昕水河流域水沙变化趋势及成因分析

采用累计距平分析和Kendall秩次相关检验分析等方法,对昕水河流域降水量、径流量和输沙量进行了分析研究,对径流系列进行了一致性分析,初步估算了水土保持措施对径流量和输沙量的影响。结果表明:昕水河流域降水量减少趋势不显著,径流量和输沙量减少趋势显著;20世纪60年代后,随着水土保持措施的实施,流域下垫面在人类活动影响下发生显著变化;水土保持措施是径流量和输沙量减少的主要原因,降水变化次之。     

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。     

郭城驿流域水沙演变对降水和水保措施的响应

为了解半干旱黄土区降水量、径流量和输沙量的演变规律,给当地水利水土保持工作提供理论支持和技术指导,以郭城驿流域为研究对象,采用泰森多边形法计算流域面平均降水量,采用Mann-Kendall检验法分析年降水量、年径流量、年输沙量的变化趋势,采用Morlet小波分析年降水量、年径流量和年输沙量的变化周期,采用多元功效函数(幂函数)模型对年径流量、年输沙量与年降水量、流域治理程度的关系进行回归分析。结果表明:1957—2016年郭城驿流域年降水量存在16～32 a、6～16 a和3～6 a等3种时间尺度的周期性变化,研究时段内整体上呈不显著减少趋势;年径流量和输沙量均存在16～32 a、6～12 a和3～6 a等3种时间尺度的周期性变化,研究时段内整体上均呈显著减少趋势,年输沙量减幅大于年径流量减幅;年径流量、年输沙量随年降水量的增加而增加,随治理程度的提高而减小,年径流量、年输沙量与年降水量、流域治理程度成较好的幂函数关系,在年降水量减少趋势不显著的情况下年径流量和输沙量显著减少的主要原因是流域治理程度大幅度提高,尤其与连台化梯田建设、造林种草密切相关。     

大凌河中上游水沙变化特征分析

大凌河流域土壤侵蚀治理一直是该区域控制水土流失的主要工作重点。本文基于朝阳水文站1960—2016年的实测水沙数据,在详细分析气象站汛期逐日降雨量的基础之上,利用累积矩平等和滑动平均法对大凌河流域的水沙变化特征进行分析。研究表明:大凌河输沙量变化在20世纪70年代较为显著,且径流量和输沙量最大,2010—2016年的径流量变化较为显著;流域内水沙变化特征呈现出阶段性特征,且输沙和径流量整体呈下降趋势;生态治理措施实施后,流域内径流量和输沙量明显减少,综合效益显著。     

衢江水沙变化趋势分析

以衢州水文站以上流域为研究区域,基于衢江衢州水文站1958—2006年径流量和输沙量序列,采用Mann-Kendall趋势检验法、Sen's坡度检验法、累加滤波器法与双累积曲线法,探讨近50年来衢江径流量和输沙量的变化趋势以及水沙关系的变化特征,并分析引起水沙序列变化的可能影响因素。结果表明:衢江年径流量无明显的变化趋势,而枯水月份(8月至次年1月)的径流量呈现显著增大的趋势,丰水月份中5月的径流量则呈现减小的趋势。输沙量变化趋势较为明显,自1980年以来衢江输沙量呈显著减小的趋势。从降水情况、水库拦沙和水土流失的治理状况等方面分析了引起衢江水沙变化的原因,提出衢江流域内水库所发挥的"蓄丰补枯"补水调节作用可能造成了径流量的变化,而水库建设与水土保持措施可能是流域输沙量减小的重要原因。     

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。     

江西信江流域水沙特性分析

信江流域水利工程建设和流域综合治理及水土保持等活动产生的水文效应随着信江干流梯级电站相继建成而逐渐凸显。采用信江流域代表站系列水文资料,对典型站径流量、输沙量年内、年际变化进行分析,统计不同水文站径流量、输沙量年际变化,得出流域的水沙变化规律。结果表明:研究时段内信江流域水沙年内分配不均,年际变化幅度较大;1997年开始,流域年输沙量呈现下降趋势;流域内水沙关系相关性较好,处于稳定状态。     

