渭河源区径流量变化特征及趋势分析

通过渭河源区渭源水文站1981~2010年30年的月年实测径流资料,从径流年内分配不均匀性、集中程度、变化幅度等指标,分析了渭河源区径流年内分配的变化特征。采用线性趋势回归检验法、坎德尔秩次相关检验法、斯波曼秩次相关检验法,分析了渭河源区径流的年际变化趋势。研究结果表明:(1)渭河源区径流年内分配不均匀系数和年内分配完全调节系数的变化规律总体上一致,都处于减小趋势;集中度的长期变化总体上呈下降趋势,集中期的长期变化总体上呈逐年滞后趋势,21世纪最初10年滞后到7月13日,相对多年平均的集中期推迟6天;相对变化幅度和绝对变化幅度长期变化总体上都呈下降趋势,绝对变化幅度下降趋势更明显。总体上来说,渭河源区径流年内分配逐渐趋于均匀。(2)渭河源区年径流量近30年呈逐年减小的趋势,趋势线具有513.0×10~4m~3/10 a的负倾向率,30年间年径流量减少了1 539×10~4m~3;通过3种趋势检验方法的计算结果均表明渭河源区年径流量减小趋势显著。     

黄河源区气候变化特性分析

全球气候变化改变了水资源现状,黄河源区因其径流量偏枯的状态使得气候变化因素研究尤为重要。为研究黄河源区气候变化特性,选取12个国家气象站点1960-2016年近60年气温与降水量资料,综合分析黄河源区年内与年际气候变化特性。运用有序聚类分析法、Mann-Kendall检验法、滑动t检验法、线性趋势法、Spearman秩次相关检验法和Morlet小波分析法,得到最终结论:黄河源区四季均温增长态势均显著,冬季增长幅度最大;降水量在春、冬季呈显著增长态势,而夏秋季无明显下降趋势。年均气温序列突变点为1997年;降水量无明显的突变点。年均气温呈显著的递增趋势;而降水量序列无明显的递增趋势。年均气温存在着10、5与23a的年际变化周期情况;降水量存在着28、11与8a的年际变化周期情况。     

黄淮海流域径流量变化及其对降水变化的响应

采用统计分析方法研究了黄淮海流域实测径流量的变化及其对降水变化的响应关系。结果表明:黄淮海流域气温呈现显著性升高趋势,平均线性变化趋势率为0.19℃/10 a;黄河中下游及海河流域降水为非显著性减少趋势,淮河和黄河源区降水量为略增加趋势。受气候变化和人类活动的影响,黄淮海流域10个重点水文站实测径流量均呈现不同程度的减少趋势,其中黄河中下游和海河流域实测年径流量减少趋势显著。降水是河川径流变化的主导因素,黄河中下游及海河流域不同阶段降水径流关系差异明显,淮河流域不同阶段的降水径流关系差异相对较小,人类活动通过改变降水径流之间的响应关系对河川径流产生重要影响。     

新疆的降水及河川径流特性分析

分析了新疆河径流的分配和年际变化特征,在此基础上,探讨了冰川波动与径流对气候变化的响应及冰川波动对径流的影响。分析得出的主要结论有:不同流域的冰川在不同时期的变化不一致;新疆气温、降水的季节及年际变化特征显著,径流年内分配较均匀,径流补给来源以降雨为主,高山冰雪(季节性积雪)融水为辅;年径流量未发生突变,有较明显的周期成分。冰川变化在不同时期,对气温具有较好的响应,且冰川对气温的敏感性高于降水。降水变化对径流变化的影响明显强于气温;径流的大小主要受降水影响,但在个别异常年份,冰川变化对径流具有极其显著的作用。     

