黑河莺落峡站径流变化趋势分析

对黑河出山口莺落峡站来径流的变化趋势进行了分析,结果表明:黑河流域径流整体上呈丰枯交替的周期性变化,出现了多个丰水段和枯水段,丰水年和枯水年出现的几率大致相等;未来黑河流域径流仍将周期性丰枯交替变化,莺落峡站多年平均径流量仍将在15.8亿m3附近波动。     

黑河流域1957-2008年径流变化特性分析

根据黑河干流莺落峡站和正义峡站1957-2008年52年的实测年径流资料,应用累积距平、滑动平均、M ann-Kendall非参数统计检验和R/S分析等多种方法,分析了黑河流域年径流变化规律。结果表明:①总体上,莺落峡站年径流存在增加趋势,正义峡站年径流存在减少趋势,同时两站径流趋势具有一定的持续性;②1961年和1998年是莺落峡站径流量突变开始的年份,1957-1961年间,径流量处于明显增加阶段,1962-1997年间,径流量出现了增长率逐渐减小、径流量减小及径流量微弱增加等阶段,1998年后,径流量再次出现明显增加的现象。③20世纪80年代中期以前,莺落峡、正义峡两站径流量变化规律较为一致,均是丰水年和枯水年交替出现,丰枯转化较为平衡。20世纪80年代末至90年代末,莺落峡站径流量处于增加的趋势,而正义峡站呈现显著减少趋势,主要是这一阶段中游用水量急剧增加,两站径流量差值呈显著增加趋势。进入21世纪由于国家在黑河流域实施了水量统一调度,两站径流量差值保持平稳态势。     

黑河中游地区水资源分析

利用系列资料系统分析了近60 a来黑河流域中游地区水资源变化特征,结果表明,自20世纪50年代以来,出山口地表水径流量的年际变化相对比较稳定,径流丰枯呈现周期性交替变化,多次出现连续丰水段或连续枯水段,丰水年与枯水年发生的概率相当,由于冰雪径流的调节作用,使径流的年际变化明显减小。莺落峡在不同年代的径流量年内分配情况基本上比较稳定,没有大的变化,但是正义峡的径流年内分配情况却有明显的不同,主要是受中游灌溉的影响。     

黑河莺落峡站年径流特征及丰、枯划分初探

目前国家批准的黑河中下游水量分配的依据是黑河上游控制站莺落峡水文站来水量 ,实质上是对上游来水量的分配。根据保证率和距平百分率对黑河莺落峡站年径流丰、平、枯程度的划分进行了探讨 ,得出结论 :利用保证率进行划分比较合理。对黑河水量科学调度和水资源合理利用具有十分重要的意义。     

祁连山区气候变化对黑河出山径流的影响

以黑河上游流域为研究区,依据祁连山区4个气象站的逐月实测气象资料及莺落峡水文站逐月径流资料,采用Penman-Monteith方法计算了潜在蒸散发量,采用线性回归以及Mann-Kendall趋势检验等方法研究了降水、潜在蒸散发、气温及径流的年、季变化趋势,运用弹性系数法分析了降水、气温和潜在蒸散发变化对黑河出山径流的影响。结果表明:(1)黑河流域气候水文要素的总体年际变化为年降水量和气温均呈显著升高趋势,潜在蒸散发量呈不显著增加趋势,出山口莺落峡水文站径流量呈显著增大趋势;(2)祁连山区降水量、气温和潜在蒸散发量是影响黑河流域出山径流量的主要气象因子,径流与降水在年和季节尺度上都存在显著相关关系,其中祁连山区秋季降水量与莺落峡站径流量的相关性最为显著,春季气温与径流量呈正相关,气温升高促进了冰雪消融,进而增大径流量,潜在蒸散发量特别是夏季蒸散发量增大对降水量增大造成的年径流增大起到了一定的削弱作用;(3)祁连山区降水量增加1%将使莺落峡站径流量增加约0.74%,祁连山区气温升高1%将使莺落峡站径流量增大约0.16%,祁连山区潜在蒸散发量增加1%将导致莺落峡站径流量减少约1.75%。     

