多瑙河流域水文气象要素演变及响应关系

环境变化会对流域水文气象要素演变产生重要影响.以多瑙河流域为例,采用线性回归方法分析该流域气温、降水量和径流量的年际变化趋势;运用小波分析法研究了径流量变化的主、次周期;采用M-K突变检验法和有序聚类法分析了径流量演变中的突变特征及阶段性特征,在此基础上分析了不同阶段的降水-径流响应关系.结果表明:在1951—2010...     

张家港市年径流量变化及其对气候变化的响应分析

为提高气候变化环境下水资源的应对能力,根据张家港市1960—2012年年径流量、年降水量和年均气温资料,采用线性倾向分析法、滑动平均法、Mann-Kendall法和滑动t检验法分析了年尺度下的径流量、降水量、气温的变化规律,从趋势性和突变性的角度分析了年径流量对年降水量和年均气温的响应规律.结果表明:张家港市年径流量和年降水量呈不显著增加趋势,年均气温呈明显增加趋势;降水量是影响张家港市径流量的最主要的因子,年降水量与年径流量相关系数达到0.848,通过了信度99%的显著性水平的检验,年降水量增加则年径流量显著增加;年均气温与年径流量存在相关性,年均气温升高则年径流量减少,但趋势不显著;相对于年均气温,年降水量突变对年径流量突变作用更为明显,年径流量突变与年降水量突变的年份均为1988年.     

保定地区50年来降水量变化趋势分析

利用保定地区1961～2010年的降水量资料,采用线性倾向估计及累积距平法对近50年的降水变化特征及变化趋势进行了分析。结果表明:保定市近50年来的年降水量呈缓慢递减趋势,且年际变化较大,汛期降水量也呈减少趋势,四季降水量变化有所差异,春、秋季降水量有所增加,而夏、冬季降水量呈减少趋势。     

漓江上游水沙对降水、土地利用变化的响应

为了探究漓江流域上游水沙对气候和土地利用变化的响应特征,基于气温、降水量、径流量、输沙量,结合土地利用数据和归一化植被指数(NDVI)数据,应用Mann-Kendall检验法、双累积曲线法分析漓江上游水文气象要素变化趋势,利用累积量斜率变化率比较法定量揭示气候因子对上游径流变化的贡献率,结合植被覆盖变化特征探讨土地利用类型变化对河流水沙的影响。结果表明：1965—2019年漓江流域上游气温呈显著增加趋势,降水量、径流量、输沙量未呈现显著增加或减少趋势,同时期NDVI呈上升趋势,但土地利用结构未发生明显变化,仍以林地、耕地为主。漓江上游气温未出现突变点,降水量与径流量于1991年发生突变,1992—2019年漓江上游NDVI平均值显著高于突变前的1981—1991年,耕地面积平均值与林地面积平均值显著低于突变前的1981—1991年;输沙量于2003年发生突变,2004—2019年漓江上游NDVI平均值与建设用地面积平均值显著高于1981—2003年。降水对径流改变的贡献率为56.30%,降水量-径流量关系并未在突变点前后发生改变。降水量对输沙量改变的贡献率为-12.67%,降水量-输沙...     

气候变化对新疆黄水沟流域径流过程的影响

采用Mann-Kendall检验、R/S法及一元线性回归等方法,分析了新疆黄水沟流域1961-2013年气温、降水及径流的变化特征.结果表明:这一期间的气温、降水及径流均呈显著增加趋势,其突变年份变量的Hurst指数均大于0.5,表明未来一段时间内仍将持续增加;同时敏感性分析也表明,当降水量不变,温度增加1℃时,黄水沟年径流将增加12.8%.当温度不变,降水量增加10%时,径流将增加4.5%.说明径流对流域气温与降水量的变化均较为显著.     