叶尔羌河径流演变规律与变异特征

科学认识气候变化与人类活动影响下,以径流为主要指征的水循环过程及其变化,是合理利用水资源的前提,对于认识水文机理,应对径流变化具有重要价值。选取干旱区内陆河流叶尔羌河卡群断面1957-2015年长系列实测月径流系列、1962-2015年长系列实测月气温与降水系列,采用年内分配完全调节系数Cr、年内分配不均匀系数Cn、相对变化幅度Cm、集中度Cd、集中期D、年际径流均值、最大流量及出现时间、最小流量及出现时间、年际极值比等多指标,运用Mann-Kendall法、累积距平法、R/S法、排列熵法等多方法,揭示叶尔羌河径流演变规律与变异特征,并进行归因分析。结果表明:近60年来,叶尔羌河流域径流量年内分配趋均匀化、年际变化呈显著增多趋势且为正持续性,其中1957-1961年和1993-2015年为显著径流增加时段;Mann-Kendall法与排列熵法均证实了1997年为该径流序列的突变点也为变异点;气温,特别是夏季7-8月平均气温(相关系数为0.81)为叶尔羌河径流量变化的主要影响因素。     

黄河入海径流量变化特征及其对气候变化的响应

以黄河口利津水文站1950—2012年实测径流量资料为基础,采用Mann-Kendall秩次相关检验法与多元回归方法,对入海径流量的年内、年际和年代际变化特征进行了分析,并结合流域气象资料探讨了入海径流对气候变化的响应。结果表明:入海径流量年内分配极不均匀,主要集中在7—10月;入海径流量年际变化较大,呈现较明显的阶段性变化特征;入海径流量在年代际上具有明显的丰枯变化特征,径流量随时间呈振荡式变化,各年代年径流量变差系数CV为0.185~0.481,径流总体下降趋势显著;入海径流量与气温呈显著的负相关关系,与降水量则呈显著的正相关关系,气温与入海径流量的关系更为密切。     

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。     

秃尾河1967—2007年径流变化特性分析

利用秃尾河高家堡站1967—2007年径流数据,对秃尾河径流年内、年际的变化进行了分析,并对年、月径流序列进行了Mann-Kendall检验,结果表明:①1967—2007年年径流量呈显著下降趋势;②径流量的年内分配呈双峰型,1967—2007年各月径流量均呈减少趋势,汛期径流量占全年径流量的比例逐渐下降,非汛期径流量占全年径流量的比例上升,1970年后径流年内分配的不均匀系数和集中度较之前明显减小;③秃尾河径流减少和年内分配均匀化是气温上升、水土保持措施以及水利工程建设等共同作用的结果。     

黄河源区水文水资源对气候变化的响应

气候变化是目前世界各国科学工作者关注的重要问题之一。以黄河源区为研究区,采用Mann-Kendall非参数检验和Spearman秩次检验相关法分析了过去60 a降水、气温及径流的变化趋势;利用10套情景数据驱动大尺度分布式VIC模型,分析了黄河源区未来径流和土壤含水量的可能变化。结果表明,过去60 a黄河源区年平均气温呈显著上升趋势,平均每10 a上升约0.23℃,高于全球地表平均升温速率0.13℃/10 a;日最低气温比日平均气温和日最高气温的升高趋势显著;年降水量呈微弱增加趋势,年径流量呈微弱减少趋势,两者变化趋势都不显著;可变下渗容量模型能较好地模拟黄河源区的水文过程,率定期及检验期的水量相对误差都在5%以内,月径流过程的Nash效率系数达到0.9。采用4个全球气候模式、4种排放情景组成的共10个情景系列来驱动水文模型,结果表明,未来黄河源区径流和土壤含水量将有可能呈减少趋势,未来唐乃亥站的年内日径流量分配的不均匀性将更明显,发生干旱的可能性进一步加大,将会对工农牧业生产构成威胁,应及早采取措施。     

