滦河流域径流变化及其驱动力分析

根据滦河流域滦县站1950年-2009年的逐日降水资料、逐日流量资料,运用数理统计等方法系统分析了滦河流域径流的年际、代际、年内变化特征和径流的变化趋势,并对滦河流域降水变化做了相应分析,探讨了降水和人类活动对径流变化的影响。结果表明:滦河流域径流的年际变化剧烈,代际变化明显,1950年-1979年基本处于丰水期阶段,1980年后基本处于枯水期阶段;径流年内分配极不均匀,主要集中在7月-9月,几乎占全年的66.2%。滦河流域径流有显著的递减趋势,降水与径流变化趋势基本一致,不同阶段降水和人类活动对径流的影响不同,1959年-1968年,降水和人类活动均对径流的增加做出了贡献;1969年-2009年,人类活动是该时期滦河流域径流减少的主要原因。     

基于SWAT模型的滦河流域径流模拟

应用SWAT模型对滦河流域进行了天然径流模拟,以承德、三道河子和滦县3个水文站的还原径流量对模型进行了参数率定与模型验证,基于模型模拟结果分析了下垫面变化对径流的影响。结果表明:滦县水文站率定期与验证期月径流模拟值与实测值的相关系数、确定性效率系数均在0.90以上,相对误差控制在5.00%左右,表明模型具有较高的模拟精度;与1985年相比,2000年土地利用的变化主要是林地面积减少与耕地、草地面积增加,导致径流量增加了2.91%,而年内降水量的增加则强化了下垫面变化对径流的影响程度。     

黄河上游宁蒙河段水沙变化特征分析

基于黄河上游4个水文站点1950—2009年实测年径流量和年输沙量的数据,利用趋势分析法、Mann-Kendall趋势检验及突变检验、Morlet小波分析等方法,对黄河上游来水来沙的时空变化特征、突变特点和变化周期进行了分析。结果表明:①近60 a来,黄河上游年径流量和年输沙量均呈明显减少趋势,头道拐站年径流量减幅最大,下河沿站年输沙量减幅最大;②径流量和输沙量序列均存在显著突变,但突变时间存在差异性,且输沙量的敏感性更强;③黄河上游水沙序列存在多时间尺度变化,但变化尺度并不一致。     

近50年来西、北江干流径流变化特征及其发展趋势预测

依据1959—2014年马口及三水站流量资料统计了西、北江干流径流的年际变化特征,采用Mann-Kendall检验法分析径流变化趋势及突变特征,并采用小波分析的方法研究径流的多尺度时间周期特征,进一步预测西、北江径流的发展趋势。结果表明:近50 a来,西江马口站年均径流量及分流比总体减小,北江三水站年均径流量及分流比大幅增大。马口站的径流量在1986年后呈减少的趋势;三水站径流量在1993年后呈现增大趋势。两站径流量存在突变点,但均不显著。2014年后的一段时间内,马口站径流量继续表现为减小趋势,而三水站径流量继续呈增大趋势。马口及三水站年均径流量均存在28、6、4 a的周期尺度,在28 a的主周期尺度上,马口和三水站均存在18 a的平均周期,进一步可预测2015—2019年马口及三水站仍将处于"丰水"期,而2019—2028年则将处于"枯水"期。     

清远市1970—2019年降水序列变化特征分析

为了解清远地区近几十年降水变化特征,更加科学地管理和利用水资源,基于清远市内6个代表水文站1970—2019年的降水实测资料,采用滑动平均法、Mann-kendall检验法以及Morlet小波分析法等分析研究清远市年降水量趋势变化、突变情况以及周期特征。结果表明:清远站与珠坑站年降水量整体呈现减少趋势,而大庙峡站、英德站、阳山站以及连县站呈现增加趋势,但变化趋势不显著;清远站和英德站的下降突变发生在1975年左右,大庙峡站和连县站的下降突变发生在2015年左右,珠坑站的下降突变发生在1982年左右,阳山站发生了2次下降突变,分别在1973年以及2015年左右;各站点降水序列有着较明显的丰枯交替特征,其降水主周期有3～4个,第一、第二主周期一般为22 a或15 a,第三、第四主周期一般为7 a或3 a; 2015年后各站点年降水量转为减少趋势,目前清远地区处于降水偏少期。     

