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。     

近70年黄河宁夏河段干支流水沙变化规律

根据黄河宁夏河段干支流的水沙实测资料,采用变异系数、Mann-Kendall检验法和小波分析法,从水沙量的年际变幅、变化趋势、突变特性和周期波动等方面分析黄河宁夏河段水沙变化的规律,为河段治理和工程布局提供依据。黄河宁夏河段年输沙量的年际变化程度大于年径流量,支流的年来水来沙量年际变化程度大于干流。干流的年水沙量呈显著下降趋势,年径流量突变点为1986年,支流各站的年径流量和年输沙量则处于增加趋势。泉眼山站的年径流量突变点为1993年、2003年和2012年,干支流年径流量的突变与水库的调蓄有关。宁夏河段干支流年径流量和年输沙量的周期变化具有相似性和差异性,这说明宁夏河段水沙变化具有相关性,同时也反映了水沙异源的特性。     

四川省典型干旱事件时空特征分析

基于1992—2022年四川省降雨数据,采用月尺度标准化降水指数（SPI）,分析近20年四川省典型干旱事件时空特征。结果表明：(1)2001年、2006年、2011年等年份发生了严重干旱,其中2001年4月、5月和2011年7月特旱面积最大,2001年5月、2006年8月和2022年7月整体干旱最严重;(2)2006年和2016年以中旱为主,2011年8月和2022年6—8月则是重旱和中旱;(3)2001年和2022年干旱几乎覆盖全省区域,2006年、2011年和2016年干旱多发生在西部、南部和东北部。受全球气候变暖和城市化进程加快引起得更加显著的热岛效应的影响,未来四川省干旱灾害可能会更加严重,应当加强旱灾防御研究。     

三门峡站天然年径流量周期性分析

采用自相关和方差谱密度分析方法,对黄河三门峡站1470—2002年、1919～2002年和1949～2002年3个系列天然年径流量的近似周期成分进行了识别、表示和提取。研究表明：1470～2002年序列首先存在11年、其次存在3年的近似周期成分;1919-2002年和1949—2002年序列明显存在3年的近似周期成分。     

黄河源水沙变化及与气温变化的关系

利用黄河源4个水文站黄河沿、吉迈、玛曲和唐乃亥的长系列水文资料和10个代表性气象站的气象资料,分析源区近56年来年径流量、年输沙量、气温和降水的变化规律,以及探讨水沙变化与气温变化的关系。结果表明:4个水文站1955-1990年的年径流量和年输沙量均呈增加的趋势,但唐乃亥站1991-2011年的年径流和年输沙量相对于1956-1990年分别减少15.9%和28.5%。除河南和同德之外,其他8个气象站1953-2011年的气温呈现持续明显上升的趋势,上升线性速率为0.31~0.41℃/(10a)。黄河源区气温升高具有一致性趋势,但降水量变化没有一致性规律。降雨量与气温的关系在1953-1990年较弱,1991-2011年这种相关关系逐步增强。年径流量和年输沙量与气温升高的关系是气温降低或升高对应于年径流量和年输沙量增加或减少。     

基于小波变换的柳州市降水量特征研究

利用Morlet小波对柳州市夏半年、冬半年和年均降水量序列进行小波变换,结果表明：小波变换不仅能将降水量时间序列的频率特征在时间域上展现出来,清晰地给出各种时间尺度的强弱和分布情况,而且还能分析出其主要周期。其中,柳州市夏半年和年均降水量具有2年、6年、10年、18年和34年的准周期,冬半年降水序列具有2年、6年、9年、16年和35年的准周期,主汛期降水完全控制全年降水。     

沣河流域水文气象要素变化特征分析

为更好地理解气候变化对沣河流域径流变化的影响,采用滑动平均法、累积距平法、Ｍ－Ｋ检验法、小波分析法等方法对沣河流域１９６５年—２０１６年的降水和径流的变化特征进行分析。结果表明:年降水量和年径流量总体均呈现减小的趋势,减小的速率分别为０．００７２ｍｍ／ａ和０．０１１４亿ｍ３／ａ;年降水量和年径流量分别在１９９０年、２００２年和１９９０年、２００８年前后发生突变;年降水量序列和年径流量序列年际变化的第一主周期分别为２５ａ～３０ａ和２７ａ～３２ａ。     