近50年湖漫水库径流量与降雨量特征分析

依据湖漫水库1966—2012年间46a的年径流量和降雨量的实测资料,综合采用统计方法和Mann-Kendall检验法分析降雨量和径流量的历史变化趋势,及降雨量和径流量之间的相关性,为今后水库的运行管理提供技术支持．分析结果表明：对于降雨量,年际变化不均匀,各月间差异较大,呈明显下降趋势的为4—6月以及10月;对于径流量,月际变化呈下降趋势的月份为3～5月以及7月份;1980年以来,降雨量和径流量总体趋势呈现上升趋势,枯水年的频率减小,特大洪水发生频率呈增大趋势．     

赣江流域气温、降水和径流趋势、突变及周期分析

根据赣江流域1965—2015年的气温、降水量和径流量资料,运用线性倾向估计法、重标极差R/S法、Morlet小波分析法和MK法分析气温、降水量和径流量在1965—2015年期间的演变规律,并将三者的变化进行了综合比较和分析。结果表明趋势变化为上升趋势,但是气温的上升趋势最大,降水量和径流量趋势上升程度相近;周期和突变变化为气温存在一个主要周期和一个突变点,而降水量和径流量存在多个周期和多个突变点。     

金沙江流域近60年气候变化趋势及径流响应关系

以长江上游金沙江流域为研究对象,采用线性回归法和Mann-Kendall非参数检验法诊断了近60年来金沙江流域气温、降水、径流的演变趋势以及径流对气候要素变化的响应关系。结果表明:1金沙江流域的气温具有显著的升高趋势,年均气温线性增加率为0.025 2℃/a,其中,冬季升温最为显著;2降水量呈现明显的丰枯年交替的演变规律,尽管年降水量总体上具有非显著性增加趋势(M-K值为1.48),但秋季降水量呈现弱减少趋势;3受降水、气温、积雪和冰川等因素变化的影响,金沙江流域的流量总体上呈增加趋势,然而,近20年具有明显的减少趋势;4年和季节降水量与径流具有较好的正相关性,尽管年气温与流量具有不显著的负相关性,但由于气温和降水的季节同步性,季节气温与径流呈现出较好的正相关性。     

基于情景分析法的流域径流特性研究

流域径流的变化受控于自然变化和人类活动两组向量.以渭河流域陕西片为例,采用基于分布式水文模型的流域径流变化规律情景分析方法,选取降雨和土地利用作为径流的主要影响因子,进行情景设定,借助分布式水文模型进行模拟计算,有效揭示渭河流域陕西片的径流变化特性.结果表明:年降雨总量对年径流总量影响显著,月径流量的峰值大小及出现时间呈现较大随机性;由于流域片降雨量较少而蒸发量较大,土地利用情景对径流的影响不显著.     

近50a昌吉市降水量与蒸发量变化

利用1960—2009年昌吉市观测站的降水量和20 cm口径小型蒸发皿资料,采用累积距平曲线和线性倾向估计方法,对昌吉市降水量、蒸发量的变化进行了分析.结果表明:昌吉市年、季降水量和蒸发量的年际变化明显;近50 a昌吉市年、季降水量都有显著的线性变化趋势,其中年、春、夏、冬季的降水量有明显的增加趋势,秋季呈略下降趋势,蒸发量均有显著的线性减少趋势,受此影响,近50 a昌吉市气候总体趋于干向湿发展的趋势.     

入库径流成分划分及其变化分析

以桂林市青狮潭水库（大型）和金陵水库（中型）为研究对象,基于1958-1990年入库总径流的月流量资料,利用数字滤波技术对径流量进行基流分割,得到地表径流（直接径流）量和基流量.采用极值比和变差系数分析了地表径流和基流的年际变化特征,利用线性趋势线法和Kendall秩次相关法分析了地表径流和基流的变化趋势.结果表明：两个水库的入库总径流量均呈下降趋势而变化趋势不显著,地表径流呈上升趋势且变化不显著,基流量呈下降趋势,其中青狮潭水库的基流下降趋势不显著,而金陵水库的基流下降趋势显著.     

