洮儿河上中游区径流变化及影响因素研究

以洮儿河流域上中游区为例,以其控制性站点察尔森水库和洮南水文站的1961年~2010年降水量和径流量实测数据为研究依据,采用Mann-Kendall秩次相关检验法及双累积曲线法,分析研究区径流量的变化趋势,确定突变年,应用F检验法并通过对比突变年前后的径流变化,量化降水和人类活动对研究区径流变化的影响程度。结果表明,研究区降水量呈不显著下降趋势,径流量呈下降趋势;研究区径流量在1998年发生明显突变;1998年以前,研究区径流量的变化主要受降水的影响,1998年以后,降水对研究区径流量变化作用减小,人类活动对径流量的影响逐渐增加,径流变化受降水和人类活动的双重影响。     

基于极端降水思想的无定河流域径流分析

无定河流域水土流失严重,水资源供需矛盾严重,研究其径流具有重要意义。以无定河流域丁家沟等4个水文站为研究对象,引入极端径流量的概念,计算4个水文站的最小7日连续径流量和最大7日连续径流量,采用滑动平均法和Kendall秩次相关法等研究其趋势,采用Mann-Kendall突变法、启发式分割法、有序聚类法对其进行变异诊断,并与年径流总量的变异结果做对比分析。结果表明:①4个水文站的年径流序列、最小7日连续径流量和最大7日连续径流量序列均发生变异,变异点集中于1971年左右;②变异点后的年径流量和极端径流量较变异点前减小幅度大,尤其是最小7日连续径流量减小幅度均大于50%,这将会增加流域内的水资源供需矛盾。     

气候变化和人类活动对玛纳斯河流域径流及干旱的影响

基于1956—2020年玛纳斯河流域逐月降水和径流资料,运用Mann-Kendall非参数检验法、双累积曲线法和标准化径流指数(standardized runoff index, SRI)揭示了流域径流量的年际变化趋势,定量描述了气候变化和人类活动对流域径流变化的贡献比例,同时探究了气候变化和人类活动影响下流域季节尺度的干旱变化特征。结果表明：(1)玛纳斯河流域年径流量呈上升趋势,并在1995年发生了显著性突变;(2)气候变化是导致玛纳斯河流域径流量增加的主要因素,气候变化和人类活动对流域径流量增加的贡献率分别为56.73%、43.37%;(3)从季节尺度上看,相较于受气候变化的影响,人类活动降低了流域干旱事件发生的频率,改善了流域冬季的干旱状况,但同时春季农田灌溉需要消耗大量的水资源,使得流域春季呈现出干旱化趋势。     

近50a来窟野河流域水文情势变化研究

对窟野河流域1966—2012年降水量、径流量以及降水—径流量关系的变化趋势进行了分析,通过建立SIMHYD模型,研究了气候变化和人类活动对窟野河流域径流的影响程度。结果表明:近50 a来流域径流量呈显著减少趋势;降水量虽然没有明显变化,但是1999年以后降雨强度减小;1998年后流域产流条件发生了很大变化;近几十年来,人类活动是窟野河流域径流量减少的主要因素。     

干旱区河川径流变化及归因分析

河川径流变化是气候变化和人类活动作用的结果,也是流域水资源开发利用及治理保护的重要依据。基于干旱区某河流径流量(1954~2010年)资料,采用MK-P法和Pettitt法进行突变年识别及归因分析;并借助SCRAQ法估算降水、潜在蒸发和人类活动对径流的影响。结果表明:研究区径流量呈显著减小趋势,且在1979年和1996年发生两次显著突变。与基准期相比,人类活动强度较低期(1980~1996年)降水、潜在蒸发、人类活动对径流的影响比例分别为29.2%、-3.6%,74.4%;人类活动强度较高期(1997~2010年)所占比例分别为20.6%,-1.5%和80.9%。水土保持和水利工程建设对河川径流突变具有重要影响。     