北京地区主要河流水沙量变化分析

河流水沙量是水利工程和各类涉水基础设施建设中需要考虑的重要要素，其大小和变化对于水资源开发利用及河道治理等意义重大。通过收集北京地区主要河流13个水文站自开展水沙实测(或1950年)至2022年的年径流量和年输沙量数据，系统分析各站的水沙变化过程及趋势，研究表明，北京地区主要河流的水沙量年内分布不均，年际变幅大，水沙变化基本同步。几乎所有河流的年径流量和年输沙量均呈下降趋势且2000年后水沙量锐减。潮白河水系干支流的下堡站、张家坟站、下会站、前辛庄站和口头站2001—2022年的年径流量均值约为多年均值的1/2，2001—2022年的年输沙量均值为多年均值的2%~19%，苏庄站2000年之后大多数年份河干断流;永定河水系雁翅站2001—2022年的年径流量均值为多年均值的30%，2001—2022年的年输沙量均值接近0;三家店站和卢沟桥站2000年后大多数年份的年径流量和年输沙量为0。大清河水系漫水河站和张坊站2001—2022年的年径流量均值约为多年均值的20%，2000年后漫水河站大多数年份年输沙量为0，张坊站2001—2022年的年输沙量均值为多年均值的17%。河流水沙量大幅降低的主要驱动因素是受人类活动的影响，主要包括上游库坝拦截、塘坝和灌区增加、小流域治理和水土保持工作的成效等。气候变化引起年降水量(特别是汛期降水量)的减少对河流水沙量有一定的影响。     

河南省主要河川径流变化归因

为相对全面客观地分析气候变化和人类活动对河南省主要河川径流变化的影响,基于河南省内卫河、伊洛河、洪汝河和唐河流域1961—2022年径流和降水资料,以及国家气候中心根据Penman-Monteith公式计算的年潜在蒸散发资料,比较4个蒸发对比站年潜在蒸散发和蒸发皿年蒸发值,运用Mann-Kendall突变检验法和累积双曲线法分析4个研究流域控制水文站年径流序列的变化趋势和突变年份,以及4个流域年降水和潜在蒸散发的变化趋势。采用基于Budyko假设的弹性系数法对径流变化开展归因分析。结果表明：4个蒸发对比站年潜在蒸散发与蒸发皿年蒸发变化趋势基本一致,4个水文站年径流深及4个流域年降水和年潜在蒸散发均呈下降趋势。4个水文站年径流深分别在1977年、1985年、2008年和2010年发生了突变。气候变化对径流减少的贡献率在卫河和伊洛河流域为7%以下,在洪汝河和唐河流域约为12%～18%,降水减少不显著和潜在蒸散发呈下降趋势是贡献率小的原因,可见人类活动是影响4个流域径流变化的主要驱动因素。     

长江上游输沙量阶段性变化和原因分析

通过对长江上游干流和主要支流年输沙量变化特征、降雨条件、20世纪90年代土地利用和水库拦沙变化过程的对比分析研究,揭示出三峡水库蓄水运用前长江上游年输沙量存在1~2个突变点,具有显著的阶段性变化现象。其中嘉陵江流域年输沙量在1985年以后和1994年以后显著减少,水库拦沙是主要原因;岷江流域年输沙量在1967年以后和1994年以后显著减少,降雨变化比水库拦沙的贡献大;乌江和整个上游年输沙量在1985年以后和1992年以后显著减少,也主要与水库拦沙有关。20世纪最后十年间的土地利用变化对上游侵蚀输沙影响不显著。     

文山州水资源优化配置与承载能力计算分析

以文山州可预见期内水资源可利用量和可开发量为上限,以经济效益、社会效益和粮食安全最大化为目标,水资源利用量约束为准则,建立基于多目标水资源优化配置及承载能力计算模型。结果表明：①在可预见期水资源可利用量约束下,麻栗坡县和富宁县水资源承载能力最大,临界可承载年分别为2075年和2040年;砚山县和文山县水资源承载能力最小,临界可承载年分别为2015年和2025年。②在水资源可开发利用量约束下,麻栗坡县、富宁县和西畴县水资源承载能力最大,临界可承载年分别为2160年、2063年和2061年;砚山县和文山县水资源承载能力最小,临界可承载年分别为2024年和2040年。③在现有用水技术、生活和生产水平下,水资源优化配置与承载能力优化计算结果基本符合区域经济社会发展的趋势和规模。     

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。     

近57来和丰县气温和降水量的趋势性及突变特征分析

对和丰县1954年-2010年近57年的年均气温以及降水量的资料,在进行距平分析和M-K非参数统计检验的基础上,运用M-K突变检测法和Pettitt突变检测法分别计算和分析了年均气温和降水量的突变特征。结果显示:1988年-2010年,有20年的气温距平值大于0,说明气温自1988年起呈现显著增加趋势,M-K趋势性检验结果也证明了这一点;突变检测未发现气温突变年份。年降水量总体呈现上升的趋势,最小值出现在1977年,最大值出现在2007年,总体变化趋势不显著,丰枯降水年交错分布;突变检测确定2007年为降水量突变年份。     

