1960~2013年云南省降水时空变化特征分析

鉴于分析云南省降水时空变化特征对该地区旱涝灾害预警和水文模型研究具有重要意义,基于云南省29个气象站点1960~2013年的逐日降水资料,采用滑动平均、线性倾向估计、Mann Kendall突变检验、滑动t检验和普通克里格插值等方法分析了该地区降水变化特征、降水变化趋势及空间分布情况。结果表明,年际降水量以7.7 mm/10a的幅度逐渐减少,在2008年发生突变;空间分布不均,整体由东北向西南呈带状递增分布,并形成2个孤岛状的降水集中区。夏、秋、冬三季降水量均逐渐减少,春季增加;季突变时间存在差异性;夏、秋两季空间分布情况与年际类似,春季自南向北逐渐减少,冬季自中部分别向东南和西北呈带状递增分布,同时还具有自南向北呈带状递减分布的特征。     

1961～2006年我国水面蒸发时空变化特征分析

根据20cm蒸发皿蒸发量和E601蒸发器蒸发量资料,采用月折算系数,获取全国499个气象站1961~2006年月水面蒸发量,对其时空变化特征进行分析。结果表明,近46年来,全国及七大流域年水面蒸发量均具有减少的趋势,且自20世纪80年代起减少趋势显著;除松花江流域不存在突变现象,辽河流域突变点发生在1967年外,全国及其他流域突变点均发生在20世纪70年代中期;水面蒸发量年内分配不均匀,主要集中在4~9月,且北方的不均匀性大于南方,松花江流域最大,珠江流域最小。受气候变化和人类活动的影响,1980年以后水面蒸发的年内不均匀性有所减小。     

莆田市1956~2012年降水量及径流变化分析

基于莆田市1956~2012年降水及径流资料,采用ARCGIS空间分析、线性倾向估计、滑动平均、累计距平、Mann-Kendall突变检验法及小波分析,对莆田市降水及径流变化特征进行了全面分析。结果表明,该地区降水空间分布不均,整体呈西北山区向东南沿海递减,年降水量整体呈增长趋势,但变化不显著,气候倾向率为13.5mm/10a,降水突变点为1961、1996年,存在25、20、8年周期变化;径流深地带分布趋势与降水量分布相似,多年平均径流深呈上升趋势,但不显著,变化倾向率为17.3mm/10a,突变点为1989年,存在20、25、12年周期性变化。     

海南岛极端暴雨事件时空演变规律分析

为分析海南岛极端暴雨事件长期时空演变趋势,基于海南岛7个观测站近53年逐日降雨资料,采用线性倾向估计、Mann-Kendall方法和稳定性分析探讨了海南岛极端暴雨事件时空演变规律。结果表明,近53年来海南岛极端降雨指标均显示出上升趋势,但极端降雨日数增加趋势较弱,短历时暴雨强度增加;海南岛极端降雨指标变化趋势整体上不是很显著,且大部分地区各指标的变化趋势均较不稳定,但三亚市大部分指标均呈稳定增加趋势,应更加注重该地区的防洪排涝建设。     

广州市近年降雨时空变化规律分析

受全球气温上升影响,广州市区水文要素出现了明显的变化.为揭示广州市降雨时空变化趋势,采用Mann-Kendall检验法从不同方面分析了降雨时间序列的演变规律,可知市区年降雨量逐年增加,暴雨中心由市郊向市中心转移,降雨时段更为集中.并采用不均匀系数结合Mann-Kendall检验法分析了降雨的时空分布及其变化趋势,发现广州市降雨量年内分配不平衡,且降雨空间分布不均匀.     

1961~2018年嘉陵江流域降水量时空分布特征

利用嘉陵江流域9个气象站点1961~2018年共58年实测降水资料,选用Morlet小波分析方法研究流域降水序列的多时间尺度,同时对降水数据做Mann Kendall非参数检验,并结合GIS空间分析技术,探讨了嘉陵江流域降水量年际变化特征、降水变化时间周期及空间分布特征。结果表明,嘉陵江流域58年的年平均降水量为9541 mm,并以3.9 mm/10a的速率减少,在1984年突变最明显,降水由丰变枯; 降水变化存在4个主周期,分别为32、14、8、3年,且周期波动强度依次由强到弱变化;受季风因素影响,流域降水地域性差异较为明显,由西北至东南方向呈逐渐上升趋势;只有达县和沙坪坝两区降水量呈增长趋势,增加倾向率分别为14.1、15.1 mm/10a,其余地区降水量均有不同程度的降低,所以东南地区偏涝。     

塔里木河流域上游径流变化特征分析

基于塔里木河上游阿拉尔水文站1958~2007年的年径流量资料,采用累积滤波器、Kendall秩次相关检验和小波分析三种方法分析了气候变化背景下塔里木河上游的径流变化特征。结果表明,近50年来塔里木河上游年径流量呈微弱下降趋势,表现为6年和14年的周期变化;而受气候变化影响的近27年年径流量变化趋势趋于平稳,表现为6年和10年的震荡周期,可预测未来一段时间内塔里木河上游将处于一个由偏丰逐渐向偏枯转变的阶段。     