降水和人类活动对荒漠草原型流域径流的影响

研究降水和人类活动对径流的影响,对水资源合理开发利用具有重要意义。以艾不盖河流域作为典型的干旱荒漠草原型流域,根据57年降水和径流数据,采用线性回归法和距平百分率法分析其变化趋势,采用Mann-Kendall非参数秩次相关检验方法识别径流突变点,建立天然条件下降水和径流的线性回归方程,对降水和人类活动对径流的影响做定量研究。结果表明,径流的年际变化幅度远大于降水,降水量下降趋势不显著,径流量下降趋势显著,径流受降水和人类活动共同影响;1968年为径流突变年,人类活动对径流的贡献率大幅增加并大于降水,成为影响径流变化的主要驱动因素。     

河南省卫河流域降水径流演变规律分析

根据河南省卫河流域1956-2012年的降水、径流资料,运用Mann-Kendall法、径流差积曲线、双累积曲线法对降水、径流的年际变化趋势、突变特征及相关性进行了分析。结果表明:河南省卫河流域的降水量和径流量在1956-2012年期间呈现递减的变化趋势,径流量的下降趋势较降水更为明显;期间降水量发生多次突变,径流量在1978年发生一次突变,两者的变化过程并不完全同步;降雨径流关系的突变发生于1979、1980年前后,1980年前后的降水径流关系存在较大差异。     

金井河流域年径流演变规律研究

金井河是湘江支流捞刀河的支流。文章以金井河流域螺岭桥站1965-2006年径流资料序列为基础,应用Mann—Kendall检验方法分析表明金井河流域的年径流量在统计意义上无变化趋势。进一步用Mann-Kendall法和滑动T检验法识别金井河流域年径流突变特性,得出金井河流域年径流量序列在1990年发生突变。     

大清河北支山区地表径流锐减原因分析与计算

利用有序聚类分析法对大清河北支山区径流系列进行检验,1979年是地表径流系列过程发生显著突变点。用F检验法对突变点前后系列进行一致性检验,两个时段的径流系列差异显著。由此认为1979年以后径流量受人类活动影响显著。通过对影响径流量的人类活动因素和降水量因素进行分析计算,人类活动对径流量的影响范围在25％～40％之间;降水量减少对径流量的影响范围在25％～50％之间。由此可认为,该流域径流量减少的主要原因是降水量减少。通过对地表径流锐减的原因分析与计算,为今后制定水资源开发利用方案提供科学依据。     

螺河流域径流变化趋势及成因分析

采用蕉坑水文站1956-2010年的水文资料,应用Mann-Kendall检验方法,对螺河流域的径流时序变化特征进行了研究,结果表明:螺河流域径流年内分配不均,年际变化大,年径流量系列总体呈缓慢上升趋势,其中在1956-1980年为缓慢下降趋势,突变点发生在1980年,其后径流量呈现上升趋势;分阶段来看,汛期径流量缓慢上升趋势,而非汛期径流量呈现显著上升趋势。     

气候变化和人类活动对塔布河流域径流变化的影响分析

文章分析了塔布河流域径流变化趋势,通过Mann-Kendall非参数检验法分析出径流的突变时间为2009年,利用双累积曲线法和基于Budyko假设的径流变化归因分析方法,分析了气候变化和人类活动对塔布河流域径流影响的贡献率。     

