R/S分析法在南水北调西线一期工程调水河流径流趋势预测中的应用

南水北调西线一期工程主要是从雅砻江支流鲜水河的达曲、泥曲和大渡河的支流色曲、杜柯河、玛柯河、阿柯河等6条河流上引水40×10⁸m³·a^-1,约占河道年径流的60%~70%,剩余大约30%~40%的径流主要用于河道的生态环境需水.由此可见,这些河流的径流多少直接关系着调水工程的实施.利用域重标度分析法(R/S分析)对这6条支流附近的水文站的径流趋势进行了初步分析,结果表明:大渡河支流的绰斯甲、足木足、泥曲的朱巴、雅砻江的甘孜等水文站月径流序列的赫斯特系数分别为0.4090、0.3884、0.4487、0.4271,都<0.5,即这些径流序列具有反持续性,甘孜和足木足站的径流量将会增加;朱巴、绰斯甲两站的径流将会减少,这对西线调水工程的实施是不利的.     

新疆天山北坡山区流域水文特征分析

以天山北坡的乌鲁木齐河、玛纳斯河和奎屯河作为典型流域,以出山口水文站多年序列水文气象实测资料作为分析样本,基于定性和定量相结合的研究方法,利用多种水文统计模型,全面分析典型流域近50年的流域水文综合特征、判断径流年内/年际变化特征及变化趋势,为深入了解天山北坡内陆河径流的多年变化过程和规律提供科学参考。研究结果表明,天山北坡典型流域在近50年水文特征及其变化趋势上具有较大的相似性:径流年内分配不均匀,集中度高;年际变化较稳定、Cv值逐步增大、多年平均径流量的距平变化幅度偏大,特别是1990年后各流域Cv值增大与径流变化增大趋势较明显。     

南水北调西线雅砻江调水工程温波引水枢纽坝址径流计算的研究

南水北调西线雅砻江调水工程（简称西线调水）是从长江的一级支流雅砻江上游区引水至黄河源头地区的跨流域调水工程，是补充黄河水资源不足与解决我国西北和华北部分地区干旱缺水的重大战略措施，由于引水枢纽坝址缺乏实测水文资料，我们依据附近孜水文站实测资料，采用一些非确定性的数理统计模型来计算温波引水坝址的设计年径流量，并对计算成果进行了合理性分析，结果表明，上述计算成果基本反映了温波引水坝址径流变化的客观情况，从而为南水北调西线雅砻江调水工程缺乏实测水文资料地区的水文计算提供了科学依据。     

谈家庄水文站径流量变化趋势分析

本文基于谈家庄水文站水文观测资料,通过运用变差系数、线性回归、滑动平均、Mann-Kendall趋势检验法、坎德尔秩次法、斯波曼秩次法探讨径流年内分配情况和年际变化趋势,运用有序聚类检验、滑动T检验、Yamamoto检验法等对年径流量的可能突变年份进行分析,并利用均生函数法对未来5年年径流量做出预测。结果表明:谈家庄水文站年径流量年内分配不均匀,年内主要集中在汛期,年际变化总体呈显著减小趋势,近10年平均径流量为10.49亿m~3,主要跳跃点年份1993年,次要跳跃点在2013年,丰、枯水年均出现17次,平水年出现11次,未来5年的年径流量均小于多年平均值,为枯水年。     

中线调水对汉江中下游区水文情势影响研究

2014年南水北调中线工程正式通水,汉江中下游区水文情势发生显著变化。定量评估汉江中下游区水文情势变化特征,可为此区域水资源可持续开发利用提供科学依据。以黄家港、皇庄、仙桃站1987—2019年流量和水位数据,采用距平分析法、Mann-Kendall趋势检验法以及Yamamoto突变检验法对年、月尺度流量和水位序列进行分析,并采用水文变化指标法分析中线调水前后水文特征值变化。结果显示：调水后汉江中下游区典型站年径流量和年水位均较调水前呈下降趋势;各水文特征值均发生较为显著变化,各站点月平均流量和水位、年极端流量和水位总体低于调水前;调水后径流年内分配趋于均匀化。表明南水北调中线调水工程对汉江中下游流量和水位产生了显著影响。     

