娘子关泉域岩溶水环境问题及保护措施

娘子关泉是我国地方最大的岩溶泉,位于阳泉市平定县娘子关附近,由11个大泉组成。近年来娘子关泉域存在泉水流量衰减、区域水位下降、水质污染、煤矿"老窖水"潜在威胁等环境问题,在对娘子关泉域水环境调查研究的基础上,提出了相应的保护措施。     

八音沟河径流变化特征及气候影响因子分析

利用八音沟河1981-2012年流量及同期气象资料,分析了流域径流量变化特征和影响因子。分析表明:32年来流域径流量呈增加趋势,特别是20世纪90年代后期,径流量增加趋势显著。气温升高是径流量变化趋势上升的主要原因。     

娘子关泉群流量衰减原因分析及保护措施

娘子关泉群自1971年起流量一直处于波动衰减状态,泉水流量已由1959年的13.1m3/s衰减到2000年的7.58m 3/s。以水资源系统的观点,从泉域天然输入(降雨入渗和河流渗漏补给)和人工输入(人工开采和煤矿开采影响)出发,对娘子关泉群衰减原因进行分析,在此基础上提出了保护娘子关泉的措施。     

娘子关泉域泉口区岩溶水文地质特征分析

娘子关泉由11个主要泉组成,分布在自程家至苇泽关约7 km长的河漫滩及阶地上,泉群多年(1956—2011年)平均流量9.98 m~3/s,泉水水化学类型一般为SO_4-HCO_3-Ca·Mg型。通过娘子关泉域泉口区水文地质特征分析,认为泉口区白云岩岩溶发育深度较浅、发育程度随深度而减弱;泉点之间水力联系密切;因为近期受人为因素及降雨量减少等因素影响,导致泉流量衰减。文中为娘子关泉保护利用提供科学决策依据。     

清流河流域水文气象要素历史演变特征

利用清流河流域1961-2012年的降水、气温、蒸发和径流量资料,采用数理统计方法系统诊断了不同尺度水文气象要素的历史演变特征。结果表明,近50年,清流河流域夏季气温呈非显著升高趋势,年与其它季节气温呈显著性升高趋势,在2007年之后,年和季节气温均存在下降的态势。年降水量和夏、冬季降水量呈增加趋势,春、秋季节降水量呈非显著性减少趋势。年水面蒸发量和除春季之外的季节水面蒸发量呈减少趋势,在清流河流域蒸发悖论现象突出。径流量的演变趋势与降水的演变特征总体一致,年和季节径流量均呈增加趋势,其中冬季径流量增加趋势显著;年和季节降水径流量之间的相关系数均在0.65以上,降水是径流量变化的主要驱动要素,因此,未来气候变化特别是降水变化对水资源的影响应引起足够的重视。     

娘子关泉流量衰减趋势分析

针对娘子关泉域的现状,从五个方面分析了娘子关泉流量衰减的原因,提出了一些合理的建议,对于分析类似泉域具有重要的参考价值。     

新疆玛纳斯河径流量年内变化与气候因子的非线性相关分析

利用玛纳斯河1957~2012年的径流量、气温和降水量逐月数据,借助Mann-Kendall趋势检验、小波变换等方法分析了丰水期、枯水期玛纳斯河径流量与气温、降水量的非线性变化和相关关系。结果表明:(1)玛纳斯河径流量与气温、降水量存在明显的正相关关系。(2)玛纳斯河流域径流量在丰水期、枯水期呈显著增加趋势,气温在丰水期上升显著而枯水期未达到显著水平,降水量在两个时期皆呈不显著的增加趋势。(3)在丰水期,玛纳斯河径流量存在5a、12a和20a的主周期,气温和降水量分别存在5a、10a、17a和5a、13a、20a的主周期。在枯水期,径流量的主周期在8a、12a和20a,气温和降水量的主周期分别在4a、11a和4a、10a、20a。(4)玛纳斯河流域径流量、降水量和气温在未来50a仍将保持周期性波动增加和上升趋势。     