基于SPSS软件的黑河正义峡下泄水量预报分析

基于1951—2000年黑河莺落峡、正义峡断面径流量观测数据和中游地区气象观测资料,采用SPSS多元线性逐步回归分析模型分析了影响正义峡断面下泄水量的莺落峡断面年径流量、黑河中游年平均气温等因素,并对2001—2011年正义峡断面自然状态下的下泄水量进行了模拟预报。结果表明:黑河调水及中游工农业生产的快速发展对正义峡断面自然状态下下泄水量的影响显著,2001—2011年预报的多年平均值较1951—2000年预报的多年平均值偏小0.792亿m3,从而影响了黑河分水方案的正常实施,建议对现行的黑河分水方案进行修订和完善。     

基于SPSS软件的黑河正义峡下泄水量预报分析

基于1951—2000年黑河莺落峡、正义峡断面径流量观测数据和中游地区气象观测资料,采用SPSS多元线性逐步回归分析模型分析了影响正义峡断面下泄水量的莺落峡断面年径流量、黑河中游年平均气温等因素,并对2001—2011年正义峡断面自然状态下的下泄水量进行了模拟预报。结果表明:黑河调水及中游工农业生产的快速发展对正义峡断面自然状态下下泄水量的影响显著,2001—2011年预报的多年平均值较1951—2000年预报的多年平均值偏小0.792亿m3,从而影响了黑河分水方案的正常实施,建议对现行的黑河分水方案进行修订和完善。     

梯级水电站对黑河出山口径流及洪水过程的影响

基于莺落峡水文站的月年径流量、年最大洪峰流量、洪水过程及黑河上游流域降水等资料,运用双累积曲线法、Mann-Kendall趋势检验法(简称MK检验法)、基尼系数法等方法,分析梯级水电站对黑河出山口莺落峡水文站径流及洪水过程的影响。结果表明：黑河上游梯级水电站的建设运行对年径流量变化影响不大,对径流年内分配及洪水过程有一定影响;电站联合调度运行后,坝前库区蓄放水改变了天然径流过程,对径流年内分配产生显著影响,年内分配均匀度在2001年发生转折,2017—2020年呈显著增加趋势;人为升降闸门高度,致使水位直上、直下,洪水过程拉长,峰值变大,呈陡涨直落形态,涨落率和变化频次增加。研究成果可为加强流域水电站科学调度、水生态文明建设及水能水资源可持续开发利用提供理论依据。     

基于时间序列分析的黑河干流年径流预报

采用周期均值叠加法和马尔可夫链法对黑河干流莺落峡断面年径流过程进行了预报分析。结果表明:周期均值叠加法分析出莺落峡断面1945—2007年系列的第1周期约为22 a,和黑河干流年径流的变化规律基本一致;两种方法预报的年径流变化规律基本一致,周期均值叠加法预报精度较高,可基本满足黑河干流水量调度工作的要求。     

卧龙湖水量平衡分析

强人类活动影响下缺资料平原区内陆湖泊的水量平衡研究一直是个难题。以平原区内陆湖泊卧龙湖为研究区,构建了分布式水文模型并分析水量平衡关系。模型模拟结果纳什系数大于0.75,径流相对误差均小于3%,模拟效果良好。通过对丰、平、枯、特枯等典型年的水量平衡进行分析,结果表明:在天然情况下,卧龙湖丰水年、平水年、枯水年以及特枯水年湖泊蓄变量分别为20 441.97万m3、7 911.09万m3、1 654.98万m3、687.05万m3。考虑上游截留后,丰水年湖泊蓄变量为15 424.78万m3,平水年湖泊蓄变量为1 943.47万m3,枯水年和特枯年东西马莲河出现断流情况,导致湖泊在枯水年、特枯年极度缺水。     

