黑河上游山区径流变化特征分析

河川径流的演变既呈现一定的趋势性,又存在一定的突变性。趋势可以反映径流序列总体的演变规律,突变则可以说明径流序列的某些统计规律何时发生变化。文中分别采用Mann-Kendall检验法和非参数累积和检验法针对黑河上游山区径流序列的趋势和突变特征进行了探讨。结果表明:扎木什克站春、夏、秋季径流和年平均径流量略有增加,冬季径流显著减少;莺落峡站春、夏、秋季径流有所增加,冬季显著减少,年平均径流呈微弱减少趋势。扎木什克站1、2、12月平均径流及冬季径流序列在90年代初出现变点,变点后径流序列的均值较变点前有所减少;莺落峡站4月份径流在1992年存在变点,变点后径流序列的均值较变点前有所增加。     

胶东半岛大沽河流域径流变化特征

大沽河是胶东半岛最大的河流,被称为青岛市的“母亲河”,近年来受气候变化与人类活动的共同影响,河川径流量急剧减少,河道断流形势严峻。基于1964-2008年大沽河3个水文站点（南村、产芝水库和尹府水库）的径流资料以及青岛气象站点的气象资料,初步探讨了大沽河流域径流的年际年内特征、变化趋势及其原因。结果表明：大沽河年径流存在明显的年代际特征,45 a间有一定下降趋势,特别是20世纪80年代以来,南村站河道常出现全年断流现象;3个水文站均于60年代初发生了突变,而且尹府水库站的年径流还存在显著的准4 a的变化周期;南村站径流的季节特征及变化趋势均比较显著,年径流量的89.8%集中在汛期,汛期径流量及各月径流（除8-9月）在45 a间均呈显著下降趋势,非汛期径流变化趋势虽不明显,但其径流量自80年代以来大多年份为0;相对而言,产芝水库和尹府水库站径流的季节差异及趋势相对较小;由基准期（1964-1980年）到变化期（1981-2008年）,降水变化与人类活动分别导致年径流量减少的比例为52.38%和47.62%,说明两者对径流的减少作用均比较显著,而且在全球气候变化的背景下,人类活动进一步加剧了径流的减少,并促使大沽河演变为季节性河流。     

漳河上游径流变化特征及其归因分析

基于漳河上游流域周边台站的气象水文数据,综合运用Mann-Kendall突变检测、Hurst指数、流量历时曲线和气候弹性系数法等,分析了流域径流的年际变化特征和年内格局变化,探讨了气候变化和人类活动对径流减少的作用。结果表明:1955-2016年,流域径流的年际变化呈显著减少趋势,减少率为0.316×10~8m~3/a。年径流序列在1973年发生突变,突变前径流的减少趋势显著,其主要原因可能是气候变化;突变后减少趋势有所减缓,其主要原因是人类活动,具体表现为1970s-1980s的水利工程建设和土地改革兴起,1990s之后的工农业用水激增和城镇化加速推进。突变前后各月平均径流减少十分显著,相对减少率均超过70%,径流年内分布更加趋于不均,季节变化差异加大。基于气候弹性系数法,气候变化和人类活动对径流减少的贡献率分别为29.7%和70.3%。     

呼图壁河径流过程对气候变化的响应

为了研究呼图壁河径流过程对气候变化的响应,文中对石门水文站和呼图壁县气象局1978～2011年日径流、降水、温度数据进行了统计分析,采用Mann-Kendall法对年天然径流进行了突变趋势检验,并将变点前后的径流量与流域气温、降水进行相关性分析,得出:(1)年径流量在1987年发生突变,变点前呈下降趋势,变点后呈上升趋势,其中1998～ 2004年上升显著.(2)变点后径流量年际变幅增大、枯水年变少;径流量年内变化不均匀、变幅大.(3)温度、降水与径流量均呈正相关,相关系数均在0.58以上,且温度对径流变化的贡献率更大,这说明高山冰雪融水是呼图壁河的主要补给方式,随着高山区冰雪储量的减少,呼图壁河的生态安全将会受到很大威胁.     

