1988—2017年河北省干旱时空变化特征分析

为研究河北省多年来的干旱发生情况,利用1988—2017年30年间河北省20个地市的逐月降水资料,以降水距平百分率作为干旱等级的评价指标,研究河北省降水的年际、季节变化特征以及年尺度、季尺度、空间尺度上的干旱特征。结果表明:①河北省降水年际变化呈现上升趋势,春季、秋季、冬季的降水均呈增加趋势,夏季降水呈减少趋势;②秋季降水呈显著增加趋势;③1988—2017年间有7 a发生不同程度的干旱,发生干旱的平均频率为23%;④冬季发生干旱的频率最高,发生重大干旱的可能性也最大;⑤20个地市中,青龙地区最易发生干旱。该研究结果可为河北省的干旱监测、干旱评估、干旱预警和抗旱减灾提供理论依据。     

中国不同气候区典型流域的水文变化特性

根据中国6个不同气候区典型流域水文站近55 a的水文观测资料,用Mann-Kendall秩次相关检验法和降水-径流关系法分别分析了各流域的降水量、径流深和气温的变化趋势以及不同历史阶段的降水-径流关系。结果表明,各典型流域的降水量和径流深年内分配不均,夏季多、冬季少,集中在6—9月份;各流域都检测出气温显著升高的趋势,多年平均温增为0.029℃/a;辽河和昕水河流域的年均径流深减少严重,南方湿润气候区石角站以上流域的降水量、径流深均表现出增加的趋势。6个典型流域的年降水和径流系列以1980年和2000年为分段点划分为3个阶段,辽河和昕水河流域的降水-径流拟合直线的斜率呈逐阶段下降趋势,且年变化显著;黄河源区的年降水-径流关系具有波动特点;湘江流域由于年际调水原因,年际径流深较为均衡。     

抚河临水流域径流量变化及其对降雨的响应

利用抚河临水流域1979—2008年降水和径流数据,采用累积距平法、M-K非参数检验、小波分析以及累积量斜率变化率法,分析了临水流域径流量变化特征及趋势,并定量分析降水和人类活动对临水流域径流变化的影响程度。结果表明临水流域径流量年内变化为单峰型曲线,径流量的季节差异较大;年径流量呈下降趋势,但变化趋势都不明显;径流量变化的突变年份为1984年和2002年;年径流量存在7 a和14 a周期变化,其中14 a周期振荡最显著;相对于基准期AR(1979—1984),BR(1984—2002)和CR(2003—2008)时期降雨对径流的降水变化对径流变化的贡献率分别为75.5%和59.92%,贡献率均在59%以上,说明降雨是导致临水流域年径流量减少的主导因素。随着社会经济的发展,人类活动对径流变化的影响也逐渐显现出来。     

通江碧溪流域降水径流趋势分析

基于线性倾向回归分析、Mann-Kendall统计检验方法、肯德尔(Kendall)秩次相关法和Spearman秩次相关检验等4种趋势分析方法,对通江碧溪流域1964-2011年的实测降水径流资料状态变化进行趋势分析。结果表明:1964-2011年间,降水径流整体上无明显变化趋势,但20世纪80年代后降水径流发生明显减少趋势,径流系数即降水径流关系整体上呈显著减小趋势,尤其80年代后减少趋势更显著。     

澜沧江流域气候时空变化规律

利用澜沧江流域上的25个台站1978―2017年全年、4季的平均气温和降水资料,分别采用线性回归法、Mann-Kendall(M-K)突变检验法研究澜沧江流域近40年的年平均气温、4季平均气温、年降水、4季降水的时空变化特征和突变特征。结果表明,近40年来澜沧江流域气温整体呈现显著上升趋势,且存在较明显的地区差异性;年平均气温增幅为0.412℃/(10 a),4季增幅最大的为冬季,其余依次为秋、春、夏季;气温在2001年左右发生突变,突变后的气温变化呈现明显的上升趋势。澜沧江流域的年降水整体以5.05 mm/(10 a)的趋势减小,4季中,春、冬2季表现为增长趋势,夏、秋2季为减小趋势;降水变化趋势在流域上同样具有较明显的地区差异性;结合突变检验的结果可知,澜沧江流域的降水并不存在突变特征。     