抚河流域水文要素演变特征与驱动因素分析

气候变化和人类活动导致流域水循环过程发生改变,对水文过程的变化进行检测与归因,能够为流域水资源开发利用、防洪减灾等提供技术支撑。以抚河流域为研究区,利用非参数检验、回归分析等方法,分析了1955—2008年流域降水、径流等水文要素的演变特征与突变节点,定量分析了气候变化和人类活动对径流影响的贡献率。结果表明:近60 a来,抚河流域年均降水量呈弱增加趋势,年径流量呈弱减少趋势;1967年之前,人类活动扰动较小,年径流量相对比较稳定;1968—2002年间,年径流量呈弱上升趋势,该阶段人类活动对径流量的改变占主导作用,贡献率为78.6%;2002年以后,径流量呈减小趋势,该阶段气候变化对径流量的改变占主导作用,贡献率为76%。     

渭河流域宝鸡段气温及降水突变分析

采用累积距平法、Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌｌ突变检验法、滑动Ｔ检验法和Ｙａｍａｍｏｔｏ检验法等方法,对 渭河流域宝鸡段１９５６—２００８年的气温和降水进行突变分析．结果表明：１）年平均气温在１９９３— １９９４年发生增高的突变．春、夏、秋、冬四季气温分别在１９９３,１９９３,１９８６,１９８７年发生增高突变;夏 季气温在１９７５年发生降低突变．２）年降水量时间序列在１９９２年发生减少突变;春季降水量在 １９９１,２０００年发生减少突变;夏季降水量在１９６２年发生增多突变;秋季和冬季检验结果不突出,无 法证明发生突变．３）多种突变检测方法相结合进行突变检测,即说明了出现突变的时间,又可以印 证突变时间的准确性．     

1990年以来湖南四水入洞庭湖总汛期径流量变化特征及驱动因素

分析湖南四水入湖总汛期径流量变化特征及其驱动因素能够为湖南省水资源开发管理和水旱灾害的防治提供重要的科学依据.应用滑动平均法和Mann-Kendall非参数趋势检验法分析了1990年以来湖南四水入湖总汛期径流量变化特征;应用降水-径流双累积曲线和主成分分析法分析了导致四水入湖总汛期径流量变化的驱动因素.结果表明:1)湖南四水入湖总汛期径流量年际分配不均匀,并以15.783×108 m3/a的速度递减;湖南四水入湖总汛期径流量"丰—枯"变化的时间拐点和突变点均发生在2004年.2)降水-径流双累积曲线显示出明显的向右下方的偏转,其衰减率为17.45%.3)致使湖南四水入湖总汛期径流量减少的驱动因素中,自然因素所占的比重为26.82%,人类活动因素所占比重为73.18%,是其主要驱动因素.     

黄河源区水文气象要素演变特征及响应关系

黄河源区作为黄河的水塔,其水量的丰枯变化对黄河流域水资源开发利用至关重要。采用M-K秩次相关检验和有序聚类法分析了1961—2013年来黄河源区气温、降水和径流的演变特征,分阶段研究了降水-径流响应关系。结果表明:1961—2013年间,黄河源区气温显著升高,降水增加趋势微弱,实测径流整体呈微弱下降趋势;实测径流序列在1989年发生突变,由于兴建了生态保护工程,将实测径流系列划分为1961—1989年、1990—2000年和2000—2013年3个阶段,不同阶段的降水-径流相关性较好,阶段性差异明显,2000年以后的点群位置明显靠下,表明其他非降水因素对河川径流量的变化具有重要影响。     

近60年来黄河流域气候变化及河川径流演变与响应

气候变化是区域水文变化最直接和重要的驱动因素。采用Mann-Kendall方法,系统分析了黄河流域近60 a来气温、降水、径流的演变特征,探讨了不同阶段的降水-径流响应关系。结果表明:近60 a来,黄河流域气温显著性升高;降水量总体减少,但呈非显著性变化趋势;受环境变化的影响,实测径流量呈显著性减少趋势。黄河干支流4个重点水文站的实测径流与响应区间降水量之间存在较好的相关性,但不同年代的降水-径流关系存在一定差异,特别是21世纪以来,相同降水下的产流量明显偏少,反映了人类活动对区域水文情势的显著影响。     