赣江流域径流量和输沙量的变化过程及其对人类活动的响应

近年来频繁出现的鄱阳湖季节性干枯问题受到广泛关注,作为鄱阳湖水系五大河流之首的赣江入湖水沙量及其变化也同样受到重视。采用1962-2013年赣江控制站外洲水文站实测水沙及流域内降雨量资料,通过多种计量统计学方法,分析了赣江降雨量、径流量和输沙量变化特征,并评估了人类活动对径流量及输沙量的影响。结果表明,赣江流域面降雨量和径流量无明显变化趋势,输沙量呈显著的下降趋势,并经历了平沙期—丰沙期—平沙期—枯沙期4个阶段。输沙量突变年份为1984和1992年,以1962-1983年为参照期,1984-1991年人类活动使河流输沙量减少36.3%,1992-2013年则使输沙量减少88.1%,水土保持和水库建设是赣江年输沙量减少的主要因素。     

延河流域植被恢复对径流泥沙的影响

以1960-2010年延河主要水文站实测水沙数据为基础,结合主要气象站的实测年降雨量,采用累积距平法识别出延河流域水沙变化突变年份,并利用双累积曲线确定参照期水文要素的线性回归关系,定量评估了延河流域不同阶段水土保持措施对流域水沙变化的影响。结果表明:1971年和1996年为延河径流深、输沙模数发生突变的年份;1960-1971年为参照期,降雨量与径流量或输沙量的双累积曲线具有较高拟合度(R20.9);与1960-1971年相比,水沙关系发生根本性变化,以植被恢复为主导的水土保持措施对流域产流产沙的影响程度分别为17.5%和55.9%。     

信江中下游近60年水沙分配变化特征

针对信江流域水利工程建设以及大规模水土保持工作、河道采砂等人类活动不断增加的现状,为了更好地了解人类活动对信江水沙输移特性的影响,确保对水沙资源的合理开发与利用,基于信江梅港站近60年径流量输沙量实测资料,采用数理统计和Mann-Kendall秩次相关检验法对信江水沙分配变化特征进行分析,探讨人类活动对水沙输移特性的影响。结果表明:梅港站各年代径流量、输沙量年内分配基本呈明显的"单峰型"分布,在6月到达峰值;水沙关系呈现出"大水多沙,小水少沙"的态势,泥沙主要集中在主汛期,月最大输沙量与洪水相对应;汛期与非汛期径流量呈上升趋势、输沙量呈下降趋势,且输沙量下降趋势显著;汛期径流量、输沙量波动较大,明显大于非汛期径流量、输沙量波动幅度;历史上信江流域水沙相关性较稳定,但随着经济社会的发展,大规模水土保持、水利工程建设及河道采砂等人类活动不断增加,对水沙关系造成明显影响。     

第二牤牛河流域水沙特性及影响因素分析

第二牤牛河是一条多泥沙河流。径流量、输沙量年际变化大,年内分配不均,主要集中在6~9月。通过相关分析和双累积曲线计算,得出降水量和降水强度是径流量、输沙量变化的重要影响因素,且降水强度比降水量对输沙量影响更显著。水土保持措施对河道水沙变化产生积极影响;但近期粗犷式矿业开采导致流域河道输沙量有所增加。     

羊信江流域水沙变化特征及其影响因素

为深入研究水沙变化对流域生态修复和经济可持续发展的影响,利用Mann-Kendall非参数趋势检验法、Pettitt突变检验法、Spearman秩相关系数法、累积量斜率变化率比较法对赣江上游羊信江流域1964—2020年的降雨量、径流量和输沙量的变化特征及其贡献率进行分析,确定影响流域输沙量变化的主要因素。结果表明：(1)羊信江流域在1964—2020年年降雨量和年径流量无显著变化,年输沙量呈显著增加趋势;(2)降雨量、径流量及输沙量年内分配不均,均多集中在汛期(3—6月份);(3)年降雨量、年径流量均未发生显著突变,年输沙量在1995年发生显著突变(P<0.01);(4)降雨和人类活动对输沙量增加的贡献率分别为-0.35%、100.35%。以稀土矿开采、脐橙种植、跨河公路修建为主的人类活动是导致羊信江流域水土流失的重要原因。研究成果对流域种植结构调整及矿产资源绿色开放具有重要的指导意义。     

