黄河上游宁蒙河段水沙变化特征分析

基于黄河上游4个水文站点1950—2009年实测年径流量和年输沙量的数据,利用趋势分析法、Mann-Kendall趋势检验及突变检验、Morlet小波分析等方法,对黄河上游来水来沙的时空变化特征、突变特点和变化周期进行了分析。结果表明:①近60 a来,黄河上游年径流量和年输沙量均呈明显减少趋势,头道拐站年径流量减幅最大,下河沿站年输沙量减幅最大;②径流量和输沙量序列均存在显著突变,但突变时间存在差异性,且输沙量的敏感性更强;③黄河上游水沙序列存在多时间尺度变化,但变化尺度并不一致。     

大通河流域近60年径流变化特征和趋势分析

基于大通河干流中、下游的天堂和享堂水文站实测年径流量资料,采用滑动平均、累计距平、小波分析和M-K检验方法,分析大通河干流径流年内年际变化、周期、突变特征和趋势。结果表明:大通河流域径流年内分配不均,主要集中在夏秋两季,年际变化波动明显;中游和下游年径流量在1990年以前变化趋势一致性较好,1995～2015年两站径流变化趋势相反;1989年中上游年径流量发生突变,总体呈上升趋势;1999年下游享堂站年径流量发生突变,存在明显下降趋势。小波分析表明,天堂站径流量存在3,7 a及25 a的振荡周期,下游享堂站径流量存在3,6 a及30 a的振荡周期,大通河下游径流量小周期的转换要比中游径流频繁,下游径流受影响较大。     

大通河流域径流变化及特征分析

根据大通河流域尕大滩和享堂两个水文站1952-2014年的逐月径流量资料,用不均匀性分析了径流量的年内分配情况,使用Mann-Kendall检验方法和Morlet小波变换对径流量突变和周期性分别进行了分析。结果表明:大通河流域的汛期主要为5-10月,尕大滩站和享堂站汛期径流量分别占全年的87. 81%和81. 9%。越向下游,大通河径流年内分配越均匀; 1991年之前,大通河上游和下游径流变化都呈下降趋势,1994年之后,上游尕大滩站径流量呈微弱的增加趋势,下游享堂站径流量呈快速下降趋势;上游尕大滩站径流量存在4、8、21a左右的周期震荡,下游的享堂站径流量则存在着3、6、31a左右的周期震荡; 1994年之前径流主要受气温和降水等气象的影响,之后人类活动占主导地位。     

近50年来滦河流域径流演变规律研究

根据滦河主要代表站沟台子、三道河子、滦县的1950年-2009年天然径流资料,运用滑动平均法、Mann-Ken-dall法及小波分析方法,分析了滦河天然径流演变规律。结果表明:滦河流域1950年-2009年3个代表站的径流量均呈下降趋势;沟台子站在1960年发生一次径流减少突变,三道河子站在1967年发生一次径流减少突变,而1988年后滦县站呈现出较显著的突变,径流突变特性与变化环境下的极端气候事件有直接关系;滦河上游径流主要存在28a显著变化周期,中、下游径流分别存在27a和30a显著变化周期。     

秃尾河流域水沙变化特性分析

为深入了解秃尾河流域水沙的演变特征和变化趋势,利用Kendall和Spearman秩次相关法分析了高家川站1956—2016年年降水量、年径流量、年输沙量的演化趋势;采用小波分析法提取年径流量和年输沙量的振动周期,利用滑动t检验法、有序聚类法和双累积曲线法分析了年径流量和年输沙量序列的突变年份。结果表明:秃尾河流域年降水量没有显著减少变化,年径流量、年输沙量均呈显著递减趋势;年径流量、年输沙量序列呈现以5、14、28 a左右为主的变化周期;年径流量、年输沙量在1979年、1996年发生突变,资料序列均划分为1956—1979年、1980—1996年、1997—2016年3个系列。     