影响黑河正义峡断面下泄水量的主导因子分析

通过构建黑河正义峡断面下泄水量影响因子指标体系,基于主成分分析法和熵权法,分析了正义峡断面下泄水量主导影响因子。结果表明:17月的第一次闭口过程闭口天数为8 d以上,或者莺落峡洪峰流量超过140 m~3/s且与闭口时间相对应时,正义峡下泄效果较好;8—10月的第二次闭口过程闭口天数达到50 d或者莺落峡来水量为3亿m~3时,能够集中下泄的水量较多,下泄比例将提高到80%,最终分水效果也较好。27—10月莺落峡来水量对正义峡下泄水量的影响最大,其来水过程主导着正义峡下泄水量的变化。3正义峡下泄水量没有完成下泄指标的主要原因在于莺落峡来水过程控制、管理问题和分水方案本身,其中管理问题主要是指对闭口过程的控制与中游耕地面积的管理。     

灰色动态模型在黑河流域径流预测中的应用

根据黑河流域莺落峡水文站2000-2012年的径流量数据建立灰色动态GM(1,1)模型,对2013-2016年径流量进行预测和分析,并采用残差检验公式对模型精度进行检验。分析后的结果表明:莺落峡水文站年径流量的预测平均相对误差范围在20%以内,符合预测精度要求,因此,还原计算预测的2013年、2014年、2015年和2016年的径流量分别为17.64亿m3、17.81亿m3、17.98亿m3和18.16亿m3。     

黑河上游水文特性及区间水量分析

对黑河上游流域的降水、蒸发、径流、泥沙等水文特性进行了分析,并计算出札马什克站与祁连站至莺落峡站区间水量,建立了区间降水、径流的相关关系,提出区间径流对上游梯级电站开发和下游水量调度的影响,为水资源的管理与调度提供重要依据。     

黑河下游水文水资源变化及对生态输水的启示

基于长序列径流、地下水位和湖泊观测数据,采用趋势分析、突变检验方法,分析黑河下游额济纳地区的生态环境各要素的变化,得出近60 a下游水文水资源变化特征及其对生态输水的启示:1正义峡和狼心山年径流量突变逐渐延迟,且年内分配不均匀,增加下游春季下泄水量十分必要;2地下水位变化存在显著的区域差异,绿洲核心区呈上升趋势,而绿洲边缘区均呈下降趋势,这一变化造成核心区的土壤盐渍化和边缘区的干旱化,因此开展基于地下水位的下游生态水量调度方案是未来恢复下游植被的必然;3根据东居延海面积和库容的关系曲线,基于无效蒸腾最小确定的东居延海适宜面积为35.6 km2,据此计算年最小补水量为0.55亿m3,而依据东居延海生态功能的合理水面面积和年补水量尚需进一步论证。     

河南省水资源利用现状及对策分析

河南省水资源总量为437.13亿m~3,人均水量和亩均水量只相当全国的1/5和1/6。而且时空分布不均,地表径流年际年内变化大:丰水年1964年径流量718.2亿m~3是枯水年1978年99.4亿m~3     

80年来青海境内黄河干流水沙量的变化

青海境内黄河干流唐乃亥站实测年径流量1.997×1010m3，占黄河流域年径流量5.80×1010m3的34.4%，占青海境内黄河干流年径流量的90.6%。唐乃亥以上是黄河流域水量的主要供给地和水源涵养区之一。自1919～1998年经统计分析唐乃亥站80年来径流量和输沙量的变化特征，结果表明年径流枯水年和偏枯水年出现最多的年份是20年代和90年代，丰水年和偏丰水年出现最多的年份是40年代、60年代和80年代。境内输沙量的变化主要取决于径流量的变化。90年代青海境内黄河干流水沙量减少主要是由于年径流丰、平、枯的周期性变化和降水量减少引起的，是以自然因素为主的结果。境内年径流量的变化没有向减少趋势发展，水沙量的变化是稳定的。     