典型干旱指标在海河流域的适用性评价

海河流域属温带半湿润、半干旱大陆性季风气候区。近年来,随着气候变化和人类活动的影响加剧,干旱灾害已经成为严重制约海河流域社会经济发展的主要因素之一。本文在国内外干旱指标研究的基础上,从气象和综合干旱指标中选取具有典型性且在我国应用广泛的降水量距平百分率、降水Z指数和帕默尔干旱指数(PDSI),综合参考海河流域历史资料,选取1965、1972、1999、1980—1982年作为典型旱灾年,将其史料记载与基于降水距平百分率、降水Z指数和帕默尔干旱指数的海河流域春、夏、秋3季逐月干旱评价结果进行对比分析。结果表明,3种干旱指标中帕默尔干旱指数与典型旱灾年都能很好地吻合。另外,选取典型研究区(北京市),对比分析3种干旱指标评价结果与北京市历史旱灾情况的吻合度,进一步验证了帕默尔干旱指数评价结果的适用性。     

黑河流域气象农业综合干旱指数构建及时空特征分析

为更全面地对干旱进行风险评估和决策,以黑河流域为研究区,利用熵权法联合气象干旱指数(标准化降水蒸散指数)和农业干旱指数(标准化土壤湿度指数),构建气象农业综合干旱指数,采用线性趋势、Kendall秩次相关检验法、小波分析及反距离权重插值法分析黑河流域的干旱时空变化特征。结果表明:黑河流域21世纪初10 a的旱情最轻;流域存在21 a与33 a的长振荡周期、9～14 a的中振荡周期及2～6 a的短振荡周期;中、上游旱情呈减缓趋势,下游旱情呈加重趋势;中、上游轻中旱的发生频率高于下游,下游重特旱的发生频率高于中、上游;历史旱情验证表明,气象农业综合干旱指数的验证效果优于标准化降水蒸散指数和标准化土壤湿度指数,说明基于熵权法的气象农业综合干旱指数是一种有效的干旱监测指数。此研究结果可为黑河流域的防旱抗旱及水资源可持续利用提供科学指导。     

基于SPEI的安徽省干旱时空变化特征分析

安徽省降水时空分布不均,可利用水资源量较少,干旱灾害频发,为此,对安徽省近59年的干旱时空变化特征进行分析,降低干旱灾害对区域的影响。选用研究区内1960—2018年的降水与气温数据,利用标准化降水蒸散发指数(SPEI)结合干旱站次比、干旱频率等方法对全省59年干旱时空变化进行分析。研究发现：时间上,1960—2018年干旱整体呈小幅度下降趋势,春季、夏季与秋季季节性干旱无明显趋势性变化,冬季减弱趋势显著;空间上,安徽省境内的干旱发生以轻旱与中旱为主,淮河以北地区轻旱与特旱发生频率较高,淮河以南地区中旱与重旱发生频率较高,滁州市地区年际干旱减弱趋势显著,区域内季节性干旱趋势显著。SPEI指数在安徽省干旱分析研究中具有较好的适应性。     

大伙房水库流域降水及径流变化特征分析

采用五点滑动平均法、趋势系数法、Mann-Kendall趋势检验法和方差分析法对大伙房水库流域1951-2006年年降水、入库年径流及天然年径流序列进行了分析.结果表明:三者变化趋势及周期以1980年为转折点呈阶段性变化.1980年以前均呈明显下降趋势并体现出4a的变化周期,年降水序列下降趋势及周期性较为显著;1980年以后均体现出10～11 a的变化周期,入库年径流序列周期性相对明显,但年降水及入库年径流序列呈微弱的上升趋势,天然年径流序列呈微弱的下降趋势;1980年以后多年平均径流系数降低.分析其原因,降水变化主要源自气候变化,径流变化与降水、蒸发、下垫面变化及人类活动等影响因素有关.上述分析可为未来水情预报及水资源合理利用提供参考.     

