黄庄水文站天然径流量还原计算及合理性分析

由于人类对自然造成一定程度的干扰,大量修建蓄、引、提水利工程,发展农业灌溉,对河川径流进行调节和利用,使控制断面实测的径流量已不能代表天然河川径流量。为保持河川径流系列的一致性,本文通过对黄庄水文站实测径流的还原计算和天然径流系列一致性分析处理,消除人类活动对河川径流的影响,求得反映近期下垫面条件下的天然河川径流量。     

黄河流域20世纪90年代天然径流量变化分析

黄河流域地处我国腹地，多年平均降水量455．5mm。20世纪90年代以来，黄河流域持续干旱少雨，沿黄地区引用黄河水量普遍增加，致使全河径流普遍偏枯，下游非汛期频繁断流。对黄河流域的降水径流的分析结果表明，90年代以来，黄河流域降水量和径流量都发生了较大的变化，实测径流的变化幅度远大于天然径流。     

黄河兰州站天然径流量变化及其计算方法探讨

根据黄河兰州站1934年以来天然径流量资料,分析了天然径流量的阶段性和周期性变化规律,探讨了天然径流量计算方法和现有数据的可信情况。结果表明:(1)天然径流量的年、汛期和非汛期变化趋势基本一致,且有前期和中期偏多,近期偏少特点。(2)近70年天然径流量的变化经历了各3个丰、枯水段,而且存在较明显的准3年周期,同时还显示出不同时段的主要周期存在一定差异的特点。(3)现有天然径流量量值较实际值偏小,其原因可能与还原计算值不够全面和尚未考虑气候影响因素等有关。     

黄河流域天然径流量评价探讨

针对现有径流系列一致性处理方法不够具体的问题,提出了一种黄河流域天然径流量还原、还现算法。根据黄河流域入海口利津站的实测径流、利津断面以上流域地表水消耗量、地下水开采引起的地表径流减少量、人工水库和淤地坝水面蒸发增加量、水库蓄变量等数据,对利津站的天然地表径流量进行还原分析,并以2001—2016年下垫面作为参照下垫面估算下垫面还现后的天然径流量。结果表明:1956—2016年长系列的黄河利津站地表水天然径流量为577.72亿m³,下垫面还现后的天然径流量为551.72亿m³,还现天然径流量比流域机构给出的第三次水资源评价结果多61.72亿m³。     

山区水文站天然年径流量的还原计算方法浅析

本文通过在山区勘测工作中所遇到的问题,总结出山区水文站实测径流量还原水量调查及分析计算的方法,对山区水文站测验工作有一定的借鉴作用与指导意义.     

黄河流域天然径流量与气候因子的小波分析

利用黄河流域6个水资源区1961—2005年的年平均气温、年降水量、年水面蒸发量和年天然径流量数据和小波分析方法,研究了气候因子和天然径流量的多时间尺度波动周期及其相互关系。结果表明:黄河流域各气候因子的主要波动周期为3、7、18 a,年天然径流量的主要波动周期为3、6、18 a;年均气温与年天然径流量的波动周期呈负相关关系,小波互相关能量聚集尺度为6 a和18 a;年降水量与年天然径流量的波动周期呈正相关关系,小波互相关能量聚集尺度为3 a和6 a;年水面蒸发量与年天然径流量的波动周期呈负相关关系,小波互相关能量聚集尺度为3、12、20 a。由此可见,气候因子的波动周期对水资源量的变化具有重要影响。     

黄河三门峡站天然年径流量枯水段分析

通过绘制多年均值和天然年径流量过程线以及模比系数差积曲线,得出三门峡站1919～2002年系列中存在1922～1932年和1990～2002年两个连续枯水段,并对这两个连续枯水段在长系列中的重现期做了分析研究,结果表明,连续11年枯水段重现期为70～80年,连续13年枯水段重现期为130～140年。     

水网区次洪径流量计算方法的探讨

从水量平衡角度，对水网区出口断面次洪径流量计算，特别是流量过程起始流量为负值的情况下，次洪径流量计算方法进行了探讨，提出了改进方法，并就与此相关的问题提出了合理性的解决途径。     

基于改进的BP神经网络径流量还原计算研究

针对水文系统复杂性与非线性的特点,加入动量项因子对BP神经网络进行改进,加快收敛速度,将自然因素、人为因素、自然与人为混合因素分别作为输入因子,构建了大沽夹河天然径流量还原计算方案,用逐项还原法的结果验证对比选出最佳方案。结果表明:①经过改进的BP神经网络收敛速度明显加快,由平均的6 028次迭代优化到1 782次迭代;②以降雨量、蒸发量和实测径流量为输入因子的第三种方案模拟误差最小,适用于大沽夹河流域天然径流量还原计算。     

河北省天然年径流量还原计算及合理性分析

近年我省修建了大量的蓄引提工程,水文站的实测径流量和天然状态下的来水量相比发生了较大改变,为保证水文资料系列的一致性,需将人类开发利用的农业用水、工业用水、生活用水、环境用水耗损量、水库蓄水变量、水库蒸发损失量等进行还原。为确保数据质量,还原水量应结合用水部门特点、区域自然及经济社会发展状况、节水水平等因素进行部门之间、地区之间和年际之间的对比分析,对还原后的年径流进行上下游、干支流和地区间的综合平衡,分析其合理性。     

