1980—2015年资水尾闾水文条件变化分析

通过桃江、益阳水文站1980—2015年逐日水位和流量资料,分析资水尾闾水位、流量变化趋势及突变情况,初步探求引起这一变化的原因及其影响。结果表明:近36 a来,资水尾闾径流量年际间呈周期性波动,丰、枯水期交替出现,自2000年以后进入少水期,径流量整体上呈下降趋势,但这一趋势并不显著;受无序采砂导致河床大幅下切及湘水洪道水位降低等因素影响,资水尾闾水位下降,发生均值突变,桃江站降幅达1.72 m,益阳站达0.80 m;因水位突变导致流域水位-流量关系发生明显改变,原有河湖双向互补的关系也发生变化,湖水单一补给入河,一定程度上缓解了资水水位的进一步下降。研究成果可为资水综合开发利用及灾害防治提供科学依据。     

西江梧州段水沙时空演变特征分析

采用集中度和集中期分析西江梧州段水沙的年内变化;运用Mann-Kendall秩次相关、线性趋势回归检验、Mann-Whitney-Pettitt突变点分析、Morlet小波分析研究水沙的趋势、突变和周期成分;利用Kriging插值法对水沙的均值和趋势等进行空间插值。结果表明:径流量和输沙量年内分配具有一定的不均匀性;大湟江口、金鸡和梧州站年输沙量呈明显的下降趋势,分别在1997年、1986年和1988年发生突变,其余各站年输沙量和径流量变化趋势不明显,没有发生突变;西江梧州段多年平均年径流量和多年平均年输沙量大;年径流量和年输沙量呈从东部至西北部逐渐变小的减少趋势。     

湟水水沙情势变化定量归因研究

水沙情势变化定量归因是水文学和流域地貌学的重要理论问题。以青藏高原向黄土高原过渡带的湟水为研究区,采用滑动t检验法、双累计曲线法系统分析了湟水干流径流泥沙的变化特征,量化评价气候变化和人类活动对湟水水沙变化的贡献率。结果表明:1956—2016年湟水干流上游石崖庄站径流量呈增大趋势,中下游站点径流量均呈减小趋势,各控制站输沙量年际变化呈显著减小趋势;径流量和输沙量表现出很强的年代际变化规律;各站径流量均在1980年、2004年左右发生突变,输沙量在1980年、2000年左右发生突变;不同时期,气候变化和人类活动对径流量和输沙量变化的贡献率不同;径流量和输沙量减少的主导因素是人类活动。     

北流河金鸡站水沙时间变化规律及预测研究

采用回归分析法和Mann-Kendall秩次相关检验法分析北流河金鸡站年径流量和输沙量的趋势性,并利用有序聚类分析法和均值检验法研究年径流量和输沙量的突变性,使用Morlet小波分析法分析年径流量和输沙量的周期性,最后运用BP神经网络模型预测2008-2012年金鸡站年径流量和年输沙量。结果表明:金鸡站年径流量总体上呈不明显的下降趋势,在1985年发生突变,存在7年、13年和23年左右的周期;金鸡站年输沙量有明显的下降趋势,倾向率达79.0万t/10a,在1985年发生突变,存在7年、13年和22年左右的周期;应用BP神经网络对北流河金鸡站年径流量和年输沙量进行预报是切实可行的。     

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。     

北洛河上游水沙变化及影响因素分析

以北洛河上游刘家河水文站1959—2006年的水文观测数据为依据,应用Mann-Kendall非参数检验法和逐步回归分析法,对刘家河站以上区域的水沙变化及影响因素进行了分析。结果表明:①刘家河以上流域降水量、径流量、输沙量的年内分配不均、年际变化大,1959—2006年均呈下降趋势,且在20世纪80年代初均发生了突变;②降水量是引起1959—1979年水、沙变化的根本原因;③1980—2006年间,径流量主要受降水量的影响,而输沙量受人类活动的影响较大。     