祁连山区气候变化对黑河出山径流的影响

以黑河上游流域为研究区,依据祁连山区4个气象站的逐月实测气象资料及莺落峡水文站逐月径流资料,采用Penman-Monteith方法计算了潜在蒸散发量,采用线性回归以及Mann-Kendall趋势检验等方法研究了降水、潜在蒸散发、气温及径流的年、季变化趋势,运用弹性系数法分析了降水、气温和潜在蒸散发变化对黑河出山径流的影响。结果表明:(1)黑河流域气候水文要素的总体年际变化为年降水量和气温均呈显著升高趋势,潜在蒸散发量呈不显著增加趋势,出山口莺落峡水文站径流量呈显著增大趋势;(2)祁连山区降水量、气温和潜在蒸散发量是影响黑河流域出山径流量的主要气象因子,径流与降水在年和季节尺度上都存在显著相关关系,其中祁连山区秋季降水量与莺落峡站径流量的相关性最为显著,春季气温与径流量呈正相关,气温升高促进了冰雪消融,进而增大径流量,潜在蒸散发量特别是夏季蒸散发量增大对降水量增大造成的年径流增大起到了一定的削弱作用;(3)祁连山区降水量增加1%将使莺落峡站径流量增加约0.74%,祁连山区气温升高1%将使莺落峡站径流量增大约0.16%,祁连山区潜在蒸散发量增加1%将导致莺落峡站径流量减少约1.75%。     

黄河流域径流情势区域变化特征分析

针对黄河流域径流情势的区域差异性,采用Mann-Kendall法检测1960-2015年黄河源头和上、中、下游重点控制站点的径流情势指标的变化趋势,并采用变化范围法(RVA)评估其综合变化程度。结果表明:除源区黄河沿站外,源区唐乃亥站和上、中、下游各站点的大部分径流情势指标的变化为下降趋势,尤其是汛期大部分月份的径流量、高流量及其历时显著减少,另外上、中、下游各站点的年最大径流量也都显著减少;部分径流指标存在一定的区域差异性,如源区黄河沿站6、9月径流量和最大径流量显著增加、上游年最小径流量出现时间有所推迟、中游高流量频率显著减少,最大径流量的出现时间显著移前、下游几乎所有月份的径流量均显著减少,最大径流量的时序显著前移等;从综合变化程度来看,流域各站点的径流情势发生了全面改变,整体改变度在中度及以上,其中频率和历时的改变度最大。利津站的改变度最大,龙门站次之。     

天山山区阿克牙河水文特征分析

从阿克牙水文站日平均流量指标信息的分析认为天山山区阿克牙河年径流呈增加趋势,降水对径流量增减变化的影响显著,阿克牙河流径流量的增加趋势与新疆近几年出现的气候由暖干向暖湿转型的结论基本一致,该流域冬季流量变化趋势基本稳定,而洪水期出现时间提前、结束时间延后,说明年径流量呈现增大趋。     

江苏太湖流域降雨径流年际变化分析

以江苏太湖流域（1956—2012）降雨为基础,分析江苏太湖流域径流及时空变化特征,研究该流域降雨径流的年际年内变化及两者的变化关系。结果表明：降雨径流都呈增长趋势。降雨平均每10年增加29mm,径流平均每10年增加26mm;降雨在年内季节分配上,夏季、冬季呈加大趋势,春季、秋季呈减小趋势;加大的降水年内分配的不均导致径流在年内分配的更加不均匀,径流集中在汛期,汛期径流量约达年径流量的84．8％,加大了某季节内的洪水、干旱风险。     

丰满流域春季径流水源及产流模式分析

春季径流主要来源于融雪水和冻土条件下的降雨径流,但是,如何定量进行各产流模式阶段划分和各水源量的估算,一直是春季径流研究的挑战。为了评价多年平均状态下的春季水源组成及其产流模式阶段,结合丰满流域1944—2017年的日径流量资料,根据典型年(2017年)春季日径流过程总结出东北春季径流过程由3种产流模式构成,即融雪产流模式、冻土条件下融雪-降雨产流模式、冻土条件下降雨产流模式。通过Eckhardt递归数字滤波法进行基流分割,定义地下径流与总径流之比为基流比,根据总径流量和基流比曲线变化趋势分析产流模式起止日期及历时,并采用箱形图对历年产流模式起止日期及历时进行统计分析。结果表明:丰满流域在多年平均状况下,融雪产流开始日期为3月21日,冻土条件下融雪、降雨产流开始日期为4月21日,融雪产流结束日期为5月11日,冻土消融日期为5月28日;融雪产流模式历时为31 d,冻土条件下融雪、降雨产流模式历时20 d,冻土条件下降雨产流模式历时18 d;多年平均状况下,丰满流域春季总径流中,融雪产流约占39.4%,冻土条件下融雪、降雨产流约占35.3%,冻土条件下降雨产流约占25.3%;丰满流域年总径流中,融雪产流约占10.3%,冻土条件下融雪、降雨产流约占9.2%,冻土条件下降雨产流约占6.6%。研究成果对北方地区流域春汛来水预报具有参考价值。     

