关键词： 径流输沙   变异特征   演变规律   非参数检验   资江流域  

摘要： 研究资江径流泥沙演变规律与变异特征,了解资江干流径流变异与输沙量变化情况,为流域水资源可持续利用提供政策建议。根据资江流域干流主要控制站1956-2018年长时间序列径流量和输沙量数据,运用累积距平法、M-K法、集中度与集中期、小波分析法和均值差异T检验法等分析资江年径流量和输沙量的演变规律与特征。结果表明:(1)径流量不同年代时段的变化率-18.2%~25.8%,Z统计值为0.7058,径流量变化趋势不显著;而输沙量减少趋势较为明显,Z统计值为-5.0592,通过信度99%的显著性检验;(2)资江年径流量未发生明显的突变,而输沙量在1995年发生了突变;(3)资江径流存在第一主周期为26a的周期性,输沙量存在第一主周期为34a的周期性规律;(4)资江径流量变化存在1956-1966年、1982-1988年2002-2015年3个少水期,1967-1981年、1989-2001年、2016-2018年3个多水期,输沙量变化存在1956-1976年、1988-1997年2个多沙期,1977-1987年、1998-2018年2个少沙期;(5)径流量集中度为31.8%,输沙量集中度为73.7%,资江径流泥沙年内分配不均匀性特征明显。

关键词： 和田河   线性趋势   径流变化   M-K检验   重标极差分析  

摘要： 河川径流演变特征对流域水资源管理及开发利用具有重要的意义。基于和田河源流乌鲁瓦提站和同古孜洛克站1957—2018年62 a长时间径流实测数据,采用线性趋势、Mann-Kendall趋势检验和重标极差分析法,从年代际、年际、季节及月份4个时间尺度分析了和田河源流区径流演变特征。结果表明:乌鲁瓦提站和同古孜洛克站的径流年代际变化特征一致,均经历了“平水年-偏丰水年”;乌鲁瓦提站和同古孜洛克站年径流量均呈现不显著增加趋势,径流序列的突变点均为2009年,年径流均在一定时间内持续增加;乌鲁瓦提站夏秋季径流量变化对年径流量影响最大,同古孜洛克站夏季径流量对年径流影响最大;径流量年内分配不均匀,主要集中在5—9月,占比在86.11%~90.86%,呈“冬枯夏洪”。

关键词： 径流   影响因素   贡献率   周期性   和田河  

摘要： 【目的】研究和田河径流演变特征及其影响因素。【方法】采用M-K检验、Pettitt突变检验、Morlet小波分析等方法,分析径流及影响因素的变化趋势、突变特征及周期规律。在确定影响因素与径流的相关性基础上,建立了影响因素与径流的多元线性方程及神经网络模型,定量分析了气候因素与人类活动对径流变化的贡献水平。【结果】玉龙喀什河径流表现出增加趋势,喀拉喀什河径流呈减少趋势,突变年份为2009、2004年,在40~55 a尺度下的玉龙喀什河与33~55 a尺度下的喀拉喀什河都经历2个枯-丰变换周期。玉龙喀什河、喀拉喀什河降水量都呈显著增加趋势,突变年份均为2001年,两河降水同时展现出3次偏多-偏少交替。年均气温呈显著性增加,在1984年发生突变,气温经过2个冷-暖变换周期。玉龙喀什河与喀拉喀什河径流变化的主要影响因素为气候变化,人类活动影响较小,气候变化对径流的贡献率分别为84.06%和72.51%,而人类活动的贡献率为15.94%和27.49%。【结论】玉龙喀什河和喀拉喀什河在40~55、33~55 a尺度下由丰水期转为枯水期,玉龙喀什河和喀拉喀什河流域降水未来为少水期,和田河流域气温在40~50 a尺度下处于偏暖阶段。喀拉喀什河突变点与乌鲁瓦提水库的修建有关,降水和气温发生突变时间于西北地区气候转变相一致。气温因素是径流补给的主要影响成分,气候变化为径流变化的主要因素。

关键词： 降水   下垫面   涉水活动   径流演变   影响度   定量分离  

摘要： 将径流演变影响因素划分为降水、下垫面、涉水活动三个要素,并定量分离各要素对浑太河以及大凌河径流演变的影响度。结果表明:涉水活动、下垫面、降水对浑河径流演变影响度分别为51.9%、45.8%和2.3%,对太子河径流演变的影响度分别为61.1%、29.8%、9.1%,对大凌河径流演变影响度分别为42.7%、24.1%、33.2%。研究成果可为河流水资源开发利用提供重要依据。

