黄河流域水沙变化趋势分析及原因探讨

利用黄河干流主要水文站近60 a来的实测年径流量及年输沙量资料,采用M–K秩相关检验法及秩和检验法研究了黄河主要水文站来水量和来沙量的变化趋势及其发生跳跃的年份。结果表明:黄河干流除上游唐乃亥水文站外,其他水文站年径流量和年输沙量均呈显著减少趋势,年径流量发生主要突变的年份为1986年,年输沙量发生主要突变的年份为1980年。最后,探讨了气候变化和人类活动对黄河水、沙量变化的影响,认为降水减少和两岸引用水量增多是影响实测径流量减少的主要原因,除了来水量减少引起来沙量减少外,汛期暴雨强度减弱、中游水土保持措施减沙及水库建设拦沙对黄河来沙量的减少起到了主导作用。     

黄河源区径流变化及原因分析

采用斯波曼秩次相关法分析了黄河源区20世纪60年代以来径流变化情况,并从降水、气温、下垫面等影响因素探讨了黄河源区径流变化原因。结果表明:①黄河源区的径流年际变化从60年代以来有明显的阶段性变化,从年内变化来看,唐乃亥站的汛期和非汛期径流量占年径流量的比例也具有阶段性变化,从80年代中期到90年代末,汛期径流量占年径流量的比例一直减少,非汛期径流量所占比例一直增大。②过去40多a来,玛多站年降水量呈现出缓慢上升的趋势,玛曲站则呈现出下降的趋势;从降水年内变化来看,雨季降水量占年降水量的比例呈减少趋势,旱季降水量占年降水量的比例呈增加趋势。因此,黄河源区降水量的变化是影响径流变化的主要原因,90年代小雨多、降雨历时长是导致径流减少的另一个原因。③黄河源区径流的变化,特别是90年代径流量的偏小和气温的直接关系不大。④植被覆盖面积的变化并不是引起径流减少的原因。     

黄河干流主要水库对径流的影响

分析了黄河干流龙羊峡、刘家峡和三门峡3个大型水库的蓄水变化及其对径流的影响，结果表明：①3个水库的修建改变了上下游水文站点实测径流量的逐月相关系数。在水库蓄水前水库上下游两站的实测径流量相关系数都很大，但蓄水后的相关系数减小。②水库下游汛期实测径流量占全年径流量的比例减小，非汛期增加，且各水库的改变幅度不同。③水库的削峰效应与入库流量和水库运用方式有关。④大型水库的运用改变了黄河干流水体交换周期，并对干流河道水体的蒸发和渗漏产生了一定影响。     

黄河兰州站520年汛期径流量变化规律及预测

利用兰州站重建的520年径流量资料,采用统计学方法对黄河上游兰州站汛期天然径流量的历史演变规律和未来30年变化趋势进行了分析,结果表明:①黄河上游兰州站近520年汛期天然年径流量大体上经历了8个枯水段和7个丰水段,目前尚处于自1989年开始的枯水段;②兰州站520年汛期天然径流量序列存在准30年、准4年等显著且比较稳定的变化周期;③兰州站未来30年汛期天然径流量变化趋势大体可以分为平水段(2005～2012年)、丰水段(2013～2018年)、枯水段(2019～2028年)、丰水段(2029～2034年)4个时段.     

龙刘水库调节对黄河上游汛期水量变化的影响

近20年来黄河上游汛期水量锐减,造成内蒙古河段年年发生淤积,且绝大部分淤积在主槽内.来水减少、泥沙淤积、河槽萎缩,使内蒙古河道的泄洪榆沙能力大大降低,经常出现夏汛和凌汛灾害.通过对兰州、头道拐1987～2005年与1952～1968年汛期水量的对比分析,认为影响兰州以上汛期水量变化的首要因素是自然因素,其次是水库调节和人类引耗水量;影响头道拐以上汛期水量变化的首要因素是人类引耗水量,其次是自然因素和水库调节作用.     