降水和植被变化对龙川江径流量的影响

基于龙川江大峡谷进出口水文控制站楚雄站和小黄瓜园站的长系列水文资料和流域森林盖度变化资料,结合小波分析方法,对降水、植被与径流量变化间相互关系以及径流量各时间尺度准周期变化的本质和形成机制进行了研究。结果表明:研究区降水量序列存在2 a、4 a和14.5 a左右的主周期,径流量序列具有2 a、4 a、6 a和22 a左右的主周期;其中径流量低频振荡所反映的是总径流中来自于壤中水径流和存在于裂隙中的地下水径流的准周期变化,而高频振荡反映的是总径流中来自于地面径流的准周期变化;径流量的年内变化和年际高频振荡主要是由降水量变化所引起的,而径流量序列6 a和22 a的主周期是由土壤和裂隙对降水量序列4 a和14.5 a的主周期滞后放大作用所形成的,径流量序列4 a的主周期是由干热河谷特殊自然地理环境所形成的;径流量与降水量间相互关系在1969年左右发生了突变     

黑河干流出山径流对气候变化的响应

根据黑河干流河源区气象及水文台站50 a的观测资料,采用Mann-Kendall及多元线性回归分析方法,研究了黑河干流河源区50 a气候变化的特征及其对地表径流的影响.结果表明:1959—2008年,黑河干流河源区气候发生了显著的变化,主要表现在气温升高和降水量增加;从变化的时间段来看,1980年之前气候变化较为平稳,1980年以后变化剧烈;地表径流量总体呈增加态势,其年际变化特征与气候变化特征较为同步,反映了气候变化因素对地表径流的影响起主导作用,特别是在1980年之后,气候变化引起冰川消融的变化,进而对地表径流产生重要影响;受气候变化影响,冰川的融水特征经历了由强消融期—稳定消融期—消融增强期变化的特征,冰川消融变化对降水因子的变化较为敏感.     

近58 a南岳高山站气候变化特征分析

采用1953—2010年南岳高山站逐日气象资料,运用线性回归、突变分析和小波分析方法,对该站平均风速、气温和降水的气候变化特征进行了分析,并对与平均风速变化密切相关的气温和降水进行了年际变化特征比较.结果表明:1)年和四季平均风速均呈明显减小趋势,在20世纪90年代前后风速有由大到小的突变,年平均风速存在显著的准2 a和准4 a周期;2)年平均气温、最低气温、最高气温均呈明显升高趋势,气温存在显著的准2 a和准4 a周期,且于20世纪90年代中期前后气温有由偏低向偏高的突变;3)年降水量呈下降趋势,存在显著的准2 a和准3 a周期;4)风速与平均气温、最高气温和最低气温呈负相关关系,均通过0.01显著性检验,风速与降水的相关性没有通过显著性检验,但风速与降水的变化趋势在20世纪60年代中后期、70年代中期到21世纪初有较好的反相位变化.     

尼日尔河水文气象要素演变特征及趋势

尼日尔河是非洲的主要江河之一,基于该流域1951—2012年的水文气象资料,采用Mann-Kendall秩次相关检验、Morlet小波分析和R/S分析等方法,分析了过去这60年来水文气象要素演变特征、年内分布以及降水量-径流深响应关系。结果表明:1951—2012年期间,尼日尔河流域年均气温呈现上升趋势,年均气温在1992年发生突变;年降水量和年径流深都呈现下降趋势,年径流深下降突变点在1966年,年降水量下降突变发生在1962年;在年内分配上,气温、降水量、径流深的多年月平均峰值不同期,最高月平均气温出现在5月份,而降水量和径流深的月平均峰值分别出现在8月份和11月份,径流深峰值较降水量峰值推迟3个月出现;年均气温在30年时间尺度上的信号震荡最强,30年为其第1主周期,年降水量和年径流深的震荡主周期均为30年;根据年降水量、年径流深和年均气温的突变点,将水文气象资料系列划分为1951—1966年、1967—1992年和1993—2012年3个阶段,发现不同阶段的降水量-径流深响应关系差别较大,非气候因素对区域水文具有一定的影响。