基于数据驱动的陕北风沙区秃尾河流域径流变化归因

径流变化归因分析的重点在于能否准确模拟流域天然径流过程,然而目前黄土高原干旱半干旱地区水文模型的应用精度普遍不高。以黄河中游陕北风沙区秃尾河流域为例,基于数据驱动途径,提出改进型天然径流模拟方法,定量分析气候变化和人类活动对秃尾河流域径流变化的影响。结果表明：(1)1961—2015年秃尾河流域年径流系列呈显著下降趋势,存在1979和1996年2个突变点,2个影响期(1980—1996年和1997—2015年)的年径流量分别比天然期(1961—1979年)减少25.8%和47.1%;(2)改进后3种数据驱动方法的径流模拟精度均显著提高,其中改进赵文林法精度最高,天然期年径流量模拟的Nash-Sutcliffe效率系数为0.77;(3)气候变化是1980—1996年间径流显著减少的主要原因(贡献率为80.9%),但1997—2015年间气候变化与人类活动对径流减少的影响贡献发生逆转,人类活动影响比例增大至58.8%。     

渭河径流序列趋势及突变分析

采用Mann-Kendall秩次相关法和中值检验法对渭河华县站1956-2000年径流序列进行了趋势和突变分析;同时,对影响渭河流域径流量变化的因素进行了分析.结果表明:①渭河径流量具有下降趋势;②渭河流域径流量突变主要受降水变化、水利水土保持工程建设等人类活动的共同作用,突变时间发生在1992年;③自20世纪90年代以来,渭河流域径流量减少非常明显,将对区域的水资源利用、河流生态环境需水量产生不利影响.     

气候变化和人类活动对大凌河上游流域径流的影响

通过趋势分析方法及突变点检验方法,分析大凌河流域水文气象要素的变化趋势;结合大凌河流域人类活特征及突变点分析结果,将流域径流量序列划分为"天然基准期"和"人类活动影响期"两个阶段;应用大凌河上游水文、气象、土地利用等数据建立大凌河上游水文模型,采用弹性系数法和水文模拟法定量分析大凌河上游流域气候变化和人类活动对径流的影响。结果表明:1956—2006年,大凌河流域降水量有轻微的上升趋势,而潜在蒸发量与径流量呈现显著下降趋势,导致径流量减小的主要原因为人类活动。     

渭河上游径流变化特征及归因研究

分析渭河上游降水量、径流量的变化趋势和径流量的突变点,定量计算气候变化和人类活动对径流量变化的贡献,揭示渭河上游径流变化原因,为渭河流域水资源管理及开发利用提供依据。基于1961-2015年降水和径流数据,采用线性回归、Mann-Kendall检验和双累积曲线等方法分析渭河上游降水和径流演变规律。结果表明:渭河上游降水及径流的年际变化趋势均呈下降趋势,径流突变点为1970、1987、1990和1993年,根据突变点确定渭河上游径流基准期为1961-1969年;通过双累积曲线法的定量分析结果表明:人类活动是渭河上游径流减少的主要影响因素。总体上,近年来人类活动对径流的影响呈现增加趋势,2010-2015年间人类活动对径流影响的贡献率高达98. 32%。气候变化对径流变化有一定影响,尤其是,1990-1999年间气候变化对径流量影响占到22.52%。统计资料表明:在这段时间内,渭河流域发生多次极端干旱事件,导致渭河上游降水量骤减,使得气候变化对渭河上游径流变化的贡献增加。     

降水变化及人类活动对金钱河流域径流的影响

以秦岭南麓的金钱河流域为典型研究区,利用Mann-Kendall非参数统计检验方法、回归分析法、双累积曲线法等数理统计方法,分析金钱河流域径流和降水的年际变化特征,建立了降水年内变化参数的流域降水与径流关系模型;并基于水文模型的方法定量评估降水变化及人类活动对金钱河流域径流变化的影响。结果表明:金钱河流域的降水、径流变化呈现一致性;径流系数呈下降趋势;金钱河流域降水和径流突变点发生在1988-1989年左右;通过降水-径流关系模型计算,由人类活动引起径流减少的比率为51.67%,较高于降水变化的比率48.33%,是导致径流变化的主要原因。     