半干旱草原型流域径流变化特征及其影响因子定量分析

研究引起径流变化的主要驱动因子对流域水文水资源与生态相关研究具有重要的指导意义。以典型草原型流域-锡林河流域1970-2014年径流及气象数据为基础,采用Mann-Kendall法、弹性系数法定量分析了气候变化及人类活动对径流变化的贡献程度。结果表明:近45a来锡林河流域年径流量呈显著下降的趋势,在1979、1986和1998年发生突变。1980-1986年人类活动对径流减少的贡献率为46.57%;1987-1998年人类活动对径流增加的贡献率高达91.46%,气候变化的贡献率仅为8.54%;1999-2014年人类活动对径流减少的贡献率为66.16%。整体而言,人类活动是锡林河流域径流变化的主要驱动力。     

秦岭南北径流变化特征对比分析

突变性是水文时间序列重要特征。秦岭南北地区水文水资源系统的演变规律有较强的差异,突变及其形成的物理机制有很多异同点,因此系统分析本地区水资源突变性特征有重要意义。本文采用小波分析方法对比分析了秦岭南北年径流和最大径流量的变化周期,研究表明:虽然有秦岭气候分界线的存在,但两侧河流变化的差异性不很明显,秦岭南北径流都在逐年减少,尤其是1992年以来减少幅度很大,年径流量减少到历史最低水平;同时使用Mann-kendall非参数突变检验方法检测秦岭南北河流天然径流量的突变年份,结果表明径流的突变年份基本一致,但是显著程度略有差别,主要在1991-1993年发生了突变,这些突变与北半球气候突变具有一致性,人类活动并不是导致这次突变的原因。     

新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州大气降水时空变化特征

利用新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州气象观测基本(准)站1960—2011年的降水观测资料,采用线性回归分析、趋势分析、突变检验和小波分析等方法,对降水量变化特征进行分析。结果表明:近52 a克孜勒苏柯尔克孜自治州年降水量均呈现一致的增加趋势。就年际变化而言,平原区阿图什站的降水量自20世纪末增加较为明显;山区乌恰站和阿合奇站降水量呈现快速增加趋势,在进入90年代后各地多极端天气气候事件;阿图什和乌恰站的降水变率较大,阿克陶和阿合奇站降水变率较小,各个观测站四季降水变率均在0.3以下,表明降水稳定;平原站年降水量序列在20世纪80年代末和21世纪初发生了2次明显的突变,突变时间点分别为1987年和2000年,山区站年降水量序列在20世纪90年代初发生了由少到多的突变,突变时间点为1994年;小波分析结果显示:克孜勒苏柯尔克孜自治州平原地区降水存在着3 a、7 a和8 a左右的振荡周期,而山区存在着8 a和4 a左右的振荡周期。     

气候变化和人类活动影响下的北大河流域径流变化分析

基于北大河流域周边台站的气象水文数据,综合运用趋势分析、Mann-Kendall突变检测和Hurst指数(R/S分析法)等方法,从气候变化和人类活动两个方面分析了流域径流的变化趋势及原因,重点探讨了冰川变化对河川径流的影响。结果表明:1950s-2015年,北大河流域整体上呈现增温增湿的变化趋势,其中升温趋势显著,而降水增加不明显。气候变化在山区和平原区特点不同,山区增温增湿的幅度明显高于平原区。气温和降水年际变化序列都具有持续性,未来气温将持续快速上升,降水将微弱增加。径流的年际变化呈现不显著的减少趋势,减少率为0. 11×10~8m~3/10a,且未出现明显的突变点。流域内人类活动对径流的影响极小,气候变化是引起径流变化的主要原因。在1980s-1990s,山区降水的阶段性减少以及冰川处于相对稳定状态造成河流径流的持续减少,并在1990s后期达到最少;2000年以来,持续增温造成冰川融水急剧增加成为近期径流增加的主要原因,气候转型引起的降水增加也在一定程度上加剧径流增加。     

经验模态分解和RBF网络在径流预测中的应用

为提高径流预测的准确性,提出一种经验模态分解EMD(Empirical Mode Decomposition)与径向基函数RBF(radial basis function)神经网络的径流预测方法。该方法利用EMD将漳泽水库径流序列分解为5个固有模态函数和1个残余项,然后将各分量作为RBF网络的输入对径流进行预测。结果表明:通过EMD分解,预测效果有明显提高,满足规范要求,计算方法可行。预测结果可为漳泽水库防洪抗旱规划,水资源优化调度提供科学的依据。     