昆都仑水库降水量和径流量相关分析

文章通过对昆都仑水库50年降水量和径流量的年际变化、年内变化相关性分析,得出昆都仑水库降水量和径流量的关系年内属高度线性相关,汛期降水量占全年的比例大,径流量占全年的比例也相应大。冬春季节降水稀少,径流也相应减少,这与昆都仑河流域的气候特点和降水分布规律是一致的。     

黄河上游沙漠宽谷河段近期水沙变化特点及趋势

采用统计分析、相关性分析、滑动平均法和Mann-Kendall趋势检验等方法,对黄河上游沙漠宽谷河段主要控制站下河沿、石嘴山及头道拐近期水沙变化特点和变化趋势进行了分析.研究认为:1990年以来河段水沙异源的特点更加显著;2000年以来各站径流量和输沙量减少明显,与1990年以前相比分别减少24.8％～39.8％和36.6％～73.6％;径流量和输沙量在汛期的集中程度降低;水文站水沙关系变化不大;趋势分析表明各站水沙均呈显著减少趋势,且输沙量的减少比径流量更明显,其中头道拐站减少幅度最大.同时对影响沙漠宽谷河段水沙条件变化的降水量、引水引沙、支流来水来沙、水库运用、河道冲淤调整等因素进行了初步分析.     

浅析黄河巴盟段凌汛期河道槽蓄水量变化规律

分析黄河巴盟段凌汛期影响河道槽蓄水量的主要因素、槽蓄水与开河的关系和上游水库运用对槽蓄水量的影响。     

疏勒河上游径流年内分配变化规律分析

以1956—2010年疏勒河出山口控制水文站昌马堡站的实测径流序列为基础,应用年内分配比例、年内不均匀系数、集中度和集中期、变化幅度等指标,分析了疏勒河上游径流年内变化规律。结果表明:1956—2010年,疏勒河上游径流年内分配格局基本稳定、集中度降低、集中期变化稳定、绝对变化幅度增大、相对变化幅度减小,非汛期径流量占年径流量的比例有所增大,汛期径流量占年径流量的比例有所减小,径流年内分配过程渐趋均匀。气候变暖可能导致了疏勒河上游非汛期冰雪融水及降水量的增加,在一定程度上增加了非汛期径流量。     

黄河上游水沙变化及成因分析

利用黄河上游的实测资料,以头道拐断面为主要研究对象,从径流泥沙的年际变化、年内分配、洪水特征等方面分析了上游水沙变化特点,突变点为刘家峡和龙羊峡水库投入运用时间。对不同影响因素的研究认为,天然径流量的减少和耗水量的增加是造成上游水量减少的直接原因,龙羊峡和刘家峡水库的调节使天然的年内径流量重新分配,水库的削峰作用和调节流量过程,造成了水库下游洪峰流量的大幅度减小和流量过程的均匀化,从而对河道输沙产生十分不利的影响。正确认识水沙变化产生的原因及其带来的负面影响,可为水资源的合理开发、上游宁蒙河道的综合治理提供参考。     

沿黄取用水对黄河干流主要断面径流影响分析

沿黄取用水对黄河流域径流量具有重要影响。基于黄河干流主要控制站实测径流量资料和水资源公报资料,初步分析了黄河干流上下游主要断面径流量变化及沿黄取用水对干流径流量的影响。结果表明:(1)兰州(1919—2018年)、花园口(1919—2018年)、利津(1950—2018年)三站实测年径流量长期系列均表现为减小趋势,但上游兰州站表现为非显著性趋势,而中下游两站均为显著性减小趋势;(2)1998—2019年黄河干流11个主要水文站年径流量变化趋势则呈一致性增大趋势,初步分析表明流域面平均降水量增大是可能原因之一;(3)1998—2019年流域取水、耗水总量的变化均呈增大趋势,表明沿黄取用水量不断增加,取用水对上游兰州以上断面的径流量变化的影响较小,贡献低于20%,在流域中下游分区,取用水、水库蓄水等影响增大,特别是在龙门—三门峡分区,地表还原水量占河道天然径流量的比例达到55.4%。     