大通河流域近60年径流变化特征和趋势分析

基于大通河干流中、下游的天堂和享堂水文站实测年径流量资料,采用滑动平均、累计距平、小波分析和M-K检验方法,分析大通河干流径流年内年际变化、周期、突变特征和趋势。结果表明:大通河流域径流年内分配不均,主要集中在夏秋两季,年际变化波动明显;中游和下游年径流量在1990年以前变化趋势一致性较好,1995～2015年两站径流变化趋势相反;1989年中上游年径流量发生突变,总体呈上升趋势;1999年下游享堂站年径流量发生突变,存在明显下降趋势。小波分析表明,天堂站径流量存在3,7 a及25 a的振荡周期,下游享堂站径流量存在3,6 a及30 a的振荡周期,大通河下游径流量小周期的转换要比中游径流频繁,下游径流受影响较大。     

长江源径流演变及原因分析

正变化环境下江河源区水文水资源效应问题已成为国内外水科学领域的研究热点。为了探究长江源径流演变及其原因,在分析长江源径流演变特征的基础上,探讨了地面气象因子和大气环流因子对径流的影响。结果表明:长江源区直门达站径流年内分配不均,年径流有显著上升趋势;1956-2016年径流系列在2004年发生突变,具有23～24 a和42～43 a的显著周期,42～43 a的周期项     

沙颍河代表站径流演变特征及归因分析

径流演变特征研究可为在变化环境下制定流域水资源规划、建立流域水文响应机制提供科学依据。以沙颍河流域代表水文站阜阳站为例,运用M-K检验法和小波分析法分析了1956年-2011年径流变化特征,并从气候变化及人类活动的角度分析了径流变化的主要驱动因素。结果表明:沙颍河阜阳站径流总体呈下降趋势,但下降趋势不明显,总体未达到95%显著性水平;在1966年前后存在明显的突变点;径流存在13a、26a两类周期变化特性,周期演变过程受人类活动影响显著。就驱动因素而言,人类活动对径流变化的贡献率在65%以上,气候变化对径流变化的影响较弱,表现为从负向到正向的趋势。     

灰色微分动态自记忆模型在径流模拟及预测中的应用

在灰色微分动态模型的基础之上,采用季节/年际性指数对原始降水和实测径流进行预处理,并引入自记忆函数,构建灰色微分动态自记忆模型,将其应用于滦河流域径流过程的模拟和预测。结果表明：（1）采用预处理前的降水径流数据所构建的DHGM（2,2）模型和DHGM（2,2）自记忆模型在年尺度和月尺度上的径流模拟效果较差,难以反映径流的变化过程,对输入数据进行预处理后,构建的DHGM（2,2）自记忆模型模拟精度得到了很大的提高,三道河子站和滦县站年径流和月径流模拟序列的Nash-Sutcliffe系数和相关系数均达到了0.6以上;（2）模型在年尺度和月尺度的径流预测中具有一定的适用性,且结构简单、计算方便,但需要进一步考虑蒸发、土地利用和人类活动等因素,使模型更为完善。     