Trends of Annual Natural Runoff in the Yellow River Basin

Abstract

A series of annual natural runoff, recorded at eight hydrological stations in the Yellow River basin (YRB) and distributed at the main channel and two sub-basins (Weihe basin and Fenhe basin) are studied during the period from 1951 to 1998. The trends and the beginning points (or abrupt changes) of these series are detected with Mann-Kendall test (M-K test) and its progressive application. The results show that there are similar trends for different stations. The annual natural runoff series, except for stations of Lanzhou, Hekouzhen, and Longmen, have a downward tendency at some stations whose beginning points of the trend or abrupt changes occurred in the early or mid 1990s. However, their initial years of decrease are different. The decreasing trend of runoff has led to drying-up in lower reaches of the YRB, a water resources scarcity crisis, and a deterioration of the ecosystem. The reasons for the trends have been analyzed in this paper. The trends of precipitation in the corresponding regions are similar to those of annual natural runoff. It is an important aspect for runoff decrease. In addition, human activities have changed the hydrological cycle and lead to a reduction in runoff to a certain degree. Finally, two countermeasures for the runoff decrease are put forward. One is to develop water savings in irrigation regions, and the other is to plan South-to-North water transfer projects for the YRB. However, the conflict between supply and demand will still exist for a long time because of the water scarcity in the future.     

黄河天然年径流长期丰枯状态变化特性研究

基于Markov过程分析方法,对黄河陕县528年(1470～1997年)的天然年径流序列进行了分析,结果表明：①黄河年径流在长期的丰枯状态转移中,平水年和偏枯水年的自转移概率均较大,并且无论年径流处于何种初始状态,向偏枯水年转移的概率均大于向偏丰水年转移的概率;②黄河年径流在长期的丰枯状态转移中,出现平水年的状态占优势,而出现丰水年和枯水年的再现时间均较长,并且出现偏枯水年的概率大于出现偏丰水年的概率;③在黄河年径流长期丰枯变化的各态互转移过程中,存在以平水年为状态转移中心的邻态互转移模式,它的存在影响着年径流各态互转移的特性。     

黄河上游天然年径流长期变化趋势预测

基于神经网络理论与传统分析方法,采用改进的BP网络算法,利用黄河青铜峡水文站278年(1723~2000年)的天然年径流时间序列,建立了黄河上游年径流长期变化的BP网络预测模型,并以此模型对2001~2050年黄河上游天然年径流变化趋势进行预测分析,结论认为:①黄河上游天然年径流在未来50 a变化的大趋势是丰水时段占优势,且黄河干流天然年径流变化要经历3个不同的时段,即2001~2013年以多年平均水平为基准上下波动的时段、2014~2037年相对丰水时段和2038~2050年相对枯水时段;②用神经网络理论建立了黄河天然年径流中长期BP网络预测模型,模型预测分析的未来几十年黄河天然年径流变化的大趋势是可信的。     

气候变化情景下黄河天然径流预测研究

1961—2000年黄河天然径流量呈减小趋势,且径流变化与降水量变化过程基本一致。选用IPCC提出的A2、B2两种温室气体排放方案,并采用北京大学在黄河流域未来气候情景研究中的降尺度成果,以黄河流域未来气候情景模式和预测成果为基础,建立黄河水量平衡模型,预测黄河主要断面的未来天然径流量并分析其时空变化。结果表明:黄河径流量2050年将减少29.3亿～61.1亿m3,2100年将减少42.2亿～71.2亿m3;从空间分布来看,上游兰州以上主要产水区的降水量、径流量有较大幅度减小,其他区域产流量有所增加;从径流年内分配来看,冬季、春季略有增加或基本不变,夏季、秋季减少明显。     

近期黄河流域水土保持减水减沙效益计算方法研究刍议

水土保持减水减沙效益计算方法,是分析水土保持减水减沙效益和预测水沙变化发展趋势的关键技术。通过总结近期黄河水沙变化研究中的主要方法,对计算方法的改进提高和存在的主要问题进行了评述,探讨了今后改进提高的方向和途径。     

黄河上游唐乃亥流域径流统计特征分析及气候影响

根据黄河上游唐乃亥以上气候资料, 统计分析了近 50年气候变化特点并以其与唐乃亥站径流关系为依据,分析了气候变化对唐乃亥站径流量的影响.结果表明:黄河上游径流呈现以枯水期占优势的丰、枯水交替变化规律,其完整的丰枯循环周期约在18 a;1920～1998年的年径流量呈现弱增长趋势,2000年以后进入一个丰水段;该区年均径流量为617 m3/s,主要集中在6～10月份;月均径流、降水和气温在变换趋势和影响月份上具有高相关性;在全球变暖的大环境下,研究区气温处于波动上升状态,20世纪90年代以后,降水、径流均呈下降趋势.     

黄河中下游天然年径流变化趋势预测

基于神经网络理论与传统分析方法,采用改进的BP网络算法,利用黄河陕县水文站531 a天然年径流时间序列,建立了黄河中下游年径流长期变化的BP网络预测模型,并以此模型对2001—2050年黄河中下游天然年径流变化趋势进行了预测分析,结果表明:①中下游天然年径流在未来50 a变化的大趋势是丰水时段比枯水时段略占优势,要经历2001—2020年相对丰水时段、2021—2026年相对枯水时段、2027—2037年相对丰水时段及2038—2050年相对枯水时段;②黄河中下游与上游的天然年径流变化的大趋势基本一致,但中下游出现连续枯水时段的时间较上游长。