渭河源区径流量变化情势分析

通过渭河源区渭源水文站1981~2010年30年的月年实测径流资料,分析了渭河源区径流年内分配的变化特征。结果表明:渭河源区径流年内分配逐渐趋于均匀,集中期的长期变化呈滞后趋势;年径流量30年呈减小趋势,趋势线具有513.0万m~3/10a的负倾向率;年径流量在1993年发生突变,之后呈显著减少;累积滤波器法和斯波曼秩次相关检验法对比分析,所得结果一致,呈显著减少趋势;得出渭源站发生洪水的风险减小,发生干旱的风险持续稳定。     

碧流河水库流域降水和径流特征变化及成因分析

为全面分析碧流河水库流域降水和径流变化特征,根据流域内1958-2011年的日降水及径流资料,运用基尼系数法、R/S分析法和小波分析法分别分析了降水和径流的年内变化特征、年际变化趋势和周期性特征。结果表明:流域内降水和径流年内分配极度不均匀,年内分配过程呈单峰型,月降水峰值在20世纪80年代后有峰值后移的特点;多年降水量和径流量均有减少趋势,径流量的减少趋势更显著,说明除降水减少外,还受其它因素的影响,如各种人类活动等;降水径流序列都呈现丰-枯交替变化周期,变化主周期均为12～16a,可能与太阳黑子周期活动有关;20世纪80年代后的径流周期较降水震荡性减弱,说明径流周期变化还受除降水外的其它因素的影响。     

灞河流域近50年径流量变化特征分析

基于灞河流域马渡王水文站1956-2005年实测径流量数据,综合采用年内分配不均匀系数Cu、年内分配完全调节系数CV和集中度指标CR对灞河流域径流量的年内变化特征进行分析;在此基础上,采用Mann-Kendall(M-K)方法对其年际变化特征进行趋势分析和突变研究。结果表明:1灞河河川径流在20世纪50-90年代内大部分年份分配比较集中,21世纪后年内分配较均匀,且年内分配不均匀系数Cu和径流年内分配调节系数CV变化规律一致;2灞河年径流量呈明显减少趋势,置信度水平达到99.7%。四季径流量特征中除冬季外其它季节均下降趋势显著;3灞河年径流量在1961和2002年分别发生两次突变;丰水期在1972、1977、1987年共发生三次突变;枯水期在1977、1983年共发生两次突变,且丰水期和枯水期的径流量趋势基本与全年保持一致。     

长江源年径流量变化趋势分析

以长江流域主要控制站直门达、沱沱河水文站近44 a(1957~2000年)实测径流量资料序列为基础,运用统计学方法,对径流量的时空分布及年内年际变化进行了详细分析,并对其影响因素降水、气温进行了相关分析。结果表明:长江源区天然年径流序列具有明显的丰、枯周期变化特征,但变化趋势不显著;径流量年内分配不均,年际变化不大,且主要受降雨的影响。     

黄河源区径流变化及原因分析

采用斯波曼秩次相关法分析了黄河源区20世纪60年代以来径流变化情况,并从降水、气温、下垫面等影响因素探讨了黄河源区径流变化原因。结果表明:①黄河源区的径流年际变化从60年代以来有明显的阶段性变化,从年内变化来看,唐乃亥站的汛期和非汛期径流量占年径流量的比例也具有阶段性变化,从80年代中期到90年代末,汛期径流量占年径流量的比例一直减少,非汛期径流量所占比例一直增大。②过去40多a来,玛多站年降水量呈现出缓慢上升的趋势,玛曲站则呈现出下降的趋势;从降水年内变化来看,雨季降水量占年降水量的比例呈减少趋势,旱季降水量占年降水量的比例呈增加趋势。因此,黄河源区降水量的变化是影响径流变化的主要原因,90年代小雨多、降雨历时长是导致径流减少的另一个原因。③黄河源区径流的变化,特别是90年代径流量的偏小和气温的直接关系不大。④植被覆盖面积的变化并不是引起径流减少的原因。     