关键词： 金盆水库   暴雨径流   潜流过程   水质评价   营养盐  

摘要： 为探究西安金盆水库汛期暴雨径流沿程时空演变过程及库区水质响应,对汛期2019年8月初与9月中旬两场暴雨径流上游河道至库区各断面的水质指标进行持续原位监测,并在垂向上采用单因子污染指数法和综合污染指数法对库区进行水质评价.结果表明:汛期暴雨径流连续不同的来流条件会演变成不同的潜入情况,两次径流初期入流量小,水库潜流均经历全断面径流-底部潜流-间层流的过程,在末期,8月初径流库区间层流位置由初期的545~565 m扩大为535~580 m,9月中旬径流潜流位置由初期540~575 m的间层流演变成575 m以下的底部潜流;连续的入流使库区热分层结构削弱,溶解氧得到补充,同时大量颗粒态污染物汇入库区,营养盐在垂向上表现为中层、底层水体高于表层;单因子污染指数表明径流潜流处总磷和高锰酸盐指数值都有一定的增加,末期均超过地表水Ⅲ类水质标准;综合污染指数表明8月初径流中层水质处于中污染,底层则受厌氧与颗粒沉降的双重影响达到重污染,并且在径流一周后达到峰值,而9月中旬的575 m以下的潜流直接导致中层水体处于重污染,底层由于溶解氧的补充处于中污染;汛期通过泄洪洞的排放与分层取水可以有效地保障供水安全.

关键词： 径流   气候变化   Morlet小波   M-K检验   霍尔特模型  

摘要： 选取玉龙喀什河同古孜洛克站实测径流及气象因子,采用Mann-Kendall趋势性检验、小波分析等方法,系统分析了径流及其气象因子的演变规律及趋势性,利用霍尔特模型预测了未来5年径流量及气象因子变化趋势。结果表明:径流、降水及气温均呈现显著增加趋势,蒸发量表现为显著减少趋势;相关性分析得出气象因子中气温与径流相关性最大,其次是降水,蒸发与径流呈负相关;未来5年径流量、降水量和气温呈增加趋势,蒸发量呈减少趋势。玉龙喀什河1980年—2018年径流和降水在研究时间内变化趋势具有一致性,气温在未来将继续主导径流变化。

关键词： 径流   年内分配   启发式分割算法   归因分析   雅鲁藏布江流域  

摘要： 基于雅鲁藏布江流域奴下水文站1961-2015年逐月径流量资料,采用启发式分割算法识别径流突变年份,继而采用Mann-Kendall非参数检验分析径流的长期变化趋势,应用集中度和集中期研究径流的年内变化规律。结果表明:(1)年径流量呈现先减少后增加的变化趋势,且转折点为1992年,即年径流量在转折点前以2.715 mm/a的速率呈现显著的下降趋势,但在转折点后呈现不显著的上升趋势;(2)湿润季径流量占全年径流量的71.6%±4.4%,主导着雅鲁藏布江流域的年径流量变化过程,而在转折点后干旱季径流的变化是年径流呈现增加趋势的另一个重要原因;(3)雅鲁藏布江流域的径流年内分配规律呈“坦化现象”,即径流量最大值出现时间推迟且年内分配更加均匀,这可能归因于该地区植被覆盖状况的恢复和改善。研究结果可以进一步识别气候变化和下垫面在径流变化过程中的作用奠定良好的基础,为区域生态环境可持续发展提供建议和指导。

关键词： 青藏高原   祁连山区   大通河   冰冻圈水文过程   气候变化   径流  

摘要： 近60年来,位于青藏高原东北边缘祁连山区的大通河上游气温、降水和潜在蒸散发均显著增加,同时在冰川消融50%、冻土退化、源头797km2沼泽退化等多重因素影响下,年径流深以6.0mm/(10a)趋势增长;基流分割表明,径流突变以来基流总量和占比均增加,8月基流量由谷值转变为峰值,汛后和枯水期基流显著增加;采用基于Budyko假设的气候弹性系数法对径流增量进行驱动因素定量分析,径流突变之后相对于基准期而言,年径流深变化+33.6mm,其中降水影响+18.3mm,潜在蒸散发变化影响-3.0mm,冰川融化对径流增量的影响至多为+10.0mm,剩余项+8.3mm为冻土退化和误差项的综合影响。由于各要素影响机制、持续时间各不相同,未来水文情势尚不明朗。