降水和人类活动对乌江上游径流变化的影响分析

径流量变化与气候和人类活动密切相关,其相互作用使得流域水循环发生变化,对气候变化和人类活动进行定量分析,可为流域调控水资源效率、协调农业发展等提供参考。以乌江上游为例,基于鸭池河水文站和流域内及周边共12个气象站,根据1960-2013年长时间序列实测径流与气象资料,利用Mann-Kendall法、累积距平法判断流域降水量和径流量的突变时间,用Morlet小波法对径流量进行周期变化分析,重点分析乌江上游流域降水与人类活动对径流量变化的贡献率。结果表明:1960-2013年间,径流量与降水量无显著增加趋势;径流量和降水量在此期间存在1986和2002年两个突变点,且突变特征和阶段特征同步;径流量与降水量的共振周期为18～19 a及19～20 a,流域径流量对降水量变化具有一定滞后作用,滞后时间为1～2 a;以1960-1986年为基准期,1987-2002年降水和人类活动对径流的贡献率分别为50.93%和49.70%,2003-2013年降水和人类活动对径流的贡献率分别为49.30%和50.70%。降水对径流变化的影响程度在降低,而人类活动对径流变化的作用在增大,因此,未来流域水资源管理应重视良性人类活动的构建与调控。     

北洛河流域径流变化特征分析

整理统计北洛河流域1961年～2015年降水和径流数据,采用Mann-Kendall非参数检验方法和双累积曲线法,计算确定流域径流量突变时间节点、基准期年、气候变化和人类活动对径流量变化的贡献率,分析探讨北洛河流域径流变化特征及归因。结果表明,流域年降水量和最大年径流量的最大值出现年份均为1964年,径流量突变点为1970年、1998年,基准期年为1961年～1969年。人类活动是导致北洛河流域径流减少的主要因素,气候变化为次要因素,1961年～2015年间人类活动对径流量的影响程度是气候变化的6倍。近年来人类活动加大了对径流变化的影响,在2003年～2015年间人类活动对径流变化的贡献率高达96.53%。研究结果可为区域水资源开发利用提供依据。     

无定河输沙量长期变化趋势与变异点分析

采用Mann-Kendall非参数秩次相关检验法,对无定河白家川水文站的降水量、径流量和输沙量变化趋势进行了分析,利用降水量—径流量、降水量—输沙量和径流量—输沙量双累计曲线对径流量和输沙量的突变点进行了分析。结果表明:白家川水文站的输沙量时间序列分别在1966年、1972年和1979年发生了突变,赵石窑站的输沙量时间序列分别在1966年、1979年发生了突变;无定河流域下一时段的输沙量时间序列与过去50 a的变化趋势相同,具有继续下降的趋势;人类活动是造成无定河入黄水量和沙量减小的直接原因。     

缺资料地区产流径流时空特性分析及其关系研究——以洮河流域为例

为了解决缺资料地区的产流、径流时空特性分析问题,采用SWAT模型、多元统计分析法、相关系数法、弹性分析法等方法,研究分析缺资料地区——洮河干流分区段产流、径流的时空变化规律,揭示降雨量P、产流量Y、径流量R三者之间关系以及径流变化影响因素。结果表明：洮河流域红旗站1956-2019年径流量整体呈显著减小趋势,1987年发生突变;SWAT模型率定、验证期决定系数分别为0.78、0.79,Nash-Suttcliffe系数分别为0.78、0.77,相对误差均小于10%,模拟效果令人满意;河道径流中游占比最大(50.71%),其次为上游(37.21%),下游占比最小(12.08%),中游是径流量的主要来源;产流量由上游到下游呈减少变化,依次为214.18、179.43、81.16 mm;代桑曲子流域产流量最大,岔河、东峪沟最小;相关性排序为P与Y、Y与R、P与R,且相关性由上游到下游逐渐减弱;气候变化和人类活动对径流变化的贡献率分别为20%和80%,人类活动是主要因素。研究成果有利于揭示洮河流域各区段产水径流变化及影响机理,同时为缺资料地区产流径流时空分析提供理论支撑。