云南洛甸河径流量的时间特征分析

利用经验模态分解(Empirical Mode Deposition,简称EMD)及Pettit突变检验方法,分析了昭通地区洛甸河水文站1961~2014年的年均径流量、年最大径流量、年最小径流量序列变化的周期、趋势、突变规律。结果表明:洛甸河水文站年均径流量经过EMD得到3个IMF分量和一个趋势项,各IMF分量反映的周期为3,6.5a及17 a,趋势项表明年均径流量在1961~1980年存在上升趋势,1980年后存在下降趋势。最大、最小径流量分解得到4个IMF分量和一个趋势项,各IMF分量反映的小尺度周期信息为3,6.5 a及12~17 a,大周期尺度为27 a及45 a,趋势项RES反映序列呈现出明显的下降趋势,在1980年后下降趋势较明显。Pettit突变检验结果表明洛甸河年均径流量及年降水量在1986年存在一个不明显的突变点,最大、最小径流量的突变点可能发生在1991年附近。     

浏阳河流域降水时空演变规律分析

通过线性回归、滑动平均、Mann-Kendall检验、累积距平联合滑动t检验和Morlet小波分析等方法,分析了浏阳河流域1969~2013年的年、汛期和非汛期降水的演变规律。结果表明:(1)45 a来,年、汛期降水量呈非显著性下降趋势,非汛期降水量呈非显著性上升趋势。(2)年降水量的空间分布存在不均衡性,降水量总体从东北部向西南部逐渐减少。(3)年、汛期降水量均在1992年发生显著性均值突变,非汛期降水量突变不显著。(4)年降水量均存在27 a左右主周期,汛期和非汛期降水量在时间尺度上的相位变化与年降水大体一致。研究结果可为浏阳河流域气候分析和气候预测提供参考。     

近50年来西、北江干流径流变化特征及其发展趋势预测

依据1959—2014年马口及三水站流量资料统计了西、北江干流径流的年际变化特征,采用Mann-Kendall检验法分析径流变化趋势及突变特征,并采用小波分析的方法研究径流的多尺度时间周期特征,进一步预测西、北江径流的发展趋势。结果表明:近50 a来,西江马口站年均径流量及分流比总体减小,北江三水站年均径流量及分流比大幅增大。马口站的径流量在1986年后呈减少的趋势;三水站径流量在1993年后呈现增大趋势。两站径流量存在突变点,但均不显著。2014年后的一段时间内,马口站径流量继续表现为减小趋势,而三水站径流量继续呈增大趋势。马口及三水站年均径流量均存在28、6、4 a的周期尺度,在28 a的主周期尺度上,马口和三水站均存在18 a的平均周期,进一步可预测2015—2019年马口及三水站仍将处于"丰水"期,而2019—2028年则将处于"枯水"期。     

长江源区降水时空演变规律

基于长江源区1956—2016年8个测站的逐日降水数据,采用集中度、集中期、Mann-Kendall趋势检验和滑动T检验法等统计方法,分析了长江源区近60 a来降水量序列的空间分布特征、年际和年内变化趋势、突变和周期变化特征等。结果表明:① 长江源区降水量呈现明显的增加趋势并通过显著性检验,增加速率10.2 mm/(10 a),多年平均降水量为344.8 mm;②长江源区的降水量在时间维度上存在显著的不均匀现象,多数聚集于为6—9月份,约占全年降水量的81.1%;③长江源区的降水量序列在1997年发生显著性突变,降水量变化存在25 a左右的第一主周期,第二、第三周期分别为3 a和10 a;④长江源区内各站点年降水量增加趋势空间变异性较大,总体呈现通天河上游降水量增加速率大于下游。研究结果可为长江流域水资源可持续利用和生态安全提供重要的科学依据。     

北流河金鸡站水沙时间变化规律及预测研究

采用回归分析法和Mann-Kendall秩次相关检验法分析北流河金鸡站年径流量和输沙量的趋势性,并利用有序聚类分析法和均值检验法研究年径流量和输沙量的突变性,使用Morlet小波分析法分析年径流量和输沙量的周期性,最后运用BP神经网络模型预测2008-2012年金鸡站年径流量和年输沙量。结果表明:金鸡站年径流量总体上呈不明显的下降趋势,在1985年发生突变,存在7年、13年和23年左右的周期;金鸡站年输沙量有明显的下降趋势,倾向率达79.0万t/10a,在1985年发生突变,存在7年、13年和22年左右的周期;应用BP神经网络对北流河金鸡站年径流量和年输沙量进行预报是切实可行的。     

