渭河下游径流量变化初步分析

渭河是黄河的最大支流。本文分析了三门峡水库建库以来渭河下游径流量的变化情况。分析认为,渭河下游不仅径流量逐渐减少,而且洪水的场次和量级都呈减小趋势,这给渭河下游的河道冲淤、防洪以及生态环境都带来了极为不利的影响。因此,当前形势下,加快“引汉济渭”建设、推进渭河水量调度常态化、实施科学的防洪调度等举措尤为紧迫。     

渭河上游50a来实测径流量变化特征

利用渭河上游甘肃境内干、支流6个主要控制水文站50 a（1959～2008年）实测同步系列资料,对径流量的变化特征进行了分析。结果表明：渭河上游径流量区域分布差异大,径流量年际变化大,年内分配不均。年径流量经历了丰、平、枯水年的递减过程,随时间的变化年径流量越来越少。     

渭河干流径流变化趋势及突变分析

流域水资源量的减少对区域水资源的利用、人类生存环境和经济社会发展等存在着重大影响,通过分析渭河干流径流量变化趋势和突变情况,为渭河流域水量调度和水资源管理提供科学支撑。采用Mann-Kendall非参数检验、累积距平、有序聚类、滑动t检验和R/S等方法分析渭河干流6个典型水文站1956—2015年径流量的历史演变规律、突变点和未来变化趋势。结果表明:渭河干流各站点的年和季节径流量均呈减少趋势。各站点的春、夏季节减少趋势的幅度大于秋、冬季节;从上游到下游,减少趋势的幅度越来越小。上游各站点呈现增加-平稳-减小的变化过程,且存在1970和1993年2个突变点,中游和下游各站点呈现增加-波动-平稳-减小的变化过程,且存在1968和1993年2个突变点。渭河干流各站点年和季节径流量Hurst指数均大于0.5,即未来变化趋势与历史演变规律呈正相关性,表明渭河干流各站点径流量具有持续下降的趋势,相应部门应高度重视这一现象,制定合理的流域水资源管理对策。     

渭河中下游区径流变化特性及非汛期径流量预报研究

依据《陕西省地表水资源》（1956年～2000年45年资料系列）,渭河流域省内多年平均径流量56．22亿m3,多年平均径流深为83．8mm。其中北洛河流域省内多年平均径流量为7．82亿m3,多年平均径流深为31．8mm：泾河流域省内多年平均径流量为4．37亿m3,多年平均径流深为47．3mm。从天然径流分区组成看,渭河南岸来水量占渭河流域来水量的48％以上,而集水面积仅占渭河流域面积的20％,南岸径流模数是北岸的3倍左右。     

渭河上游径流量年内分配变化规律分析

以渭河北道水文站近50 a的实测月径流量资料为基础,从径流量年内分配的不均匀性、集中性和变化幅度等方面分析了渭河上游径流量年内分配的变化规律。结果表明:①渭河上游径流量的年内分配特征在20世纪60—80年代较为接近,而20世纪90年代则与1956—1959年、2000—2005年较为接近,20世纪80—90年代集中期提前,90年代径流相对变化幅度较大;②在未来一段时期里,渭河上游径流量的年内分配呈现出不均匀性更高、径流量更集中、集中期滞后以及变化幅度更大的趋势。     

太湖流域西苕溪1955～2008年径流量突变分析

西苕溪是太湖的主要入湖河流之一,也是流域主要的水源地,对支持太湖地区的经济社会发展具有重要意义。根据径流量时间序列资料,应用Mann-Kendall突变检验法分析了西苕溪1955~2008年径流量的变化趋势,并论述了造成径流量突变的原因。结果表明:近年来西苕溪发生了两次径流量突变,分别发生在1966年和1990年;造成径流量突变的主要原因是降雨量变化,人类活动的影响相对较小;从径流量变化趋势看,西苕溪径流量具有明显的变化周期,呈现显著的丰枯交替特点,但总体来看,西苕溪径流量没有发生显著上升或下降趋势。     

渭河中下游河道2009年过洪能力分析

在对2009年3月中游监测断面测量成果和下游汛前断面测量成果分析的基础上,通过典型断面水位流量关系的修订和滩面高程、堤防状况的进一步复核,采用曼宁公式水力因子,分析计算中下游各河段相应的河道过洪能力,并按水位~流量关系法进行了验证,结合历年防汛抢险工作的实际情况,综合分析确定了2009年渭河中下游各河段河道过洪能力为:宝鸡河段4 200 m3/s,杨凌、咸阳、西安河段5 300 m3/s。该成果为2009年渭河中下游防汛预案编制的依据,并对防汛抗洪抢险工作有重要参考价值。     

黄河流域1919～1998年径流量突变分析

根据黄河干流兰州、三门峡和花园口近80年天然径流量序列资料,分析了黄河流域天然径流量突变特征及其影响因子,并应用Yamamoto法检测黄河流域1919～1998年径流序列在年际间的突变.结果表明:黄河流域年径流量突变主要发生在1933～1935年、1969～1972年、1980～1983年、1986～1989年,气候突变是导致黄河流域天然径流量突变的直接原因.     