人类活动对晋江流域径流演变影响的分析与定量评估

为了进一步探讨人类活动对流域径流演变特征的影响,以东南沿海晋江流域为例,基于1960年-2010年逐月径流、降水数据,应用Mann-Kendall趋势分析法、差积曲线-秩检验法和小波分析等方法,分析了径流的变化趋势、突变和周期;利用SCRCQ方法定量估算了气候变化和人类活动对石砻水文站年径流及年内分配特征变化的贡献率。结果表明:在跨流域调水和山美水库调蓄等人类活动影响下,石砻水文站年径流上升趋势较不受水库影响的安溪水文站明显,年内径流变化幅度更趋于平稳。径流序列主要存在6~7a、11~12a和20~21a左右三个时间尺度的周期变化,与流域年降水周期变化基本保持一致,但20世纪80年代后石砻站周期变化与流域降水周期变化出现微弱差别。石砻站年径流序列在1982年发生变异,而安溪站年径流序列未发现明显变异;变异期内,以山美水库为主的人类活动对石砻站年径流、年内不均匀系数和集中度变化的贡献率分别为67.17%、84.76%和71.16%。     

季节性Kendall检验法在滦河干流水质分析中的应用

应用季节性Kendall检验法分析滦河水质变化趋势,并进行污染源识别。结果表明：滦河干流CODMn和NH3-N 2个指标的浓度、污染物输送率及流量调节浓度均没有明显变化;通过流量调节后上下游各站点浓度变化趋势趋于一致,同一站点CODMn和NH3-N的变化趋势也较一致,流量调节浓度趋势分析能够更好地反映水质变化趋势。5个监测站点中只有三道河子和乌龙矶2个断面的CODMn浓度出现小幅上升;5个监测站点NH3-N输送率均未出现上升趋势,三道河子、乌龙矶和滦县3个监测站点CODMn输送率呈现上升趋势。郭家屯监测站点以上CODMn和NH3-N主要受面源污染影响;郭家屯以下的4个监测站点受点源和面源污染的双重影响,以点源为主。总体上,滦河干流水质有所好转,污染源中含氮有机物浓度在不断降低或稳定不变,有机污染物总量呈增长趋势。指出郭家屯监测站点以上要积极推进水土保持工作,减少水土流失造成的面源污染;滦河下游要加强对点源污染的治理。     

淮河正阳关以上主要控制站径流突变及原因分析

基于20世纪50年代以来正阳关以上主要控制站逐月实测径流资料及控制站以上雨量站逐月降水资料,采用Mann-Kendall趋势分析法、Mann-Kendall突变检验法和滑动t检验法,对其主要控制站径流进行趋势分析及突变检验,并对突变的影响因素进行分析.结果表明:50年代以来正阳关以上主要控制站径流均呈下降趋势,支流控制...     

河南省主要河川径流变化归因

为相对全面客观地分析气候变化和人类活动对河南省主要河川径流变化的影响,基于河南省内卫河、伊洛河、洪汝河和唐河流域1961—2022年径流和降水资料,以及国家气候中心根据Penman-Monteith公式计算的年潜在蒸散发资料,比较4个蒸发对比站年潜在蒸散发和蒸发皿年蒸发值,运用Mann-Kendall突变检验法和累积双曲线法分析4个研究流域控制水文站年径流序列的变化趋势和突变年份,以及4个流域年降水和潜在蒸散发的变化趋势。采用基于Budyko假设的弹性系数法对径流变化开展归因分析。结果表明：4个蒸发对比站年潜在蒸散发与蒸发皿年蒸发变化趋势基本一致,4个水文站年径流深及4个流域年降水和年潜在蒸散发均呈下降趋势。4个水文站年径流深分别在1977年、1985年、2008年和2010年发生了突变。气候变化对径流减少的贡献率在卫河和伊洛河流域为7%以下,在洪汝河和唐河流域约为12%～18%,降水减少不显著和潜在蒸散发呈下降趋势是贡献率小的原因,可见人类活动是影响4个流域径流变化的主要驱动因素。     