渭河中下游年径流量变化趋势及突变分析

以渭河中下游林家村、咸阳、临潼和华县等4个典型水文站资料为例,采用滑动平均法、累积距平和线性倾向估计法分析年径流量变化趋势;采用滑动t检验,有序聚类法和Mann-Kendall法分析年径流量的突变情况。结果表明:20世纪70年代以来,渭河流域径流量呈减少趋势,各站年径流量的变化趋势相似,各水文站径流量突变点发生在70年代初和90年代初。不同水文站突变情况存在差异,林家村突变点发生在1970年和1990年,咸阳站在1970年和1990—1992年之间,临潼站在1968年和1990—1994年之间,华县站在1968年和1990年。渭河流域径流量变化是气候变化和人类活动共同作用的结果,前者主要表现为降水和潜在蒸发量的变化,后者主要体现在流域内水利工程的建设。     

求真务实 开拓创新 稳步推进小水电代燃料生态保护工程建设

一、工程实施情况 我省2006年和2007年先后启动了长白县双山三级和安图县三。三电站代燃料生态保护工程建设。这两个项目已分别于2008年、2010年投入运行,共新增代燃料装机4000千瓦,实现代燃料户4961户。2008年和2009年先后通过省发改委和水利厅组织的验收。     

基于洛伦兹曲线的泾河张家山站径流及降雨分布不均匀性分析

基于泾河张家山站1970-2014年月径流量和月降雨量数据,引入洛伦兹曲线,计算泾河张家山站年径流量和年降雨量的基尼系数和洛伦兹不对称系数,利用Mann-Kendall方法进行趋势分析和检验。研究结果表明:1970-2014年泾河张家山站的年径流量和降雨量均呈下降趋势,且径流量下降趋势显著,降雨量趋势不明显。年径流量和年降雨量平均基尼系数分别为0.442和0.513;大于1的洛伦兹不对称系数的年份占总年份的比例分别约75%和20%。年径流量的基尼系数呈下降趋势,洛伦兹不对称系数呈上升趋势;年降雨量的基尼系数和洛伦兹不对称系数均呈上升趋势。径流分布趋于平均,径流量大的月份所占的比例增加;降雨分布不均性增强,主要由降雨量小的月份引起。     

铁岭市近60年来降水的多时间尺度分析

利用线性回归分析、Morlet小波分析和M-K突变分析三种方法,分析了铁岭市近60来降水的多时间尺度变化特征。结果表明:铁岭市年降水、夏季降水和秋季降水呈减少趋势,春季降水基本不变,而冬季降水略有增加;年降水和四季降水均存在27~28年时间尺度的干湿期转换;年降水和四季降水变化均存在突变现象,年降水和夏季降水突变开始时间为1965年,秋季为1974年,这与年降水的逐年变化曲线是一致的,春季降水在1973年和1987年前后发生突变,冬季降水在1972年和1982年前后发生突变。     

大渡河流域年径流变化特征及其归因分析

根据1951—2012年大渡河流域内气象站年降水量、年平均气温和铜街子站年径流量资料,利用Mann-Kendall秩次相关检验法识别年径流量变化趋势,基于小波分析法检验其周期成分,采用有序聚类法、累积距平法及Pettitt法诊断年径流量突变点,利用累积量斜率变化率比较法揭示气候变化与人类活动对流域年径流量的影响程度。研究结果表明:1951—2012年大渡河流域年径流量整体呈不显著的减少趋势,其中,1951—1968和1988—2012年期间呈不显著的减少趋势,1969—1987年期间呈不显著的增加趋势;年径流量存在7年、11年、17年和28年的周期成分;流域年径流量在1968年和1987年发生突变;以1951—1968年为基准期,1969—1987年期间气候变化和人类活动对大渡河流域径流量减少的贡献率分别为36.22%和63.78%;在1988—2012年期间的贡献率分别为33.68%和66.32%;人类活动是大渡河流域年径流量变化减小的主导因素,气候变化是次要因素。     

寇河流域径流变化及其影响因素分析

采用线性回归分析法、Morlet小波分析法、Spearman相关法和降水-径流双累积曲线法,分析寇河流域1965-2012年间降水和径流的年际变化特征。结果表明:寇河流域降水与径流年内分配不均,降水主要集中在6-8月,径流主要集中在7-9月;年降水量和年径流量都呈增加趋势,相对降水而言,年径流序列年际变化更大一些;年降水和年径流变化的第一主周期分别为17年和15年,第二主周期均为7年;径流量变化的主要影响因素是降水,其次是下垫面变化。     

海河流域近50年气候变化特征及规律分析

为应对气候变化带来的各种影响,深入分析并把握区域气候变化特征及规律显得越来越重要。本文选取气候变化的两个主要表征参数——降水量和气温作为研究对象,采用趋势检验、突变点检测以及小波分析等方法,对海河流域1956—2005年降水量和气温系列进行研究,并从趋势性、突变性和周期性等多个角度分析海河流域近50年气候变化特征及规律。研究表明,近50年来海河流域年降水量(尤其是夏季降水量)呈显著减少趋势,突变点为1979年,主要周期为2年和13年;而年平均气温(特别是冬季和春季气温)呈明显升高趋势,突变点为1986年,主要周期为5年和14年。相关成果可作为该流域水资源演变规律分析的基础。