黄河上游头道拐站年径流输沙系列突变点识别与综合诊断

根据1950-2010年水文资料，采用Mann Kendall秩次检验法（M K法）、Pettitt检定法、Mann Whitney Pettitt法（MWP法）、有序聚类分析法和独立同分布检验5种方法，对黄河上游沙漠宽谷河段出口控制断面头道拐水文站实测年径流输沙系列变化趋势和突变点进行了识别和综合诊断，并采用降雨径流泥沙双累积曲线的分析结果加以佐证，对突变点的物理成因进行剖析。结果表明：对头道拐站来水来沙变化影响最大的是刘家峡、龙羊峡水库的投入运行，减少了水沙输送，并可明确判别出1986年和1985年分别是头道拐站实测年径流量和年输沙量变化的主要突变点；次要突变点区间为1968-1970年。该研究结果可为分析头道拐站水沙关系变化及其驱动因子的贡献率奠定基础。     

人类活动对黑河水文过程的影响分析

本文以黑河流域年降水序列为参照,利用小波分析方法对黑河年径流序列的周期性变化进行分析,利用Spearman秩次分析法对比检验了黑河年径流序列的趋势性,利用有序聚类分析法推估了人类活动对黑河年径流序列的显著干扰年份。结果表明:黑河流域年降水序列和河流年径流序列存在着多时间尺度周期;距平累积分析表明,1965年以前黑河山口以上年径流序列的趋势性较显著,1971以后对河流入渭年径流序列的趋势性较显著;黑河入渭年径流序列显著突变年份在1979年。     

近51年西柳沟流域水沙变化特征分析

选取1960-2010年西柳沟流域降水、径流与输沙资料,采用滑动平均法、Mann-Kendall趋势分析及突变检验法、滑动t检验方法及距平法等方法,分析了西柳沟流域近51年水沙的变化趋势和突变。趋势分析表明,降水量年际变化呈缓慢的上升趋势,径流量与输沙量年际变化呈显著下降趋势。突变分析表明,降水量序列没有出现突变,径流量与输沙量序列在下降过程中出现突变,但突变年份不一致,径流量发生在2004年,输沙量发生在2000年。     

新疆玛纳斯河径流演变过程及驱动力分析

文中结合玛纳斯河肯斯瓦特(1956-2007a)、红山嘴站(1956-2004a)径流及流域内年均蒸发量、气温数据,利用Mann-Kendall非参数检验,小波分析和灰色系统理论,对其变化趋势、突变和周期进行分析。结果表明:肯斯瓦特和红山嘴径流量皆显著增加,突变分别发生在1996a和1997a;玛纳斯河径流变化与气温、蒸发量最为敏感,气温呈显著递增趋势且突变点在1989a,而蒸发量显著下降,但突变不明显;气温、蒸发量的主周期为11、22、4、7a和15、22a,而径流量为15、20和22a;红山嘴(1997-2004a)8a平均实测径流量比天然径流量增加了4.768×108m3,气候因子对红山嘴径流影响量为12.117×108m3,人类活动影响量为7.349×108m3,表明气候因子是驱动玛纳斯河红山嘴水文站以上径流量演变的主导因素。     

石羊河下游年径流序列的变异点分析

为了较准确地判断人类活动对石羊河径流的干扰点,利用重新标度极差分析法(R esca led R angeA na lys is),对下游红崖山水库1956~2000年的入库径流序列进行了分析。结果表明,径流序列变异年份为1977年,以其为分界点的前后两个序列的统计特征值及回归方程均具有明显的差异,这与石羊河流域水土资源开发利用情况基本一致,说明变异点分析结果符合实际。由此可见,自从20世纪70年代后期,自然条件已不是影响石羊河下游径流变化的主要因素,而上中游人类活动对径流起着主导作用。     

气候变化和人类活动对干旱区内陆河径流量的影响——以新疆玛纳斯河流域肯斯瓦特水文站为例

近55 a来,新疆玛纳斯河流域肯斯瓦特水文站年径流量呈增加趋势,为了研究气候变化和人类活动影响下肯斯瓦特径流的变化规律,利用肯斯瓦特水文站1955-2010年数据资料,采用线性回归、趋势分析及滑动平均等方法,分析肯斯瓦特站的径流和气候变化特征,并运用Mann Kendall和累积距平法识别出径流变化过程中1995年为其突变年份,降水量变化过程中突变年份为1997年,而蒸发量突变年份为1996年。利用统计分析法分析了1955-1995年和1996-2010年2个时期的累积径流量、降水量和蒸发量与年份之间的线性关系。采用累积量斜率变化率比较法,计算得出肯斯瓦特站降水量增加对径流量增加的贡献率为59.64%,蒸发量增加对径流量增加的贡献率为31.83%,人类活动对径流量增加的贡献率为8.53%,表明气候变化是影响径流量变化的主要因素。     