西线南水北调雅砻江调水坝址径流模拟

西线南水北调各调水坝址位于高寒地区，实测水文资料十分欠缺，给设计流量的确定带来了许多困难。应用笔者在河西走廊黑河山区流域建立的径流模型，对雅砻江上游雅江流域的甘孜水文站控制流域和温波调水坝址水文站控制流域的水量平衡和径流形成过程进行了模拟计算和研究，雅砻江上游山区流域总体上表现出随海坡的增加，降水量减少，径流系数减小的特征,而融雪径流在径流形成中起着重要的作用，以常规气象站的月气温和降水作为模型的初始输入，分别对丰水、平水和枯水年份的月径流量进行模拟计算，从而得出多年流量序列，由此，对实测水文资料欠缺的山区流域设计流量的确定和校核提供了方法和依据。     

乌拉斯台沟径流特性及参证站径流量还原计算研究

为研究乌拉斯台沟流域径流变化和径流量还原过程,选用温泉水文站和阿合奇水文站作为参证站。基于基础水文资料对径流量年际变化、年内分配和径流系列等径流特性进行分析,并对参证站的径流量还原计算过程进行了详细阐述,得到温泉水文站和阿合奇水文站断面不受上游引水影响,一致性较好的天然月年径流量系列,为后期水文计算打下了基础。     

河南省主要河道径流年内分配规律探讨

基于河南省四大流域代表性河道控制站1950~2011年月径流序列,采用集中度Cd、集中期Cp、不均匀系数Cv等多指标分析方法,分析了各站径流年内分配特征和规律,并采用M-K趋势分析法,研究各站月径流序列变化趋势。结果表明:河南省自南向北各河流,月径流集中度和不均匀度有减小趋势,径流重心也逐次后移,且存在两个跳跃区间,黄河、伊洛河、卫河Cd、Cv处于低值区间,淮河干流及淮南支流、洪汝河、沙颍河、唐白河Cd、Cv处于高值区。1980年以后,各站径流集中度降低、集中期延后、不均匀系数变小。北部和西北部河流月径流呈显著减小趋势;南部河流4、5月份径流量有显著减小趋势,其它月份增加或减小的趋势不显著;中部、西南部河流各月径流量增加或者减小的趋势不显著。汛期径流总量,北部和西北部河流有显著减小趋势,其它河流增加或减少的趋势不显著。     

基于典型解集模型的非一致性年径流过程设计方法

由于受人类活动和气候变化的影响,水文序列失去了一致性。为了适应变化环境对灌溉、供水工程设计的要求,提出了基于典型解集模型的非一致性年径流过程设计方法:首先,采用水文变异诊断系统对径流序列进行年际和年内分配情势变异分析;其次,根据年际变异和年内分配情势变异的时间点,将径流序列分段;再次,基于径流年际变异诊断结果,采用变化环境下非一致性水文频率计算方法计算年径流变异前后过去、现状或未来水平年不同保证率下的设计年径流值;最后,基于径流年内分配变异诊断结果,在径流年内分配变异前后利用典型解集模型进行年径流过程设计。以东江河源站为例,进行了非一致性年径流过程设计,并与未考虑"非一致性"影响的年径流过程设计结果进行比较,发现河源站设计年径流过程受"非一致性"影响显著。     

西北地区河川年径流量变差系数的研究

河流年径流量的变差系数Cv_y,是反映河流径流量年际变化的主要指标。研究我国西北地区河川年径流的Cv_y变化的规律,不仅可以给水利工程和农业规划提供参考,而且对了解冰川融水与河川径流的关系及有冰雪融水补给的河流水资源的利用问题,在科     

中线调水前汉江中下游水量和水质本底特性及变化趋势分析

为研究南水北调中线工程调水前,汉江中下游的水量和水质本底特性及变化趋势,选择汉江中下游6个水文站及4个水质观测断面,采用数理统计、Mann-Kendall检验和Spearman秩次检验法,分别从水量和水质两个方面进行了分析。研究结果表明:(1)对比分析历史长序列流量资料,1999~2013年间汉江中下游地区处于偏枯期;(2)汉江中下游水量的年际变化较大,极值比介于2.7~3.3之间。水量年内各月分配变化也较大,汛期径流量占全年的63%~66%,非汛期仅占全年的34%~37%;(3)汉江中下游地区各水文测站的年均流量序列,总体上随时间变化的趋势均不显著,但经历了1980~1990的偏丰期及1990~2013的偏枯期;(4)汉江中下游地区的水质达标情况较好,大部分年份的水质均优于III类水质标准,且水质无显著的变化趋势。     