长江源径流演变及原因分析

变化环境下江河源区水文水资源效应问题已成为国内外水科学领域的研究热点。为了探究长江源径流演变及其原因,在分析长江源径流演变特征的基础上,探讨了地面气象因子和大气环流因子对径流的影响。结果表明:长江源区直门达站径流年内分配不均,年径流有显著上升趋势;1956—2016年径流系列在2004年发生突变,具有23~24 a和42~43 a的显著周期,42~43 a的周期项具有最大波动能量;降水量是径流变化的主导因素,水面蒸发量是径流变化的重要影响因素,但气温影响径流的变化不显著;直门达站月流量对青藏高原指数(TPI_B)有很好的响应,青藏高原低涡与降水的空间分布和暴雨量级相吻合。研究成果可为长江源水资源管理部门决策提供参考。     

基于MODIS的长江源区雪冰遥感监测及其变化规律分析

利用2005—2014年的MODIS积雪产品,提取长江源区积雪覆盖率,结合同期相关气象站点的逐月平均气温数据和逐月月降水量以及直门达水文站的径流数据,通过相关分析的方法,对长江源区冰雪覆盖变化规律及其变化原因进行了探讨。结果表明:2005—2014年间,长江源区冰雪覆盖率总体呈小幅度的减少趋势;每年的10月份和11月份长江源区冰雪覆盖面积达到最大值,7月份和8月份达到最小值。另外,2005—2014年的4月份,曲麻莱月均气温和月均降水量对长江源区月均冰雪覆盖度的影响为:气温呈低度负相关,降水呈高度正相关;曲麻莱月均气温和月均降水量对直门达月均径流的影响为:气温呈中度正相关,降水呈低度正相关。研究结果可为长江源区水资源管理与生态环境保护提供支撑。     

长江源区1978—2009年径流极值序列变化趋势分析简

 基于长江源区控制站沱沱河和直门达1978—2009年径流观测资料,采用相关分析法和Mann-Kendall法对两站的32 a的径流极值的变化趋势进行了详细分析。结果表明两站在近32 a中径流极值均有增加的趋势,但是沱沱河径流极大值增加趋势显著,直门达河径流极大值增加趋势不显著;两站径流极大值变化相关性显著。其主要原因是气候暖湿化趋势,地表植被变化以及降雨增多。分析结果对制定三江源保护规划,保护流域水资源,预防洪水发生和应对河流枯水变化也具有重要的参考价值。     

长江源区近32年径流变化及影响因素分析

以长江源区控制站直门达1978-2009 年实测径流量序列为基础,运用 Mann-Kendall 趋势分析法和滑动 T 检验方法,对径流量的趋势变化和突变进行了详细分析,并对其影响因素降水、气温和下垫面条件等进行了分析。结果表明 : 长江源区近 32 年来年径流量总体呈现增加态势,但趋势不显著,年径流序列 2004 年前后发生突变;长江源区降水序列在 2002 年前后发生突变,气温序列呈显著增加趋势,长江源区降水增加和冰雪消融是长江源区径流增加的主要原因。     

近年来青海三江源区河川径流变化特征及趋势分析

依据三江源区1956-2012年57年水文监测资料,采用距平分析,集中度、集中期、不均匀系数等方法,分析了自2005年青海三江源生态保护工程实施以来,三江源区河川径流变化特征及趋势。结果表明:三江源区2005-2012年系列径流的空间分布特征是由南向北递减;2005-2012年径流距平自东南向西北逐渐增大,最大为长江源头区,距平在80%以上,最小为源区东南部地区,距平在-10%左右;2005-2012年长江、澜沧江、黄河吉迈以上径流集中度、不均匀系数呈减小趋势,集中期有所推后,说明径流的年内分配趋于均匀、最大水量出现时间有所滞后;2005-2012年期间源区径流总体呈偏丰状态,各站径流较多年均值有明显增加;1956-2012年期间,长江源区径流有明显上升趋势,澜沧江、黄河源区径流无明显上升或下降趋势。     

拉萨河流域水循环要素演变趋势分析

采用Mann Kendall秩次相关检验法、线性回归分析等方法对拉萨河流域水循环要素长期变化趋势进行了分析研究。结果表明,拉萨站的年平均气温总体上均呈上升趋势,每10年增加0.33℃,气温上升趋势显著;年蒸发能力总体上均呈上升趋势,但上升趋势并不显著;年降水量长期变化趋势不明显;拉萨站的年平均流量总体上呈上升趋势,但上升趋势并不显著;自2000年以来,拉萨站出现中水年的机会较少,出现丰水年的机会较多且丰枯变化剧烈;拉萨站径流年内分配不均匀系数和7—9月降水量占全年比例年际间较稳定。     