白山流域春季径流影响因素及作用机理识别

我国北方流域春汛来水水源组成多元,影响径流过程的因素众多,且各因素的作用过程复杂,给春汛来水预报带来了挑战。春汛是白山流域第二个集中来水期,准确的春汛预报是科学合理制定水库调度方案的前提和基础,既可以保证农业供水需求、航运用水需求,又能为后期防汛预留库容,实现水资源高效利用。依托白山水库1958—2016年春季长系列日入库流量过程资料,通过Eckhardt递归数字滤波法进行基流分割并绘制基流比过程,根据基流比过程演化趋势将春季径流的水源组成划分为融雪产流、冻土条件下融雪、降雨产流和冻土条件降雨产流等3个阶段。多年平均状况下,白山流域融雪产流开始日期为3月28日,冻土条件产流开始日期为4月28日,融雪产流结束日期为5月20日,冻土消融日期为6月15日;多年平均状况下,融雪产流历时为28 d,冻土条件下融雪、降雨产流历时为26 d,冻土条件下降雨产流历时为24 d。以白山流域内3个气象站1960—2016年日降雨、温度、辐射和风速数据为影响因素,以白山水库日入库径流量(径流深)为目标变量,在融雪产流期(3月28日—5月20日)内,采用全局灵敏度分析法识别出日总辐射和平均风速无时滞效应、最低温度具有1 d的时滞效应、平均温度和最高温度具有2 d的滞后效应,继而识别出基于时滞的日总辐射、平均风速、平均温度和降水为融雪产流的关键影响因素;采用遗传算法拟合融雪产流经验公式,1960—2010年校准期内模拟精度较好,在径流系数小于等于1时和大于1时,拟合优度分别为97.1%和77.5%,平均相对误差为7.5%和22.5%,效率系数分别为96.8%和71.2%;在2011—2016验证期内,在径流系数小于等于1时和大于1时,拟合优度分别为99.3%和99.8%,平均相对误差分别为7.4%和16.8%,效率系数分别为97.8%和94.6%。     

基于SWAT模型的巴勒更河流域降雨-径流关系

研究流域的降雨-径流关系可为水资源管理与水土保持等工作提供依据.根据实测降雨资料和历史实测径流数据构建SWAT模型并用于还原径流序列,采用Kendall秩次检验、滑动平均、M-K突变检验、小波分析、累积距平法以及径流系数,分析巴勒更河流域1970—2015年的降雨-径流关系年际变化特征、变化趋势,并运用累积斜率变化率比...     

基于洛伦兹曲线的泾河张家山站径流及降雨分布不均匀性分析

基于泾河张家山站1970-2014年月径流量和月降雨量数据,引入洛伦兹曲线,计算泾河张家山站年径流量和年降雨量的基尼系数和洛伦兹不对称系数,利用Mann-Kendall方法进行趋势分析和检验。研究结果表明:1970-2014年泾河张家山站的年径流量和降雨量均呈下降趋势,且径流量下降趋势显著,降雨量趋势不明显。年径流量和年降雨量平均基尼系数分别为0.442和0.513;大于1的洛伦兹不对称系数的年份占总年份的比例分别约75%和20%。年径流量的基尼系数呈下降趋势,洛伦兹不对称系数呈上升趋势;年降雨量的基尼系数和洛伦兹不对称系数均呈上升趋势。径流分布趋于平均,径流量大的月份所占的比例增加;降雨分布不均性增强,主要由降雨量小的月份引起。     