黄河上游梯级水库运行的生态影响研究

为科学揭示梯级水库群运行对河流生态的影响,基于黄河上游实测水沙序列,采用IHA(Indicators of Hydrologic Alteration)指标体系,对比分析了不同工程运行时期黄河上游水文情势变化,运用多系列贡献率分割法,量化了不同影响因子对水文情势变化的贡献率。通过输沙率法结合断面淤积形态分析揭示了黄河上游河道冲淤演变。结果表明,黄河上游水库运行对河流径流及河道形态产生了深刻影响,进而影响了河流生态。水库运行后非汛期月均流量上升、汛期月均流量下降、高流量事件发生频率与流量减少,径流趋于平缓,且宁蒙河段泥沙淤积、断面形态趋于宽浅。分析表明水库运行是造成黄河上游兰州水文情势变化的主要原因,以及石嘴山、头道拐水文情势变化的重要原因,高流量事件的减少加剧了河道淤积,使河流生态朝不利方向演化,为维护黄河上游生态健康有必要实施生态调度,提高涨水期和洪水期下泄流量并制造高流量事件。研究为评估梯级水库运行的生态影响、指导梯级水库生态调度提供方向性参考。     

黄河兰州以上地区近期天然径流量变化分析

根据黄河上游兰州以上地区1955～2003年天然径流量资料,统计分析了近期径流量的变化特点,结果表明:①近期各区年和汛期径流量均较前期减少,尤以洮河、玛曲～唐乃亥区间最甚;②近期年内各月径流量均较前期减小,7～12月减少达20%～38%;③全区年径流总量中,吉迈～玛曲来水量所占比重前期、后期都最大达到30%以上;④全区近期最大月径流量都较前期明显减少,洮河、湟水和玛曲～唐乃亥区间减幅达40%以上,7、8月出现最大月径流量的频率增大,较常年偏大15%以上;⑤出现最小月径流量的频率增大,7、8月份增大28%～38%;⑥全区年内最大与最小月径流量的差值减小趋势比较明显。     

黄河泥沙动态分析

文中分年和汛期两方面分析总结了 195 0～ 1999年间黄河中下游径流量、输沙量和含沙量的年际和年内分配变化特点 ,分析了三门峡水库不同运行时期下游河道泥沙动态。研究结果表明 ,黄河泥沙 5 0年间发生了很大的变化 ,表现在径流量、输沙量、含沙量变化不同步 ,水量汛期比例减少而沙量向汛期集中等方面     

梯级水库建设背景下金沙江上游水沙变化特性

金沙江上游水能资源丰富,规划开发13个梯级电站,河道水文泥沙情势及其变化对电站建设、调度运行有重要的影响。以金沙江上游岗拖、巴塘和石鼓水文站1971—2020年实测水文泥沙资料为基础,分析了近50 a金沙江上游水沙变化特性。结果表明：金沙江上游年际径流量和输沙量均呈现一定的增加趋势,且输沙量增幅较径流量明显偏大,水沙相关关系和双累积曲线关系都在发生变化;年内汛期径流量占比较为稳定,输沙汛期集中的现象更为明显,受2018年白格大型滑坡事件的影响,2011—2020年的10、11月份输沙量占比较以往有所提高;导致金沙江上游水沙变化的主要因素有降雨变化、大型滑坡事件和人类活动等,2018年的白格滑坡和堰塞湖事件导致该年和2020大水年输沙量较近50 a均值偏大91.7%～148%。     