1990—2013年湖南四水入洞庭湖汛期径流量的变化规律

根据湖南四水(湘江、资水、沅江、澧水)主要代表水文站1990—2013年汛期月径流量实测数据,应用滑动平均法、小波分析法和Mann-Kendall非参数趋势检验法、分配不均匀系数和变化幅度等方法和指标,分析四水流域汛期径流量的年际和年内变化规律,对汛期内分配指标与湖南省水旱灾害状况进行了灰色关联度分析。结果表明:1湖南四水入洞庭湖汛期径流量年际分配极不均匀,入湖汛期径流量呈现逐渐减少的趋势。2湘潭站和桃江站的第一主周期均为6 a,桃源站和石门站的第一主周期均为4 a。3桃江站和桃源站分别于2003年和2004年发生了突变,湘潭站和石门站均未发生过突变。4四水入湖径流量在汛期内各月之间分配极不均匀,但随时间的推移,逐渐趋向均匀;汛期内各月径流量呈现波动递减的趋势;4站各项分配指标值总体上呈现下降的趋势。5四水入湖径流量汛期内分配特征指标与流域水旱灾害的灰色关联度极高,并在一定程度上反应流域汛期水旱灾害情况。     

渭河流域水沙时空变化及其对人类活动的响应

基于渭河流域32个水文站近60 a水沙数据,采用Mann-Kendall趋势检验、Pettitt突变检验、双累计曲线等方法分析了渭河流域不同区间水沙变化特征及驱动因素。结果表明:渭河流域62.5%(50%)区间径流量(输沙量)呈显著减少的趋势,34.36%(42.86%)区间径流量(输沙量)无显著变化趋势,仅3.12%的区间径流量和输沙量呈显著增加趋势;渭河径流量和输沙量的突变年份集中在20世纪80年代末、90年代初;泾河径流量和输沙量的突变年份集中在20世纪90年代;北洛河径流量和输沙量在21世纪初发生突变;以渭河控制站(■头站和华县站)水沙之和为基础量化的人类活动和降雨量对渭河径流量减少的贡献率分别为84.86%和15.14%,对输沙量减少的贡献率为92.54%和7.46%;退耕还林(草)工程、淤地坝建设、水库拦蓄等是渭河径流量和输沙量变化的主要原因。     

秃尾河流域水沙变化特性分析

为深入了解秃尾河流域水沙的演变特征和变化趋势,利用Kendall和Spearman秩次相关法分析了高家川站1956—2016年年降水量、年径流量、年输沙量的演化趋势;采用小波分析法提取年径流量和年输沙量的振动周期,利用滑动t检验法、有序聚类法和双累积曲线法分析了年径流量和年输沙量序列的突变年份。结果表明:秃尾河流域年降水量没有显著减少变化,年径流量、年输沙量均呈显著递减趋势;年径流量、年输沙量序列呈现以5、14、28 a左右为主的变化周期;年径流量、年输沙量在1979年、1996年发生突变,资料序列均划分为1956—1979年、1980—1996年、1997—2016年3个系列。     

近50年来乌江水沙特征变化研究

为了评价乌江流域近50余年来河流径流泥沙变化特征,运用Mann-Kendall非参数检验、均值差异T检验、双累积曲线法和小波分析等方法对武隆水文站长时间实测径流泥沙数据进行探究表明,年径流量无明显下降趋势,而年输沙量下降趋势显著;研究期间内年径流量未发生突变,年输沙量在1992年发生突变;年径流量和年输沙量存在以25～28 a为主周期的变化规律;武隆站年径流量和年输沙量可划分为1956年～1976年,1977年～1993年,1994年～2015年3个阶段,水沙关系在1974年～1993年变化最为明显;水库拦沙是导致年输沙量显著减少的重要原因。     