乌裕尔河流域水文气象要素演变特征分析

利用乌裕尔河流域的雨量站和水文站近60 a的降雨、气温、蒸发及径流资料,运用线性趋势估计、累积距平、Kendall秩次相关检验、小波分析等方法研究了乌裕尔河流域的气象水文特征及其演变趋势.结果表明:该流域的气温呈显著上升趋势,蒸发无显著性变化;降雨和径流均有明显的丰水期、枯水期变化,总体上均呈不显著减小趋势;降雨存在30 a的主周期波动,径流存在21 a的主周期波动.研究成果可为乌裕尔河流域水资源利用管理及下游扎龙湿地的水循环及生态保护提供依据.     

青藏高原东部地区水文气候变化趋势分析

青藏高原是众多河流的发源地,为了解该地区水文气候变化的情况,对其东部地区雅鲁藏布江(奴下站)、怒江(嘉玉桥站)、澜沧江(昌都站)、通天河(直门达站)、雅砻江(泸宁站)、黄河(唐乃亥站)共6个流域自20世纪80年代以来的年气温、年降雨和年径流的变化趋势进行研究,分析了年径流对气候变化的响应。结果表明:6个流域的年气温和年降雨基本呈较明显的上升趋势;年径流受气温和降雨的共同影响,奴下站、嘉玉桥站和泸宁站呈一定的上升趋势,昌都站、直门达站和唐乃亥站呈一定的下降趋势。区域内径流多年平均变化率与冰雪面积比例大致呈正相关关系:年径流呈现上升趋势的流域,冰雪面积比例较大,受降雨增加和融雪增加的影响偏大;年径流呈下降趋势的流域,冰雪面积比例较小,受气温上升导致蒸散发增大使径流减少的影响偏大。这些研究结果将对青藏高原地区防洪抗旱、水资源的合理配置和开发、区域水资源可持续利用等具有重要的作用和意义。     

武安市口上水库流域水文特性分析

根据口上水库历年观测的水文资料,分析了口上水库流域降水量、径流量的年内分配及年际变化特性,研究了口上水库流域洪水水文特性及水库水质变化规律,可为水库防洪调度、兴利调节、水资源优化配置的决策提供参考。     

松花江流域极端气象水文要素分析

利用松花江流域1961—2018年逐日降水及逐日径流数据资料,基于11个极端降水指标和5个极端径流指标,采用趋势分析法、Mann-kendall非参数检验方法、Mann-kendall突变检验法、克里金插值法、皮尔逊相关系数等方法分析了松花江流域极端降水及极端径流事件的变化特征、地区性差异和规律,同时分析了极端降水和极...     

基于水资源分异特征及其敏感性分析的生态功能区划——以哈尔滨市辖区优控单元为例

为提高松花江流域哈尔滨市辖区优先控制单元的水资源科学管理能力,采用SWAT模型对水资源时空分异特征进行模拟,结果表明:研究区内水资源时空分布不均匀,年内汛期与枯水期径流占比分别为56%和16.1%,径流年际变化范围为725～2 872 m~3/s,多年平均径流量为1 320 m~3/s,研究区月降水量在6月和8月呈现显著的上升趋势.水资源空间分布结果表明,丰/平/枯年份各亚流域水资源分布情况不同,水资源贡献较大的区域主要集中在亚流域20和23,其中亚流域20在丰、平、枯年份对径流的贡献率均最大,分别为10.64%,8.2%和11.31%.根据亚流域水资源敏感性特征,将哈尔滨优控单元进一步细化为8个四级生态功能分区,并结合功能分区目标给出水资源管理与利用方案,籍以指导流域水资源管理与科学利用.     

