大中流域长系列径流泥沙模拟

根据治理与尺度对黄土地区产流模式的影响，将径流成份分为地面径流和地面以下径流，分别用超渗产流理论和地下水线性水库演算法加以模拟计算。通过坡面土壤颗粒的受力分析，运用泥沙运动力学基本理论和方法，推导出坡面土壤侵蚀量计算公式，从而建立了适用于长系列大中流域的产流产沙物理概念模型。率定后的模型应用于中大尺度的大理河流域水沙计算，效果良好。     

人类活动影响下的北江流域径流变化特征及其变异性分析

由于受环境变化特别是人类活动的影响,水文水资源系统出现了新的特征。认识水文特征变异规律,对维持人类社会的永续发展具有重要意义。本文以北江流域主要控制性水文站石角站53年（1956-2008）径流序列为基础,运用趋势分析、跳跃分析、相关分析等方法,研究了北江流域径流变化的基本特征和变异规律。结果表明：径流年内分配不均,年际变化大,年径流量序列呈不显著上升趋势,1973年发生了一次径流增量跃变。从对降雨、蒸发、径流系数的分析看,径流在1973年发生了变异,利用降雨-径流关系,分析了人类活动对径流演变的作用,发现城市化发展和水土流失加剧等导致了北江流域径流发生变异。可见,在人类活动的影响下,北江流域径流发生了变异。     

北江流域枯季降水径流分析

通过对北江枯季降水径流的空间变化、年际变化和年内分配规律以及降水径流相关关系等分析,探索了北江枯水期降水径流分布特点及地区差异,以及在时间和空间上的变化和影响枯季径流的因素,为实现枯季水资源管理提供一定的技术支撑。     

基于SWAT模型的北江流域生态径流调节服务评估

为评估北江流域生态径流调节效果并分析径流调节量的时空变化,基于SWAT模型,考虑气象、水文、下垫面等因素,模拟北江流域水文过程,分别计算1980、2000、2015年的植被生态系统对径流的调节量及其经济价值。结果表明:2015年土地利用情况下,生态系统对北江流域的多年平均年调节径流深为-141.2 mm,调节比例为-12.2%,调节价值量为396.2亿元;丰水期的调节径流深为枯水期1.8倍,调节比例小于枯水期,而且丰水期的调节量主要集中在前汛期。流域上游的调节径流深比下游大,2000年与2015年北江流域调节径流深空间分布基本一致,但由于植被覆盖减少、建设用地扩张,北江流域径流调节量减少0.82亿m³,调节价值量降低5.85亿元。     

北江流域径流量分布规律及其变异性分析

以北江流域主要控制性水文站石角站近45年（1956～2000年）径流量序列为基础，分析了北江流域径流变化的基本特征，结果表明径流年内分配不均，年际变化大，年径流量系列呈缓慢上升趋势，并存在2年左右的变化周期，1992年前后发生了一次跃变，但跃变的成因与趋势的成因不一致，趋势与人类活动有关，而跳跃主要受降雨的影响。     

基于多模型集合方法的北江流域月径流预报研究

准确的月径流预报对于水资源优化配置、流域防汛抗旱、开展水量调度、水库群发电优化等具有十分重要的作用。当前工作中常用的月径流预报方法主要有水量平衡模型、数理统计模型、人工神经网络等。研究表明,任何单个模型在月径流预报问题上都无法始终具有最佳预报效果,多模型集合方法为消除模型不确定性、提高月径流预报精度提供了有效途径。以北江流域坪石站、犁市站、横石站和石角站为研究对象,分析对比了季节性自回归模型、两参数月水量平衡模型、人工神经网络的应用效果,并基于BMA(Bayesian Model Averaging)法获取上述站点的多模型集合方案,研究结果表明多模型集合月径流预报的精度相比单模型具有明显提升,不仅具有更高的确定性系数DC(Determination Coefficient),还能有效降低水量误差MAPE(Mean Absolute Percentage Error),能够为流域调度决策提供更好的支持。     

水土保持措施对滦河流域径流、泥沙的影响研究(一)

通过对潘家口水库及上游降雨、径流、泥沙资料和滦河上游承德市的水土保持情况的整理和相关性分析,从定量的角度探索了水土流失治理对流域生态、径流泥沙的影响,并根据研究结果提出流域治理建议。     

水土保持措施对滦河流域径流、泥沙的影响研究(二)

通过对潘家口水库及上游降雨、径流、泥沙资料和滦河上游承德市的水土保持情况的整理和相关性分析,从定量的角度探索了水土流失治理对流域生态、径流泥沙的影响,并根据研究结果提出流域治理建议。     

北江流域暴雨气候特征

根据北江流域60多站点1951～1986年共36年的降雨资料,统计了暴雨日的分布特征,对14次较大暴雨洪水过程,分析了这些暴雨洪水特性及其发生的地理、气候、天气方面的原因。得出北江流域暴雨的某些气候特征:中游暴雨日数最多,以清远县为中心向四周减少;前汛期暴雨日数占全年的50％以上;暴雨过程的雨量中心集中在中游两侧,约80％出现在6月。由于暴雨强度大且集中,6～7月上旬是北江流域易产生较大洪水的季节。     

基于Bootstrap方法的北江流域径流趋势分析

采用滑动分块Bootstrap法对北江流域实测径流进行分析，得到以下结论：时间序列的自相关性对趋势分析的结果有一定的影响，而滑动分块自助法为处理此类问题提供了新的思路；北江流域的年径流呈现缓慢上升的趋势，且支流上升的趋势大于干流。     