渭河年径流量多时间尺度分析的EMD方法

运用EMD方法对渭河华县水文站和北洛河氵状头水文站1956～2000年还原后的合计天然径流量时序进行了多时间尺度分析,结果表明：①渭河还原后的天然年径流量时序可以分解为4个具有不同波动周期的分量和1个趋势分量;②渭河入黄年径流量存在准3年、准6年、准12年、准25年的波动周期;③预计渭河入黄年径流量在21世纪初期将持续减少,丰水年时段和枯水年时段的持续时间将增加。     

渭河下游水沙变化分析

对近10多年来渭河水沙变化情况进行了研究,分析认为:①渭河下游输沙量减少了27.7%,径流量减少了47.6%,来水减少比例远大于来沙减少比例;②平均含沙量相应增大了37.8%,高含沙小洪水发生的几率增大;③渭河下游大洪水出现几率变小,出现日平均流量为3 000~7 000 m3/s及500~3 000 m3/s的天数分别减少83.33%、41.93%。     

基于集对分析法的渭河中下游径流变化特征研究

对渭河流域中下游径流的时空变化进行分析,为流域地表径流的深入研究和合理开发利用提供基础数据。利用渭河流域中下游典型水文站的实测数据,采用线性倾向法分析年径流量变化趋势,采用集对法分析径流量的空间变化特性。结果表明:20世纪70年代以来,渭河流域径流量呈现减少趋势,各站年径流量的变化趋势相似;渭河中下游各水文站年径流量空间变化上存在一定的同步性。基于集对原理的水文分析方法简单方便、结果合理,在水文水资源领域的径流空间变化特性分析研究中具有推广和应用价值。     

泾河流域径流量变化特征研究

通过分析张家山典型水文测站长序列径流量变化情况,揭示泾河流域径流量演变规律,预测未来变化趋势。采用线性回归、滑动平均法、Mann-Kendall检验分析泾河流域径流量变化特征,采用有序聚类法和滑动t检验分析突变点,采用R/S法对流域径流量的未来变化趋势进行预测。结果表明:张家山站径流量年内分配不均,主要集中在7-10月,占到全年径流量的近70%。从年际变化趋势来看,年径流量、汛期径流量与非汛期径流量丰枯年份交替频繁,突变点在1996年左右,其中汛期径流量波动性与年径流量波动性相似程度更高,非汛期波动相对平稳。张家山站在1950 s至1980 s年代平均径流量较大,处于偏丰年代,1990s至2010s年代平均径流量小于多年平均值。年径流量、汛期径流量与非汛期径流量均呈现出显著减少趋势,其Hurst指数均大于0. 5,表明未来与当前趋势有一定持续性,预测未来将呈现持续减少趋势。     

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。     

疏勒河年径流量变化特征分析及模拟

根据1972—2011年疏勒河年径流量的实测数据,应用倾斜趋势分析、Mann-Kendall突变趋势检验等方法分析了疏勒河年径流量的变化特征,并利用BP神经网络和粒子群-神经网络对其进行了模拟预测。结果表明:昌马堡、党城湾、双塔堡、潘家庄4个站点年径流量均呈增加趋势,年径流累积距平百分率的倾斜率为每10年分别增加13.87%、4.46%、11.57%、10.49%,年径流量发生显著突变的年份分别为2004、1983、2008、2010年;25a尺度周期是疏勒河流域年径流量变化特征的主控周期。粒子群-神经网络对疏勒河年径流量模拟结果优于BP神经网络,利用优化后的粒子群-神经网络对年径流量进行预测,年降水量在40年均值基础上从增加15%到增加25%时,径流量不会发生显著变化。     

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。     

基于分形和R/S分析的渭河干流径流变化特征研究

变化环境下日益突出的水资源供需矛盾对流域水资源管理提出更高要求。通过分析流域径流量变化特征,揭示流域水资源演变趋势,为流域水资源合理开发利用提供依据。以渭河流域为研究区域,采用Mann-Kendall非参数检验、分形理论和R/S等方法分析渭河干流6个典型水文站1956—2015年径流时空变化特征、持续性及两者之间的关系。结果表明:渭河干流各站点的月径流量均呈减少趋势,从上游到下游,月径流量减少趋势的显著性越来越弱,呈显著性减少趋势的月份越来越少。渭河干流各站点的月径流深Hurst指数均大于0.5,即未来与历史变化情况呈正相关性,各站点未来月径流量将呈持续减少趋势。汛期分维数大于非汛期,上游月径流分维数小于下游,中游月径流分维数最大。分维数越大,径流过程变化越复杂,河流调节能力越差,表明渭河干流在汛期和中游径流量调节能力相对较差。Hurst指数与分形维数之间有着显著负相关性,即径流量越复杂,分维数越大,Hurst指数越小。研究结果可为流域水资源科学调度提供依据,有利于促进流域内水资源严格管理。     

渭河下游平滩流量变化对来水来沙的响应

通过分析近期渭河下游河道淤积及河槽萎缩的特点,探讨了华县平滩流量变化对来水来沙的响应关系,从而给出了要维持渭河下游2003年汛后2500m3/s的平滩流量需要的水量和水沙搭配的定量关系。可对渭河流域综合治理提供一定的参考。     

水沙变化对渭河下游河道淤积和纵剖面的影响

将渭河下游按照纵比降变化情况分为上、中、下三段，分别是陡坡段、过渡段和缓坡段，认为沿程冲淤会影响整个河段，溯源冲淤主要影响中、下段；1990年以来渭河下游的持续堆积主要是由来水来沙变化引起的，持续淤积使潼关高程持续抬高，从而也加重了渭河下游中、下段的淤积；并与黄河下游纵剖面的变化进行了对比。     

基于分形理论的汉江中下游流域径流特性分析

为了从整体上全面、科学地描述汉江中下游流域径流特性,根据中下游主要干、支流水文站的年、月径流数据,通过 ArcGIS 工作平台计算分析了各站年、 月径流分维数,并基于分形理论研究了径流过程线的形态特征。结果表明：月径流过程线可看作是一种分形,其变化的复杂程度可用分维数表征,径流调节能力较强的大流域分维数小于小流域。由于水库调蓄作用,丹江口水库建成后分维数小于建库前。相距较近的流域所处 气候、下垫面条件相同,其分维一致性较好。