中国大陆近54年降水量变化规律的小波分析

基于气候变化与水资源变化相互影响的背景,为更有效地指导中国大陆防洪、抗旱及节水灌溉工作,通过综合评述降水时间序列常用研究方法的不足,引入Morlet小波变换,对中国大陆54年降水时间序列变化特征进行多尺度分析,揭示出中国大陆年降水在不同尺度下的时频变化特征及其多尺度变化、主周期变化、大小尺度嵌套和总趋势减少等规律,并应用小波系数实部过程和小波方差进行检验.结果表明:中国大陆年降水量变化呈现多尺度性、主周期性、同步性和总趋势减少的规律,且未来6a(2010—2015年)降水会偏少.     

长江干流沙市水文站汛期流量变化趋势分析

基于线性倾向回归趋势分析方法,对长江干流段沙市站1991~2017年汛期实测流量资料进行趋势分析。结果表明:1991~2017年间,沙市水文站汛期日最小流量呈上升趋势,日平均流量与日最大流量呈下降趋势;2003年三峡工程运行后,沙市水文站汛期的日平均流量比运行前减少了2046 m3/s,减少率为10.77%。     

用模糊集合分析法对钓鱼台水库汛期的划分

文章用模糊集合分析法找出非汛期过渡到汛期,汛期过渡到非汛期的数学模型,逐步抬高主汛期后水库的汛期水位,充分发挥水库工程的效益.     

Study on the changes of water cycle and its impacts in the source region of the Yellow River

The water cycle in the source region of the Yellow River underwent great changes in the 1990s. The major features of the changes are as follows: the gauged runoff declined significantly while the precipitation increased slightly, and the runoff process was more concentrated on the flood season. Water balance analyses indicate that the pondage was kept in the status of negative equilibrium, causing eco-environmental problems. The runoff decrement is due to evaporation increment in this region. Studies show that the runoff process in this region is closely related to that of the other hydrological stations in the upper reaches. When the runoff declines in the source regions, the amount of water also declines in the whole upper reaches of the Yellow River, affecting the balance between water demand and supply. Meanwhile changes will take place in the water cycle of the river course system when the eco-environment deteriorates. The trend of water cycle change in the source region is that the runoff will keep declining with the increment of evaporation caused by temperature rise in the northwest of China in the 21st century. But the hydraulic engineering in the source region will help to mitigate the deterioration of local eco-environment system, though the impacts to the lower reaches of this project may not be the case.     

Study on the changes of water cycle and its impacts in the source region of the Yellow River

TheYellowRiveroriginatesfromtheQingnanPlateauofQinghaiProvince.Con-cerningitshydrological,geological,geomorphicandclimaticfeatures,severalwayscanbefoundtodefinethesourceregionoftheYellowRiver[1].Thesourceregionstudiedinthispaperisinthemostnarrowsense.Itliesinlatitude34°—35°15′northandlongi-tude95°40′—98°30′east[2—4].Thegaugedareais20930km2,averageprecipitation310mm,evaporationability1300—1600mm,andthealtitudeisabove4200m.Thisareaistypicalofaridplateauwithanaveragetemperatureof?4…     

广东省雨日与降水量的气候变化研究

选取广东省1960～2005年16个测站逐日降水资料,运用趋势系数、累计距平等方法结合地理信息系统软件分析了46a来广东省年、季、月雨日的时空特征和降水量的趋势变化。结果表明：年均雨日减少2．1d／10a,降水量却明显增加．降水量与雨日的长期变化趋势并不一致,具有区域性和季节性．春季粤东北地区气候向相对干旱的趋势发展,而冬季整个区域降水强度有增大的趋势．另外,雨日减少突变发生在1984年左右．