2020年主汛期我国暴雨洪涝灾害概况分析与初步思考

为分析我国暴雨洪涝灾害的变化情势,进一步加强暴雨洪涝灾害管理,利用水旱灾害公报等统计公报与新闻报道、网络媒体等多种途径结合获取的资料,梳理2020年主汛期发生的主要江河洪水编号事件与城市内涝事件,分析其时空分布特点,并对比历史灾害数据,探究我国暴雨洪涝灾害的情势特征。结果表明,2020年主汛期城市暴雨洪涝灾害事件的发生,时间上集中在7、8月中旬,空间上集中在西南、华东地区,其中四川省、安徽省尤为突出;2020年主汛期汛情严重,其呈现出极端性增强、流域洪水趋于严重的新特征,这反映了气候变化和人类活动条件下我国暴雨洪涝灾害管理方面面临的新挑战。     

龙刘水库联合运用对黄河上游径流量变化的影响

为分析龙刘水库联合运用对黄河上游径流变化的影响,选取黄河上游八个水文站1950~2009年径流资料,根据水量平衡原理还原水库运用后径流序列,采用Mann-Kendall趋势分析法、突变检验法及小波分析法,分析了龙刘水库运用前后兰州站与下河沿站实测与还原年径流量的变化特征。结果表明,实测与还原序列都存在显著的下降趋势,实测序列突变年份为1987年,还原序列为1990年;实测序列与还原序列都存在3~5、6~9、14~17、23~27年四类周期变化尺度,兰州站与下河沿站实测径流序列的主周期都依次为25、16、8和4年,兰州站还原序列主周期依次为23、8、4年,下河沿站还原序列主周期依次为24、4、8年。说明龙刘水库的联合运用加剧了径流序列下降的趋势,有促使序列突变提前的可能性,且对径流序列的周期变化产生了一定的影响。     

广西极端连续降水变化趋势及周期性研究

为分析广西极端连续降水时空变化特征,选取1958~2015年广西23个气象站点逐日降水资料,综合运用改进的百分位法、Mann-Kendall检验法及复Morlet小波分析法,分析广西1~5d极端连续降水的降水量和降水频次。结果表明,近58年广西极端连续降水量存在桂东北、桂南两个高值区和桂西北、桂东两个低值区;随着持续天数的增加,极端连续降水频次的高值中心由桂东北逐渐向中部蒙山地区移动,且低值区与高值区的差值逐渐缩小,说明极端连续降水的区域持续性随着持续天数的增加而增强;极端连续降水总体呈增加趋势,且随着持续天数的增加有两极分化的极端化趋势;1~5d极端连续降水26~28年周期最为显著,并嵌套几个长度不等的小周期,其中4~6、11~12、16~18年周期震荡较为强烈,目前广西正处于各天数极端连续降水的增加时期。     

梧桐河流域上游径流时序变化特性及趋势

为掌握梧桐河流域上游径流时序变化特性以指导流域水资源开发利用,基于梧桐河上游宝泉岭水文站1951～2013年天然径流序列,采用累积距平法、非参数检验Mann-Kendall法和Morlet小波分析法研究了年、季节径流量的趋势特征、突变特征及周期特征,探讨了引起天然径流量发生变化的主要原因。结果表明,梧桐河流域春、冬两季径流量分别以0.005×10~8、0.004×10~8 m~3/10a平均速率呈增加变化,夏、秋两季径流量分别以0.144×10~8、0.243×108 m~3/10a平均速率呈减少变化,仅秋季径流量减少趋势显著,在季节径流量综合作用下,年径流量以-0.379×10~8 m~3/10a平均速率呈不显著减少变化;年及季节径流量丰枯转变频繁,突变多发生于1960年代中期以前;年及四季径流量存在显著周期特征,第1主周期依次为12、14、12、11、11年;降水减少引起流域径流量减少,使得两者呈基本一致的时序变化特性。研究成果可为流域水资源开发利用及规划管理提供依据。     

基于聚类分析的短历时暴雨雨型研究

暴雨雨型直接影响着洪峰流量的大小及洪水过程,研究暴雨雨型可为防洪排涝、山洪灾害防治提供科学依据.根据陕西省宝鸡气象站1981～2017年自记降雨资料,采用Ward聚类分析法对120场暴雨做了分类研究,从多角度分析了雨型的发生规律,初步探讨了雨型与山洪内涝的关系.结果 表明,聚类分析法在雨型分类中具有较好的适用性;宝鸡气...     

基于耦合模型的福州市暴雨内涝研究

以福州市内涝问题为例,通过耦合协调度模型分析了福州市的城市化与水环境耦合关系,并运用综合风险指数评估了福州市内涝风险情况.结果表明,福州市城市化与水环境耦合协调度整体上呈上升趋势,目前已达到优质协调高水平耦合阶段,但城市内涝风险值却不断上升.因此,耦合关系并不能完全表明城市化与水环境的内部矛盾趋势,现阶段仍需注重水环境...     