引黄工程水源地年径流量长期演变规律研究

利用Kendall秩次相关检验法、R/S分析法、游程分析法和马尔可夫过程分析法对中部引黄工程水源地年径流量长期演变规律进行分析。黄河河曲站年径流量时序在1978-2010年整个时段内呈现出显著的减少趋势,并且可以预测出未来河曲站的年径流量将继续呈较显著减少趋势;河曲站连丰、连平和连枯状态的出现概率都随连续年数的增加而减小;在长期丰枯演化过程中,偏枯年的重现时间最短,偏丰年的重现时间最长。中部引黄工程水源地年径流量未来呈较显著的减少趋势;在年径流长期丰枯演化过程中,出现偏枯年的可能性较大。本研究旨在为黄河水资源的可持续开发利用和中部引黄工程供需调节提供科学依据。     

基于IHA-RAV法的长江源区生态水文情势变化

为评估长江源区河流水文情势变化及其生态效应,选用长江源区直门达水文站1957—2021年逐日流量资料,使用贝叶斯变点检验方法分析直门达水文站年平均流量突变发生时间,采用水文改变指标变化范围法(IHA-RVA)综合评价直门达水文站在突变点前后改变程度,使用趋势坡度、Kendall趋势检验以及去趋势波动分析法评价月均流量、年极值流量时间序列变化情况。结果表明：(1)长江源区直门达水文站年平均流量在2004年发生变异。(2)2004年前后直门达水文站水文综合改变度为37.2%,属于中度改变。(3)月均流量综合为中度改变,各月流量均有不同程度的增加,增大了河道内水生生物栖息所需水量。(4)流量极值综合改变度为低度改变,表明极端流量事件处于一个稳定的范围,在一定程度上维持了长江源区生态系统的稳定性;最小流量的增加更好地保障了流域生态流量。(5)极端值出现时间为低改变度,对水生生物栖息地以及鱼类洄游影响较小。(6)高、低流量脉冲频次均为低度改变,反映出长江源区干旱和洪涝发生次数减少,使得长江源区河道、河滩的受水情况趋于稳定;高、低脉冲历时变化又给源区河道及沿岸生态环境带来不确定的影响。(7)流量上...     

哈什河径流趋势预测及周期分析

为指导伊犁河流域水资源的合理开发利用、流域梯级水电站群联合优化调度以及洪水资源利用,揭示伊犁河源流的径流演变规律,以哈什河为例,依据托海水文站1958—2015年近58 a的天然径流实测数据,采用累积距平法、Mann-Kendall相关检验法、功率谱分析和小波分析法研究天然径流量的趋势走向、突变特性及周期性。结果表明:①近58 a来年径流量总体呈现略微增长的趋势;②近58 a来年径流量在1968—1974年和1998—2010年为径流量增大的阶段,1975—1997年和2011—2014年为径流量减少阶段;③年径流量在1968年和2014年发生由少到多的突变;在1980年发生由多到少的突变;④年径流量存在3类周期变化,即3~5,9~12,17~19 a,主周期为4,11,19 a。研究分析结果可指导哈什河流域的水资源开发和梯级水电站群联合优化调度。     

清源河流域径流长期演变规律及趋势分析

为了对渭源县区域水资源进行合理配置,需对清源河径流演变规律及趋势进行分析研究。本文在收集清源河径流资料的基础上,从径流的年内分配、年际变化趋势、丰枯变化等角度进行了分析计算,采用集中度、集中期分析法、5年滑动平均法进行了变化趋势分析,采用时序累计值及Mann-Whitney法对径流的突变年份进行识别;采用差积曲线法对径流的丰枯变化进行了分析,采用坎德尔(Mann-Kendall)秩次相关法、线性回归法、斯波曼秩次相关法对径流变化趋势显著性做了检验。结果表明:径流量年内分配不均,主要集中在6—9月,径流年际变化幅度较大;径流突变年份出现在1994年;多年变化基本包含了丰枯变化,径流量年际整体呈减小趋势,减小趋势显著。分析结果可为清源河流域水资源合理开发与利用提供数据支撑。