蒙江流域近60 年水沙演变特征研究

基于1960-2020 年蒙江流域日降水资料、蒙江控制站太平站径流和输沙资料分析蒙江流域降水量、径流量和输沙量的演变特征及原因;运用线性趋势回归检验法分析其趋势成分;采用Mann-Whitney-Pettitt 突变点分析法对其进行突变分析;采用Morlet 小波分析法分析其周期成分。结果表明：除夏季降水量、径流量、输沙量和冬季降水量呈不明显的减少趋势外,其余序列呈不明显的增加趋势;年降水量、年径流量和年输沙量呈不明显的增加趋势,没有发生显著突变;年降水量序列存在4 年、7 年、20 年、45 年左右的周期;年径流量序列存在3 年、7 年、19 年、50 年左右的周期;年输沙量序列存在4 年、6 年、11 年、16 年、46 年左右的周期;人类活动是引起蒙江流域年输沙量减少的主导因素。     

近60年来西江流域年输沙量变化特征分析

对西江梧州站年输沙量序列进行统计分析,并采用R/S法和Mann-Kendall法分析其变化特征。结果表明:西江中上游输沙量在近60 a来年际变化大,呈显著下降趋势,且在2000年发生突变,其显著下降趋势与突变主要受流域大型水利枢纽工程的建设拦沙影响;西江中上游年输沙量下降趋势具有持续性。     

近50余年荆江三口水沙变化特征及驱动力分析

以荆江三口(松滋口、太平口和藕池口)人洞庭湖的代表性控制站1956-2009年长系列水文数据为基础,运用Mann-Kendall趋势突变检验、双累积曲线等方法探讨三口水沙变化特征并对其驱动力进行了分析.结果表明:近50余年来,松滋口、太平口和藕池口年径流量和年输沙量呈不断减少的趋势,以藕池口变化最为显著,其突变时间最早(1978年和1986年).松滋口年径流量和年输沙量趋势性改变的时间分别为1980年和2003年;太平口年径流量趋势性改变的时间为1972年和1986年,年输沙量为1998年和2003年;藕池口年径流量趋势性改变的时间为1967年、1972年和t989年,年输沙量为1998年和2003年.年径流量和年输沙量趋势性改变是由于上游径流量的不断减少及诸多人为工程共同作用的结果,其中裁弯和三峡工程的影响最为明显.裁弯主要因大幅减少三口径流量而减少输沙量,三峡工程主要因直接减少悬浮泥沙浓度而减少输沙量.     

渭河武山站以上水沙变化特点分析

依据渭河武山水文站及以上区域21个雨量站1975—2015年的水文观测数据,对武山站以上区域的水沙变化及影响因素进行了分析。结果表明:(1)武山站以上区域降水量、径流量、输沙量均呈下降趋势,以1988年为界比较,降水量减小了4.9%,径流量减小了48.7%,输沙量减小了36.0%;(2)年降水量序列不存在明显的变化趋势,径流量、输沙量分别在1988年、2004年发生了一次减少突变。     

淤地坝和植被变化对渭河流域水沙情势的影响

以渭河咸阳站以上区域为研究区,利用1965年～2016年的水沙长序列实测资料,分析了不同时间尺度上水沙的变化趋势、突变点、周期特征和空间分布,探讨了覆被变化和淤地坝对流域水沙变化的影响。结果表明,径流量和输沙量下降趋势极显著,减水减沙趋势有很强的持续性;20世纪90年代是水沙突变和剧变的时期;在年内分配上输沙量比径流量更集中,沙峰较洪峰提前;水沙主要来自武山和秦安站以上流域;不同年代的降水径流关系和水沙关系发生了很大变化,径流对降水的响应逐渐减弱,输沙量递减;植被覆盖度显著增加,总体与水沙变化呈负相关,2000年后植被覆盖度与径流变化呈正相关。     