北洛河径流量变化特征分析

采用北洛河交口河水文站1964—2008年实测月径流量资料,对径流年内分配的不均匀性、集中程度、变化幅度进行了分析;应用Mann-Kendall方法分析了北洛河径流量的年际、季节变化趋势,并对丰水期和枯水期的径流量进行了突变分析。结果表明:①北洛河河川径流量在20世纪60、70年代的年内分配比较集中,进入21世纪后年内分配相对均匀,径流量主要集中在7—9月;②北洛河年径流量呈明显减小趋势,冬季的减小趋势不显著,其他季节的减小趋势均十分明显;③北洛河年径流量在1973年、2003年发生两次突变,丰水期和枯水期的径流量变化趋势基本与全年的保持一致,但丰水期在1983年多出一次突变,枯水期在1982年、1994年多出两个突变点,径流量变化的总体趋势都是减小的。     

北盘江流域光照水电站径流特性分析

本文通过建立北盘江光照水电站坝址年径流序列,分析了径流年际变化和年内分配特征,以及年径流变化趋势、突变点和周期成分。分析结果表明光照水电站坝址年径流年际间变化大,年内分配不均匀,径流序列总体趋势表现为减小,序列存在一定的突变和周期成分。     

雅砻江流域气候变化对径流的影响分析

选取雅砻江流域1960～2004年降水、气温及径流资料,采用随机过程分析方法,探讨其变化趋势、突变点以及周期性,进而分析降水和气温对径流变化的影响。结果表明,雅砻江流域降水分布地区差异较大,年内分配严重不均匀,但年际变化较小。年降水在1960～2004年呈不显著的上升趋势,相比之下,春季降水上升趋势显著。年降水突变主要发生在1997年,但夏季降水在1966年也表现出显著性突变。降水存在3 a、5 a、11 a、19 a的年际周期变化,其中,8～15 a降水的周期振荡最显著。     

金沟河径流与洪水特征分析

根据金沟河出山口一带1955～2008年的观测资料,对金沟河流域的径流与洪水特征进行了分析和阐述。分析认为：流域内的冰川是径流的主要补给源,影响径流年际、年内变化的主要因素是降水和气温,径流年内分配集中在6-8月,径流过程略滞后于气温和降水过程。金沟河径流的年内分配不均,多年平均最大月径流量是最小月径流量的16．3倍;径流的年际变化相对稳定,径流系列的年际变差系数Cv值为0．14。     

金沟河流域水文与环境特征分析

根据金沟河八家户水文站1955~2010年的观测资料,对金沟河流域的水文与环境特征进行了分析和阐述。分析认为:流域内的冰川是径流的主要补给源,影响径流年际、年内变化的主要因素是降水和气温,径流年内分配集中在6~8月,径流过程略滞后于气温和降水过程。金沟河径流的年内分配不均,多年平均最大月径流量是最小月径流量的16.3倍;径流的年际变化相对稳定,径流系列的年际变差系数Cv值为0.14。     

基于极点对称模态分解的三江源径流时空演变规律

气候变化和人类活动加剧改变了地球的水循环系统,因此,重新认识和掌握流域水循环演变规律具有重要意义。利用极点对称模态分解(ESMD)方法同时从趋势、突变、周期3个方面对三江源径流变化进行分析,并与现有的检测方法进行对比。结果表明:(1)黄河源地区由于降水增加趋势不明显,随着气温升高,蒸散量增大,导致年径流呈现不显著的下降趋势;长江源、澜沧江源径流由于降水和冰川融雪的增加,导致年径流呈现显著增强的趋势。(2)黄河源近61 a的径流过程在1990～1994年、2008年左右发生明显突变,长江源径流过程在2006年左右发生显著突变,澜沧江源径流过程在20世纪90年代和2008年左右发生突变。(3)黄河源近61 a径流过程存在12～15 a和30 a的周期性变化;长江源近60 a径流过程存在13～15 a的周期性变化;澜沧江源近49 a径流过程存在15～16 a和28 a的周期性变化,这些周期性变化主导着三江源年径流变化特性。