阿克苏河源流区径流量与降水量丰枯变化和相关性研究

利用新疆塔里木河流域阿克苏河源流区出山口沙里桂兰克和协合拉两水文站1957-2008年近50a的径流和降水数据, 借助Z指数法、参数T检验和非参数检验和小波变换等, 分析了阿克苏河两水文站降水量和径流量的变化趋势, 以及二者多时间尺度相关关系.结果表明:近50a来, 沙里桂兰克、协合拉径流量和降水量均呈增加趋势, 两水文站径流量在1993年发生了显著的增多突变, 其中, 降水量突变点沙里桂兰克在1985年, 协合拉在1986年.沙里桂兰克和协合拉降水量和径流量丰枯指数由突变前的"偏枯"和"正常"等级为主转变为突变后的"正常"和"偏涝"等级占优势.沙里桂兰克和协合拉径流量变化分别存在7a和6a的主周期, 降水量变化分别存在7a和4a的主周期.沙里桂兰克径流量和降水量在整个时间尺度上以正相关为主, 协合拉则以负相关为主, 在大于20a的时间尺度上两水文站径流量和降水量均呈不显著的正相关关系.     

浙江省主要河流水沙特征及变化趋势分析

以浙江省主要河流为研究对象,选取11个水文控制站1956~2013年的水沙序列资料,对径流、悬移质泥沙输沙量进行年内变化、年际变化、代际变化的特征分析。运用改进的M-K趋势检验及线性滑动回归分析等方法,系统分析了6大主要河流水沙变化趋势。研究表明:水沙年内、年际变化有一定的相关性,泥沙的变化幅度大于径流的变化幅度,径流变化趋势不显著,但73%的水文控制站的输沙量呈显著下降趋势。     

荆江三口分流变化及三峡水库蓄水影响

长江中游荆江的水沙通过三口洪道分流入洞庭湖,三口分流是荆江-洞庭湖关系调整的驱动因子,为揭示其变化特征及三峡工程运用的影响,基于大量的原观数据,系统研究了近60年三口分流比的变化过程,提出其显著调整特征及诱发因素,引入径流还原计算方法,量化了三峡水库不同运用方式对三口分流量的影响幅度。结果表明:①特大洪水及重大人类活动等诱发因素作用下,三口分流比出现4~5年持续性减小的趋势调整期,之后进入分流比稳定恢复的平衡调整期;②2003-2014年,三峡水库汛前枯水补偿调度使得三口分流量年均增加8.000亿m3,汛后蓄水使得三口分流量年均减小29.00亿m3,对三口分流综合影响量为年均减少21.00亿m3,占同期三口年均分流量的4.29%。     

白龙江干流代表站径流变化特征及未来趋势预测

白龙江引水工程被列入国家确定的172项重大水利工程项目之一,分析研究白龙江干流代表站径流变化特征并进行未来趋势预测,为实施白龙江引水工程提供技术支撑。对白龙江干流白云、舟曲、武都、碧口4个代表站1956~2013年的实测径流系列资料进行分析,采用周期波均值外延叠加模型、谐波分析模型和逐步回归分析模型组合形成的加法模型对代表站未来径流变化趋势进行分析预测。结果表明:(1)该4站9月份多年平均流量占全年径流量比例最大,主汛期6~9月多年平均流量占全年径流量比例达到50%左右。(2)4个水文站多年径流量变化趋势呈现出逐渐缓慢减少的趋势,上游减少的幅度比下游小。(3)预测2015、2020、2025年年径流量的结果是:白云水文站均小于多年平均值,武都水文站均大于多年均值,舟曲和碧口水文站在多年均值上下浮动。     