黑河中游正义峡径流变化趋势及归因分析

以黑河中游正义峡水文站的实测径流量数据为基础,采用线性回归法、Mann-Kendall突变检验法、滑动t检验法、Pettitt检验法和累积距平法分析了正义峡水文站1970―2020年径流序列的变化趋势和突变年份,并利用基于Budyko假设的水热耦合平衡方程,对正义峡径流量变化趋势进行了归因分析。结果表明：（1）研究期内正义峡径流量波动变化,丰枯交替,但整体呈现增加趋势,2004年径流发生突变,突变后的年平均径流量增加了3.08×108m3,增加率为32.7%。（2）突变后的2005―2020年,正义峡径流量对降水、潜在蒸发和下垫面参数的弹性系数分别为1.40、-0.40、-1.57,且各因子对径流的贡献率分别为42.73%、-12.52%、69.79%,表明径流量对下垫面变化最为敏感,气候因子中降水对径流的影响大于潜在蒸发。（3）在一定的区域气候条件下,植被覆盖、土地利用、流域调水等人类活动引起的中游下垫面变化是正义峡径流量变化的主要原因。研究结果可为流域管理部门制定水资源合理分配及调用方案提供科学依据。     

西安市区地表供水水源径流变化规律分析

采用小波分析法,对西安市区主要地表供水水源黑河、石头河水库、石砭峪水库年径流序列进行周期性和变化趋势分析.结果表明,各径流序列均具有多时间尺度周期性变化规律并有较显著的下降趋势.即,对应于23,30,8,11 a的周期变化,2020-2030年黑河径流将处于偏枯阶段;从较大时间尺度14 a分析,2023年左右石头河水库径流将处于偏枯阶段;从20 a尺度分析,2022年左右石砭峪河水库径流也可能处于偏枯年份.为了保证该时段西安市区供水,建议提前采取有效措施,积极开发其他供水水源.     

人类活动对泾河流域径流时空变化的影响

以泾河流域内14个水文站和189个雨量站的水文序列数据(1966-2005)为基础,分析了泾河流域径流的时空变化特征,并评估了人类活动对径流的影响.结果表明:径流呈明显的减少趋势,尤其是2000年后减少趋势极为显著;各子流域间径流变化存在明显的空间差异,以干流杨家坪以上及雨落坪、杨家坪至张家山区间各子流域的径流系列减少...     

叶尔羌河近48年来径流演变规律研究

叶尔羌河是塔里木盆地西部最大的河流。文中以叶尔羌河流域的卡群站1957-2004年径流量的年序列资料为基础,通过累积距平探讨了径流的多年变化趋势,运用Mann-Kendall突变检验法分析了径流的突变特征,采用小波分析方法,进一步识别了叶尔羌河径流的周期演变特征。结果表明:1)叶尔羌河多年径流量呈现出略微增加的趋势,并有一定的阶段性;2)叶尔羌河径流量在统计上无明显的突变出现;3)叶尔羌河多年净流量存在4类尺度周期变化规律,2年左右、4-6年、11-13年、17-19年;主周期为2年、5年、13年和18年,其中5年的周期最为显著。     

图们江干流区间流域径流变化特征

以图们江干流区间为研究对象，应用Mann-Kendall非参数检验法分析干流区间4个水文站点径流年际与年内变化趋势。在此基础上，采用R/S分析方法分析年径流、季节径流和月径流变化趋势在未来的可持续性，利用Mann-Kendall突变检验方法分析各水文站点年径流、季节径流和月径流发生突变的年份。结果表明：图们江干流区间各水文站径流年际和年内变化趋势均与干流径流变化趋势一致，呈下降趋势，非汛期径流下降的贡献主要来自春季和冬季径流的下降；Hurst指数表明，上游径流变化趋势的持续性最强，下游的持续性相对较弱；1985年是图们江干流区间年径流发生突变的年份，且降水量也发生了变化，可以推测降水量可能是径流不断减少的重要因素。