近50年来浙江入海河流水沙通量变化过程

基于1961-2012年浙江主要入海河流年径流量和输沙量的时间序列资料,结合流域降水量和相关人类活动,通过数理统计,阐述了河流入海水沙通量的多尺度变化过程。结果表明:1961-2012年浙江入海河流径流量基于多年平均值上下波动、无明显趋势性变化,降水量的波动是径流量年际变化的主要影响因素。近50年来,河流的输沙量年际波动比较剧烈,整体呈减少的态势。径流模数和输沙模数双累积拟合曲线表明,输沙量存在2~5个不等的时间尺度变化特征,各阶段输沙量明显减少与人类活动关系密切,流域的水土保持、水利枢纽兴建、人为采砂等活动改变了河流的水沙过程。     

王瑶水库径流泥沙特性分析

以王瑶水库径流、泥沙资料为基础,统计分析王瑶水库径流泥沙年内、年际变化规律,并利用系列资料进行滑动平均计算以反映径流泥沙变化趋势。绘制不同年代输沙量和径流量双累积曲线,对流域输沙量随径流量变化的具体情况进行分析,初步判定水沙变化的突变时间点,然后用有序聚类法对径流趋势进行突变分析。结果表明:王瑶水库流域水沙关系基本协调,径流、输沙量呈减少趋势;径流、泥沙系列变异点在1980年,与实际情况吻合;洪峰流量降低,但大洪水仍有可能发生。通过从量值、过程、洪水等方面分析王瑶水库的水沙特性、分布规律和变化特点,可为流域区内水利水电建设、水沙资源开发利用、水土保持等提供参考依据。     

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。     

辽河流域水沙变化特征及影响因素分析

受气候变化及人类活动的影响,几十年来,辽河流域水沙条件发生了很大变化。为了探究辽河流域水沙变化的原因,对辽河流域主要水文控制站多年实测径流量和输沙量的变化、流域降雨及人类活动影响等进行了分析。分析结果表明,辽河流域径流量和输沙量均呈现丰枯相间、总体减小的变化趋势,尤以输沙量的减小趋势更为突出;流域降雨量对水沙变化具有重要影响,人类活动影响大小依次为,水利工程拦沙、水土保持措施、区间滞沙、引水引沙等。     

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。     

水土保持对延河洪水的影响

采用对比分析方法研究陕西省延河流域水土保持对延安站洪水的影响,结果显示:延安站中、小洪水的年发生率降低;汛期径流量减少,枯水期径流量增加;相似降水条件下,90年代延安站洪水的洪峰流量、洪量和输沙量比80年代有所减少;洪水历时延长,洪水过程线呈现涨洪陡、落洪缓的特点。这些变化整体上有利于防洪和水资源的开发利用。     

清水河流域水沙变化分析

以宁夏清水河流域1958—2012年的水文观测数据为依据,采用Mann-Kendall秩次相关检验法、回归分析法和双累积曲线法对流域水沙时空分布特性、变化趋势和水沙关系进行了分析。结果表明:1固原和韩府湾站径流量、输沙量年内分配呈单峰型,集中在6—9月,年际变化剧烈,年际变差系数分别为0.61~0.87、1.00~1.53,固原—泉眼山区间是流域水、沙量的主要来源区,其多年平均径流量占流域总径流量的92.8%;21958—2012年固原、韩府湾站年径流量、输沙量均呈减小趋势,泉眼山站呈不显著增大趋势;3径流量与输沙量之间呈较好的三次多项式关系,2006年以后流域内固原、韩府湾和泉眼山站水沙均呈减少趋势。     

1952- 2014 年饶河流域水沙变化特征及影响因素

利用饶河流域 1952- 2014 年 3 个水文站的实测流量、输沙量资料, 分析了饶河流域年径流量、年输沙量的变化 特征。结果表明: ( 1) 饶河流域从径流和输沙地区组成来看, 昌江、乐安河、信江东大河占比在 20% ~ 35% 之间, 输沙量 和径流量成正比; ( 2) 饶河流域径流量年际变化较大, 20 世纪 90 年代水量异常偏多( + 20%) , 径流、输沙序列存在 20 年的周期, 但未来径流量表现为明显的随机性; ( 3) 输沙量在 1998 年后显著减少, 导致水沙双累积曲线发生转折, 未来 输沙量可能继续减少; ( 4) 2000 年后径流量偏少( - 10%) 是输沙量减小的原因之一, 1998- 2007 年间建成的大中型水 利工程拦截泥沙, 是饶河 2000 年后输沙量异常偏少的另一个主要因素。由于流域水土流失治理、水利工程建设等, 预 计今后饶河干支流输沙量仍将进一步减少。研究结果可为饶河流域水资源综合利用开发和水生态保护提供参考。