漓江流域上游径流变化分析

利用桂林水文站、大溶江水文站、灵渠水文站的多年实测径流资料,采用统计分析法、Mann-Kendall非参数检验法,分析漓江流域上游径流年内分配和年际变化特征。计算结果表明:漓江流域上游径流年内分配极不均匀,不均匀系数C_n的范围为0.73~0.78;径流年际变化相对比较均匀,且均匀程度相似,变差系数C_V值的范围为0.19~0.21,年极值比K的范围为2.53~2.69;1954~2016年漓江流域上游径流量整体呈现上升趋势;桂林水文站在1991年前后发生突变,大溶江水文站在1958,1963年等年份发生突变,灵渠水文站在1968年等年份发生突变。     

鄱阳湖近60年天然入出湖径流特征分析

依据鄱阳湖流域“五河”7个入湖控制水文站及出湖湖口站观测资料,对其中人类活动影响较大的李家渡、柘林站进行径流还原,得到7个入湖站和出湖站1953～2011 年天然径流序列。综合采用多种方法对各站径流序列进行了分析。结果表明：李家渡站年径流量比以往研究结果增加25%左右,且枯水期增加更明显,与上游站点天然径流演变规律更具有一致性;“五河”各站天然径流量的年际变化和年内分配总体上具有相似性;入、出湖各站径流年内分配极不均匀;1953～2000年,入、出湖各站径流均呈现小幅度上升趋势,但21世纪以来各站径流量处于下降趋势;各站年径流序列存在33~35 a的变化主周期,与流域年降水量变化主周期基本一致。研究结果可为鄱阳湖流域水资源的合理开发和科学管理提供参考依据。     

金沙江流域径流年代际变化特性分析

为研究金沙江流域径流年代际的变化特性,采用金沙江流域石鼓站1951~2009年、攀枝花站1966~2009年、屏山站1940~2009年径流资料,对金沙江流域径流年代际变化特性进行了分析,结果表明,自20世纪40年代以来,金沙江流域来水年际径流变化不大,无明显增大或减小趋势。金沙江中游来水自20世纪80年代后呈小幅增加趋势,可能是由于降雨增加所致,形成原因有待进一步深入研究。     

新疆叶尔羌河流域径流规律分析

针对叶尔羌河流域2个主要水文站51 a天然实测径流资料,分析了径流统计特征,采用极大熵法分析了径流系列的周期性,利用Kendall检验法以及R/S分析法分析了径流趋势以及径流趋势的持续性。结果表明:①叶尔羌河、提孜那甫河的径流变差系数分别为0.16、0.19;②叶尔羌河天然径流序列具有稳定的3 a和6 a变化周期,提孜那甫河具有稳定的6 a变化周期;③叶尔羌河径流序列具有不显著递增趋势,提孜那甫河具有显著的递增趋势;④叶尔羌河径流未来将呈微弱减小的趋势,提孜那甫河径流在未来将继续保持增长趋势。     

长江源区1978—2009年径流极值序列变化趋势分析简

 基于长江源区控制站沱沱河和直门达1978—2009年径流观测资料,采用相关分析法和Mann-Kendall法对两站的32 a的径流极值的变化趋势进行了详细分析。结果表明两站在近32 a中径流极值均有增加的趋势,但是沱沱河径流极大值增加趋势显著,直门达河径流极大值增加趋势不显著;两站径流极大值变化相关性显著。其主要原因是气候暖湿化趋势,地表植被变化以及降雨增多。分析结果对制定三江源保护规划,保护流域水资源,预防洪水发生和应对河流枯水变化也具有重要的参考价值。     

渭河上游河川径流演变特性分析

为了研究渭河上游径流演变特性,以林家村等5个水文站近50 a的实测径流序列为基础,采用Mann-Kendall趋势分析法(M-K法)和R/S法分析了径流演变趋势。结果表明：渭河上游径流年内分配在20世纪50年代较为集中,60~90年代相对均匀;径流年际变化较大;径流量总体呈下降趋势,且趋势性较为显著。研究成果为渭河流域水资源开发利用、调度管理和生态环境保护提供一定参考。