乌江流域水沙变化特性及其原因分析

乌江流域是三峡入库水沙来源之一,近年来水沙特性发生了明显变化。1980-2004年与1979年前相比,武隆站年均径流量变化不大,但悬移质输沙量减少了1 140万t,减幅35%。乌江渡电站建成后,乌江干流各站水沙关系均发生显著变化,同径流量下输沙量大幅度减小。水利工程拦沙是武隆站输沙量减少的主要因素,乌江上游东风、普定和乌江渡等电站年均拦沙量为1 500万t左右,导致武隆站输沙量减小约1 030万t。随着乌江干流大型水电站的陆续兴建,流域输沙量在未来一段时期将进一步减小。     

漓江流域含沙量变化研究

根据漓江流域现状及降雨量的分布特点,分析了桂林水文站近50年的水文资料,漓江流域多年平均降雨量、多年平均径流量及多年平均流量等均属正常变化,但河流的含沙量却明显增加,河床有逐渐抬高的趋势。流域内暴雨强度越大,历时越长,上游水土流失越严重,漓江流域含沙量变化越大。这种变化的原因,有自然因素和人类活动因素两方面。对漓江流域的现存问题,作者提出了环境治理措施及管理建议。     

渭河流域径流系数的演变规律研究

以渭河流域1960-2005年的径流系数资料为基础,将渭河流域分为北道以上、北道-林家村、林家村-咸阳、咸阳-临潼(含张家山)、临潼-华县+状头5个区域。分析了这5个区域和渭河流域径流系数的基本统计特征、年际变化,并运用R/S法进行持续性分析,Kendall秩次相关检验分析趋势性,功率谱分析法计算周期,Mann-Kendall法和累积距平法相结合分析突变。结果表明:渭河流域径流系数呈现显著的递减趋势并将继续持续下去,北道以上最显著周期为3年,北道-林家村最显著周期为2.66年,其他区域均无显著周期存在。径流系数突变发生在20世纪60年代末—70年代初、80年代—90年代初。由于人类活动和气候变化的影响,整体渭河流域降雨转化为径流的能力显著减弱并在未来还将继续减弱。     

城市地表径流胶体对重金属下渗迁移行为的影响

为了解城市地表径流胶体对重金属在下渗设施中迁移行为的影响,提取道路雨水径流中的胶体,采用下渗柱试验研究了存在径流胶体时Cu~(2+)、Pb~(2+)和Cd~(2+)的下渗迁移出流质量浓度变化,分析进水流速、pH值、Na~+浓度、重金属离子共存和胶体粒径对胶体携带重金属迁移行为的影响。结果表明:径流胶体能够促进重金属离子的下渗迁移;进水流速越高,径流胶体对重金属离子的携带迁移作用越明显;弱酸性条件更有利于径流胶体对重金属离子的携带迁移;雨水径流中存在Na~+或多种重金属离子共存时,胶体携带重金属离子的下渗迁移过程会受到抑制,且离子浓度越大,其受抑制作用越明显;胶体粒径会显著影响径流胶体对重金属离子的携带迁移能力,胶体粒径越小,越容易携带重金属离子下渗迁移。     

1952- 2014 年饶河流域水沙变化特征及影响因素

利用饶河流域 1952- 2014 年 3 个水文站的实测流量、输沙量资料, 分析了饶河流域年径流量、年输沙量的变化 特征。结果表明: ( 1) 饶河流域从径流和输沙地区组成来看, 昌江、乐安河、信江东大河占比在 20% ~ 35% 之间, 输沙量 和径流量成正比; ( 2) 饶河流域径流量年际变化较大, 20 世纪 90 年代水量异常偏多( + 20%) , 径流、输沙序列存在 20 年的周期, 但未来径流量表现为明显的随机性; ( 3) 输沙量在 1998 年后显著减少, 导致水沙双累积曲线发生转折, 未来 输沙量可能继续减少; ( 4) 2000 年后径流量偏少( - 10%) 是输沙量减小的原因之一, 1998- 2007 年间建成的大中型水 利工程拦截泥沙, 是饶河 2000 年后输沙量异常偏少的另一个主要因素。由于流域水土流失治理、水利工程建设等, 预 计今后饶河干支流输沙量仍将进一步减少。研究结果可为饶河流域水资源综合利用开发和水生态保护提供参考。     

基于GIS的泾河流域径流过程分形特征研究

运用分形理论对水文系统演化的非线性规律进行研究,可全面地揭示水文动力系统的复杂运动特征。论文首先运用DPS数据处理软件选取不同频率(25%、50%、75%)的典型年,整编泾河张家山站不同典型年的1日、7日、15日径流资料,再运用ARCG IS中的Hawthtool工具计算各频率典型年的1日、7日、15日径流过程分维数,以及1932年-1999年的年径流序列分维数,得出:平水年水量分配较枯水年和丰水年更不均匀,在这些年份里,积极准备防洪抗旱,实现合理的水资源调节,有着重要的现实意义。并在此基础上,进一步分析泾河流域径流过程的分形特征,得出:分维数是一段时间内自然因素和人类活动共同作用于径流过程的综合反映。研究对于指导研究区水资源的调控有着重要的意义。     

气候变化对北江流域径流影响的模拟研究

通过构建北江流域SWAT分布式水文模型,以北江流域13个雨量站10年逐月降水量及北江流域干流石角水文站同步逐月流量数据为输入条件进行水文模型参数率定,应用气候情景设置方法研究了北江流域在降水和气温等不同气候变化条件下径流量的变化规律。研究表明:气温变化1℃对年径流量及其年内分配的影响变化均在1%以内。降水量变化对年径流量影响十分显著,降水量变化10%对年径流量的影响变化可达到15%,而对径流年内分配的影响变化在1%以内,影响较小。随着气温下降和降水量的增加,枯季径流量占年内分配比例均有所上升,枯水期来水量提高,有利于流域城乡供水安全和生态用水安全。