娘子关泵站基坑排水对泉水的影响

阳泉市娘子关供水二期工程水源泵站站址位于娘子关泉域，基坑开挖后地下水集中涌向基坑，附近的五龙泉和石板磨泉泉水受到影响，通过地质调查和抽水试验，提出了可行的施工和封堵方案，工程实施后泉水水位迅速回升，泉域原水文地质条件未发生变化。     

信江流域水沙变化及其对降雨侵蚀力的响应

信江流域是鄱阳湖的第三大入湖流量支流,其水沙变化直接影响鄱阳湖水文情势。本文基于信江流域7个气象站降雨资料和梅港水文站1960-2014年的径流和输沙资料,采用Mannn-Kendall非参数检验、双累积曲线等方法,研究了流域水沙变化及其对降雨侵蚀力的响应。结果表明：信江多年平均径流量为179.8×108m3,年际呈不显著的上升趋势（P>0.05）。多年平均输沙量为198.9×104t,年际呈极显著下降趋势（P<0.01）。多年平均降雨侵蚀力11 270MJ·mm/（hm2·h）,年际呈不显著的上升趋势。输沙量与降雨侵蚀力双累积关系曲线在1999年出现拐点,与基准期（1960-1998年）相比,变化期（1999-2014年）降雨侵蚀力使年均输沙量增加14.0×104t,对输沙量变化的影响程度为10.8%;人类活动导致年均输沙量减少143.5×104t,对输沙量变化的影响程度为-110.8%,二者综合作用导致输沙量减少。水库建设和大规模水土保持措施的实施是信江流域输沙量减少的主要原因,研究成果可为流域水土流失防治、水土资源利用提供参考。     

长江螺山站50年来基流演变趋势分析

基流是枯水期河川径流量的主要补给来源,合理确定基流过程及其演变趋势在水资源、水环境和水安全的管理中都有着重要的意义。本文选用HYSEP法对长江螺山站1965-2011年的逐日流量过程进行了基流分割,得到了螺山站基流过程,选用M-K趋势检验法分析了总径流量、基流量及基流指数(BFI)值的年际变化。结果表明:螺山站多年平均BFI为0.83;近50年来,年均径流和基流都呈现显著下降趋势;年均降水量和基流指数分别表现出下降和上升趋势,但趋势并不显著;径流年内分配不均,且主要集中在4-9月,基流表现为1-7月份增加,8-12月份减少;BFI年内则呈1-4月下降,10-12月上升的变化趋势;人类活动和上游洞庭湖的调蓄作用可能是影响螺山站基流过程的主要原因。     

黄河三角洲1961—2000年水资源时空变化特征

采用降水量、径流量、地下水位及埋深4个指标对1961—2000年水资源的时空变化特征进行分析。结果表明:①降水量年内及年际变化均较大,年内降水量集中于夏季,年际呈下降趋势,空间分布呈自南向北逐渐下降的趋势。②黄河入境径流量年内及年际变化均较大,根据趋势分析1986年之前径流量变化较平缓,之后呈线性下降趋势。当地径流量年内变化较大,夏季径流量超过全年的80%;年际变化较小,呈峰-谷-峰的变化趋势。③东营市浅层地下水位年内变化较小,其中广饶县年内及年际变化均较大,自20世纪80年代至21世纪初平均下降了12.78m。④广饶县地下水埋深自70年代至90年代增幅达到14.70m。1975—2000年广饶县地下水埋深呈显著线性增加趋势(R2=0.93),年均增速达到0.72m/a。     

拉萨河流域水循环要素演变趋势分析

采用Mann Kendall秩次相关检验法、线性回归分析等方法对拉萨河流域水循环要素长期变化趋势进行了分析研究。结果表明,拉萨站的年平均气温总体上均呈上升趋势,每10年增加0.33℃,气温上升趋势显著;年蒸发能力总体上均呈上升趋势,但上升趋势并不显著;年降水量长期变化趋势不明显;拉萨站的年平均流量总体上呈上升趋势,但上升趋势并不显著;自2000年以来,拉萨站出现中水年的机会较少,出现丰水年的机会较多且丰枯变化剧烈;拉萨站径流年内分配不均匀系数和7—9月降水量占全年比例年际间较稳定。