降雨时间尺度对城市洪涝模拟的影响

城市洪涝模拟是解决城市洪涝问题的关键技术之一,但现阶段关于城市洪涝模拟的时间尺度过大,模拟精度不足。对此,基于中国水利水电科学研究院主持研发的IFMS洪水分析软件,针对5、10、15、30min及1、6h六种降雨时间尺度,以东莞市部分城区为例,模拟并分析降雨时间尺度对城市洪涝模拟结果的影响及其变化规律。结果表明,降雨时间尺度的变化对该模型模拟精度的影响较为显著,5、10、15min时间尺度下的模拟结果明显优于30min、1、6h时间尺度下的模拟结果。建议应用分钟级的降雨时间尺度对城市洪涝进行模拟,以保证城市洪涝模拟的精度。     

红河流域径流演变分异及其特征

红河流域径流演变分异研究对于揭示流域径流的形成、演变规律及跨境水管理具有重要意义。选取红河流域9个代表站点,利用累积距平法、滑动t检验和Mann-Kendall-Sneyers法研究了红河流域的径流演变分异。结果表明,径流演变空间差异显著,各控制断面波动不一致;流域各站点(除大东勇站)均出现径流突变,但突变时间不一致,且越往下游,突变时间越晚;此外,各站点丰枯转化时段不一致。     

地下水动态时空变化特征及其驱动因素

鉴于分析地下水位动态时空变化特征和影响因素是地下水资源管理和保护的基础工作,以中牟县为例,根据地下水位埋深、降雨、蒸发、地下水开采、水文等资料,采用Mann-Kendall检验法、ArcGIS空间分析模块、主成分分析等方法,定量分析了地下水位埋深数据的趋势性、地下水动态时空变化特征以及不同影响因素对地下水动态变化的影响力。结果表明,研究区地下水位埋深整体上呈增大趋势;研究区各地下水位埋深区间面积变化较大,地下水位埋深0~3、9~12 m所占面积有减少趋势,3~6、6~9 m所占面积有增加趋势;以开采、蒸发为主的排泄因子对地下水位埋深的增大起了主导作用,占影响力的60.5%,导致地下水位呈下降趋势;运用主成分回归分析法对研究区地下水位埋深的拟合效果较为理想。     

巴尔喀什湖流域降水量及其年内分配的变化特征

了解巴尔喀什湖流域降水变化特征是开发利用流域水资源、探究流域生态环境改变原因的前提,基于巴尔喀什湖流域5个气象站1936~2005年的逐月降水资料,采用分摊熵、趋势系数和Mann Kendall非参数统计检验法对降水量特征、变化趋势进行分析。结果表明,流域年均降水量在100～700 mm之间,70%的降水集中于4~7、10~12月;流域的年、月降水量呈上升趋势,1~2、11~12月显著;流域降水年内分配整体上无显著变化。     

东江流域降水时空变化及其与ENSO事件的响应关系

为了解东江流域降水的时空变化特征,揭示气候变化对流域降水变化的驱动关系,采用去趋势预置白Mann-Kendall检验、直线回归滑动平均、交叉小波等方法分析了东江流域1959~2018年降水时空特征,并揭示其与ENSO事件的响应关系。结果表明,东江流域近60年来降水以-4.29mm/10a的幅度缓慢减少,年内分布不均,属夏季降水最多,占年降水总量44%;各季节降水变化不一,春、秋两季在缓慢减少,夏、冬两季则在缓慢增加。汛期降水占年总量79%,以-10.6mm/10a的幅度减少;非汛期降水以6.1mm/10a幅度增加。空间上降水地域差异性明显,汛期降水与年际降水呈现由中游向上游、下游逐渐递减的分布;非汛期降水则呈现由上游向下游递减的带状分布;降水与ENSO事件响应关系显著,主要表现在1970年代2~4年周期与1990年代后期3~6年周期尺度上,表明气候变化是目前降水变化的主要驱动因子。     

沙颍河上游区降水序列变化趋势分析

分析降水序列变化趋势对于流域内气候预测及水资源管理利用等具有重要作用。根据沙颍河上游区1951~2010年降水量观测数据,采用一元线性回归法和Mann Kendall检验法对降水量的变化趋势进行了分析检验,并引入R/S分析法估算了降水序列的Hurst指数,以预测其未来变化趋势。结果显示,沙颍河流域年降水量呈微弱上升趋势,未来年降水序列表现出反持续性,但因其Hurst值接近0.5,故随机性较大;流域北部的北汝河区域年降水表现出下降趋势,而中南部的沙河和澧河年降水均呈微弱上升趋势;38个雨量站中,雨量呈上升趋势的站点多集中在流域南部,呈下降趋势的站点多集中在北部,且大多表现出持续性特征。