汉江上游径流演变趋势及影响因素分析

为了研究汉江上游径流演变趋势并对影响因素进行分析,根据1950～2007年汉江上游安康水文站的实测径流资料,对汉江上游径流在年际、年代、汛期（5～10月）的演变进行了分析。用径流量的累积曲线对径流变化趋势及突变进行了研究,并使用非参数Mann-Kendall法(M-K法)来检验径流的趋势变化。趋势分析表明,20世纪90年代以前,汉江上游径流呈现增加的趋势,但到了1990年后径流量锐减,进入21世纪后径流量也在减少,但减少趋势有所缓解。重点分析了1990年后汉江上游径流量锐减的主要原因,结果表明,径流减少主要原因为降水量的减少、气温的增高、下垫面的变化、社会经济耗水的增加和水资源开发利用等方面。     

近50年乌鲁木齐河上游出山口径流变化特征及原因分析

利用乌鲁木齐河1957-2009年的径流、气温、降水逐月资料,分析乌鲁木齐河上游出山口年径流变化特征及其与气候变化的关系。研究结果表明:1乌鲁木齐河上游出山口径流的年际变化相对稳定,但年内分配极不平衡,其中夏季径流量最大,约占全年的61.8%,其他各月径流量只占全年的38.2%;从汛期和枯期来看,乌鲁木齐河上游汛期和枯水期径流量相差较大;2近50年来,随着乌鲁木齐河上游流域出现明显的升温趋势,流域内降水呈减少的趋势;从径流年际变化的分析来看,随着乌鲁木齐河上游流域来水的增加,降水和气温的变化显著。     

龙羊峡水库后汛期入库径流特征及可蓄水量分析

以1956—2022年唐乃亥水文站实测水文数据为基础,采用数理统计方法,重点分析黄河源区后汛期径流特征,并结合龙羊峡水库满负荷发电流量,对龙羊峡水库在后汛期可蓄水量进行不同情景的分析讨论。研究表明：1)唐乃亥水文站后汛期径流量年际变化较大,丰枯不均,以正常偏枯为主,多年平均后汛期径流量占汛期径流量的29.1%;2)唐乃亥水文站后汛期日平均流量在1 000 m³/s以上的径流量平均为8.96亿m³,年际变化极大,以1 000 m³/s发电流量运用,龙羊峡水库蓄至正常蓄水位的保证率仅为10%,多数年份汛期结束后水位无法达到正常蓄水位2 600 m。建议根据后期来水,适时调整进入后汛期的时机,优化和调整龙羊峡水库年度调度方案,为高效合理利用黄河源区后汛期水资源奠定基础。     

黄河上游径流统计特征及演变规律分析

以黄河上游唐乃亥水文站1956—2011年径流量资料为基础,分析了年内、年际径流量的变化特征,采用线性倾向估计法和极大熵谱分析法对径流量序列的趋势性和周期性进行了识别。结果表明:1黄河上游径流量年内分配差异明显,径流量主要集中在7—10月,7—10月径流量占全年径流总量的60%;2研究时段内丰水/特丰年份占整个序列长度的48.21%,年径流量极值比为3.08,径流量呈微弱减小趋势,有利于黄河上游水资源的综合开发利用;3黄河上游径流量存在28、8、5 a的显著周期。     

近50年来黄河输沙量变化特征及原因分析

收集了黄河重要干流水文站和一些主要支流近50年的输沙量及径流量数据,应用数理统计方法研究了输沙量绝对值和相对径流量的多年变化情况。结果表明:黄河干流除上游唐乃亥站输沙量相对径流量有升高趋势外,其他各站输沙量的绝对值和相对径流量的变化趋势为减少或基本保持不变,这主要是大量水库的拦沙作用和水土保持措施的实施造成的;各支流输沙量的绝对值和相对径流量变化也以减少或不变为主,但黄河中游产沙区的几条主要支流在径流量下降的情况下输沙量相对径流量却没有显著变化,这主要是由该地区的自然地理特征决定的。