雅砻江流域典型年天然径流量时空分布特征

研究雅砻江天然径流特征对流域内已建梯级水电站群工程运行、管理及水能开发规划具有重要参考意义。本文选取雅砻江流域特枯、偏丰、特丰三个典型年份,利用水量平衡方法还原河川天然径流量,综合运用基尼系数和径流贡献率两项指标,分析其天然径流量时空分布特征。结果表明:(1)特枯年份,各个站点基尼系数均介于0.30～0.39之间,天然径流年内分配相对均匀;偏丰和特丰年份,各个站点基尼系数均介于0.40～0.59之间,天然径流年内分配不均匀;特丰、偏丰和特枯年份,流域基尼系数均值分别为0.49、0.43和0.35,各站点天然径流年内分配不均匀程度与径流量正相关。(2)枯季,特枯、偏丰水年流域上、中、下游径流贡献率比例接近1∶1∶1,而特丰水年流域径流贡献率为上游下游中游;汛季和全年,特枯、特丰水年流域径流贡献率为上游下游中游,而偏丰水年流域径流贡献率比例接近1∶1∶1;总体呈现左岸径流量大于右岸径流量的分布格局。(3)雅砻江流域天然径流时间分布特征主要受降雨因素影响,而空间分布特征由降雨、地形和集水面积等多种因素共同决定。     

黑河流域径流变化规律及趋势预测

根据黑河1956—2012年各水文站径流量数据,应用Mann-Kendall非参数检验法对黑河流域径流变化规律进行了分析,并利用BP神经网络对未来黑河径流演变趋势进行了预测。结果表明:1黑河干流及主要支流汛期来水量占年径流量的比例较大,为63.18%~94.56%,出山口径流量未来总的趋势为增加;2Mann-Kendall趋势检验结果表明莺落峡、祁连、新地及嘉峪关站未来径流预测趋势与实测序列趋势较为一致,而札马什克站未来径流预测趋势和实测序列趋势相反,但该站M-K值的绝对值逐渐变小并趋于0,可以推测未来该站径流量趋势将由减少转为增加,这与BP神经网络预测的结果一致。     

黑河山前平原地下水位动态分析

以甘肃省张掖市黑河滩张掖电厂水源地1989—2004年地下水位系列观测资料为基础,结合黑河莺落峡站径流量和草滩庄水利枢纽下泄水量、张掖市降水量,分析了312国道以南至草滩庄水利枢纽间地下水位动态变化规律和特征。结果表明,地下水位动态略滞后于黑河水文动态并呈周期性波状变化,反映了河水入渗、雨洪入渗补给变化的规律。多元线性回归结果显示,地下水位年变幅的大小除受黑河出山径流量的影响外,还与降水量、地下水位埋深及距黑河河床的距离有关。     

汉江上游洪水特性复杂度分析

以汉江上游的两个代表站——石泉和安康水文站的年径流量及年最大洪峰流量时间序列为例,对径流特性和暴雨洪水特性进行了分析,结果表明:洪水年际变化极不稳定,流量变化幅度很大,年最大洪峰流量变化呈下降趋势;径流年内分配丰枯明显,径流年际分配不均匀,径流量总体呈下降趋势。现采用近似熵(ApEn)及算法复杂度C0作为复杂性测度,对石泉、安康水文站的年径流量和年最大洪峰流量序列进行了复杂性分析,分析得到年径流量的复杂性比年最大洪峰流量的复杂性大,即年径流序列的随机(复杂)程度越大。这一有益的结论表明年最大洪峰流量的可预测性大于年径流量,进一步研究年最大洪峰流量的预测方法对水库防洪具有重要的意义,并为汉江上游的防洪与发电调度起借鉴作用。