50年来灞河流域水沙变化特征分析

根据灞河流域水沙特点,选取反映灞河流域水沙变化趋势的马渡王水文站,利用灞河流域50年的实测年径流量和年输沙量资料,采用Mann-Kendall非参数统计检验法、小波分析法、双累积曲线法,结合流域降雨量分析了灞河流域水沙年际变化特点及突变的年份。结果表明:灞河流域水沙年内分配极不均匀,水沙总体下降趋势明显;水沙序列具有多时间尺度特征,但变化尺度并不一致;径流量和输沙量分别在1989年和1981年发生了突变,但突变时间具有差异性,且输沙量的敏感性更强;进一步分析表明,降雨量的波动是径流量年际变化的主要影响因素,而输沙量的减少则主要受到径流量和人类活动的综合影响。     

百年尺度黄河上中游水沙变化趋势分析

根据黄河有实测资料以来的水文泥沙定位观测数据,利用非线性统计方法分析了1919—2012年黄河潼关以上河段水沙系列变化趋势。20世纪80年代中期以来水沙变化特点表明,黄河年径流量、年输沙量自20世纪80年代中期以来总体呈不断减少之趋势,而上中游水沙关系则早于20世纪60年代末已发生突变,1986年发生的突变属上中游同时发生的第2次突变。从百年尺度看,黄河水沙变化在1960年以前主要受到气候等自然因素影响,径流泥沙系列随降雨丰歉而出现相应的丰枯变化,之后黄河水沙变化受气候等自然因素和人类活动因素的双重影响,尽管不同时段降雨有丰歉变化,但径流量、输沙量都持续减少;近百年内年输沙量趋势度的绝对值明显大于年径流量趋势度的绝对值,中游的年径流量、年输沙量的趋势度的绝对值明显大于上游的;近30年是黄河水沙百年尺度中最枯的时段,其变化的突出特点表现在来水来沙量不断显著减少,水沙变化程度在空间上分布不均,泥沙主要减于中游而径流主要减于上游,水沙年内分配趋于均匀,来沙系数趋于降低,水沙搭配关系趋好。     

湟水流域水沙情势演变及驱动力分析

为探究湟水流域水沙变化驱动因素,基于长时间序列径流量、输沙量数据,采用趋势检验法、突变检验法对1956—2020年湟水流域水沙情势演变进行分析。结果表明：(1)1956—2020年湟水流域径流量增长趋势显著（速率为0.2亿～0.5亿m3/10 a）,输沙量呈显著下降趋势,水沙突变不同步。(2)上下游各站径流量呈现相对一致的周期变化,主要存在9、22、34、47 a的周期分布;上游湟源站输沙量以30 a尺度为主周期,西宁、乐都、民和站输沙量在11、14、21 a尺度小波震荡能量较强。(3)水沙变化趋势各异,产水、产沙存在明显异源现象。(4)侵蚀性降水量、侵蚀性降水天数对径流量变化具有促进作用,侵蚀性降水强度变化引起输沙量的变化,植被覆盖度提高和水土保持措施对流域输沙量减少起到重要作用。     

无定河输沙量变化及其原因分析

根据无定河干流白家川、赵石窑水文站1956—2005年的年降水量、年径流量和年输沙量资料,采用线性回归分析、游程检验、Kendall秩次相关检验和Spearman秩次相关检验以及有序聚类法分析了降水、径流和输沙量的变化。结果表明:①白家川、赵石窑两站年输沙量均呈显著下降趋势,且序列中均存在趋势分量和跳跃分量;②白家川、赵石窑两站年输沙量和年径流量的变异点基本同步;③白家川、赵石窑两站累计输沙量的减幅都大于累计径流量的,而年输沙量和年径流量的相关性较强,说明输沙量受径流的影响较大;④人类活动是导致流域输沙量减少的主要因素。     

资江流域径流量演变规律研究

文章以资江流域代表站桃江站1959～2012年径流量的资料为依据,运用累积距平曲线-滑动联合检验法对桃江站年径流量的变异性进行分析,应用随时间变化系统的分段回归方法对资江流域年径流量的趋势性进行分析.分析结果表明：资江流域年径流量序列在2002年发生突变,径流量在2002年之前大致是先增大后减少再增大的过程,在2002年后呈减小的过程.