1956—2018年中国江河径流演变及其变化特征

地表水资源是维系区域生态平衡和促进经济社会发展的制约性要素,河川径流是地表水资源的主要形式,二者的丰枯变化均直接影响流域水资源管理。基于江河实测径流量资料和水资源公报资料,初步分析了1956—2018年中国主要江河实测径流量和中国十大水资源区地表水资源的变化和演变特征。结果表明:① 除长江大通站外,中国主要江河代表性水文站实测年径流量均呈现下降趋势。② 黄河上游唐乃亥站实测年径流量为非显著性减少趋势,黄河花园口站实测径流量呈现显著性减少趋势;1980—2000年和2001—2018年唐乃亥站实测径流量较基准期1956—1979年分别变化1.8%和-5.9%,而同时期花园口站实测径流量分别减少26.7%和41.0%。③ 地理分布上,黄河是中国南北地区径流变化的分水岭,黄河以南地区江河径流量为非显著性变化,黄河以北江河径流量为显著性减少趋势,特别是海河流域,实测径流量减少最为显著;21世纪以来,黄河以北河流实测径流量较1980年之前减少幅度超过25%,海河减幅高达80%以上。④ 1956—2018年全国地表水资源量约为27 266亿m³,较第二次全国水资源评价结果偏少122亿m³。21世纪以来,海河、黄河、辽河地表水资源明显减少,进一步加重了区域水资源供需矛盾。     

中国江河水沙变化趋势与主要影响因素

通过选定中国主要河流的代表水文站,分析了中国主要河流代表站总径流量和总输沙量的变化趋势。结果表明,全国主要河流代表站总径流量随时间没有明显的趋势性增加或减小,多年平均径流量为14090亿m3;年总输沙量在1960年前变化不大,1960年后逐渐减小,从20世纪50年代的26.43亿t减小至2001～2008年间的5.95亿t;平均含沙量则从50年代的1.74kg/m3减至2001～2008年间的0.46kg/m3。中国南方主要河流和主要内陆河流的代表站径流量没有明显的增加或减少趋势,北方河流代表站径流量除淮河、松花江外,具有明显的减少趋势;中国各主要河流代表站年输沙量除塔里木河外,都有不同程度的减少,其中北方河流的减小幅度较大。影响中国主要河流水沙变化的主要因素分为自然和人类活动因素,其中自然因素包括流域降雨量变化和流域下垫面条件;人类活动因素包括水土保持措施、水库工程、流域调水调沙及引水引沙、河道采砂等。     

额尔古纳河流域近50年水文气象要素变化分析

应用预置白处理后的Mann—Kendall非参数检验方法及小波分析方法,分析了额尔古纳河流域20个水文气象站点近50年水文气象要素(气温、降水和径流)的变化趋势以及典型站点降雨量、径流量的多时间尺度特征。同时应用聚类分析方法推算了径流量序列的突变点。结果表明,该区域气温呈现明显升高的趋势,其中海拉尔站可能由于城市化进程的影响气温升高幅度最大。流域年降水总量变化趋势不显著,但某些月份降水量存在明显增加或者减小的趋势,其中显著增加的月份为11、12和1月,显著减小的月份为7、8月;降水趋势显著变化的站点主要分布在该流域的呼伦湖水系和海拉尔河水系。流域年径流量有减少趋势但不显著,然而4、5月份大多数站点径流量出现显著减少趋势。小波分析表明,典型站点年降水量存在25a左右的主周期,年径流量存在20～26a的主周期。各个站点径流量序列的显著跳跃点大都发生在1999年,这与通过小波分析得出的有关突变点的结论相一致。     

淮河上游干流径流量对不同气候要素变化的响应研究

基于淮河流域上游地区8个气象站点1959~2008年日降水量与温度数据,通过改变降水量和温度建立25种气候情景,利用SWIM水文模型,对不同情景下的径流量进行模拟,分析了淮河上游地区径流量对不同气候要素变化的敏感性,有利于该地区旱涝灾害的及时预警。结果表明,淮河流域上游地区,降水量的变化对径流量的影响较大,在仅考虑降水量和温度的情况下,径流量对降水量变化的敏感性系数处在1.7012~2.1358范围内,而对温度变化的敏感性较弱,三个站点径流量对温度变化的敏感性系数处在-0.0499~0.1547范围内;研究区在研究期内降水量变化对径流量的变化贡献较小,由大坡岭向下游依次为-0.0014,-0.0052,-0.0009,温度变化对径流量的贡献较大,由大坡岭向下游依次为0.0828,0.0152,0.0039,径流量对气候要素的响应不仅由其对气候要素变化的敏感性决定,也受到气候要素变化幅度的影响。