关键词： 径流演变   梯级水库   水库调度   水文变异诊断系统   沅江   洞庭湖  

摘要： 为精准识别各入洞庭湖水系水量变化对洞庭湖径流特征的影响,选取沅江作为研究对象,以桃源水文站1966~2018年的流量序列为基础,采用水文变异诊断系统,对梯级水库联合调度下沅江入洞庭湖径流量的演变特征进行分析。结果表明:在梯级水库联合调度影响下,加之流域河道外用水的不断增加等因素,在年际演变特征上,1~5月径流整体呈现中变异和弱变异,沅江年均流量总体呈现出减少的态势;在年内分配演变特征上,沅江径流的年内分配变化趋势不显著。研究成果可为沅江流域水库群的调度运行等精细化管理提供一定的依据,也可为洞庭湖其他来水分析提供一定参考。

关键词： MMK趋势检验   滑动Copula函数   新安江模型   气候变化   EC-Earth3模式   澄碧河流域  

摘要： 随着社会的不断发展,全球气候和环境也随之发生显著变化,其中与人类发展密切相关的水循环系统也受到了巨大影响。受气候变化和人类活动的影响,我国极端气候事件频发、南涝北旱和水环境恶化等,这极大制约我国社会经济的可持续发展。因此研究流域历史和未来水文气象要素变化及流域径流过程的变化,对流域水资源合理开发利用、防洪抗旱、流域生态环境保护和水资源安全具有重要意义。本文以中国西南典型喀斯特流域——澄碧河流域为研究对象,开展气候变化下岩溶区流域水文气象要素特征历史变化规律和流域未来径流变化响应研究,以资为西南典型岩溶区流域水资源高效利用、水资源规划管理和水安全保障提供科学参考依据,为缓解当前西南岩溶区流域水资源短缺情势和加快西南地区国民经济社会发展提供技术服务。本研究主要成果如下:(1)采用线性趋势法、Modified Mann-Kendall趋势检验法、极点对称模态分解法、启发式分割法、小波分析和滑动Copula函数分析澄碧河流域1979～2019年降水和径流序列的趋势性、变异性及降水-径流关系的周期性和变异性。结果表明:澄碧河流域年降水量总体呈显著上升趋势,年面降水量增长率为6.9mm/a;降水年内分布不均,流域和各站点降水集中分布在5～8月;坝首站年径流深总体呈上升趋势,径流深增长速率为1.906mm/a;降水和径流突变年份均发生在2014年;2010年后降水量和径流量在高能量区存在正相位相关显著周期,1979～1997年低能量区降水-径流存在相关显著周期;降水-径流关系在2013年发生突变,联合序列的最佳Copula函数由Gumbel-Copula函数变为Frank-Copula函数。(2)依据流域历史水文气象要素演变规律,在澄碧河流域上搭建新安江水文模型,结果表明模型在澄碧河流域水文过程模拟中具有较好的适用性。模型模拟日尺度径流的率定期确定性系数DF和相关系数R均达到0.89,验证期的DF和R分别为0.85和0.875;模型模拟月尺度径流的率定期和验证期的确定性系数分别达到0.95和0.92;模型在流域汛期模拟效果优于非汛期,汛期和非汛期模型模拟精度分别为0.92和0.87。评估结果显示,新安江模型基本能反映澄碧河流域降雨-径流过程,可以将其作为工具用于该流域未来气候变化下的径流响应研究;历史时期径流变化主要受人类活动和气候变化影响,影响占比分别为34.1%和65.9%。(3)EC-Earth3模式SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下输出的澄碧河流域未来日降水量、日最高气温和日最低气温结果显示,2020～2100年降水、最高温和最低温总体呈现上升的趋势,特别是SSP5-8.5情景下流域未来年降水量较基准年增长13.2%,年均日最高气温涨幅达到0.055℃/a,年均日最低气温增长速率为0.060℃/a。(4)将率定好的新安江模型与EC-Earth3模式输出的数据进行耦合,进而得出澄碧河流域未来径流变化过程。流域未来径流模拟结果显示SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下的未来年径流深均有所增加,三种气候变化情景下未来时期多年平均年径流深较基准年分别增加了167.57mm、159.40mm和228.73mm;三种气候变化情景下流域未来年内径流变化呈“单峰型”,峰值提前至7月出现,且峰值变化较大,特别是SSP5-8.5情景下峰值达到164.99mm,较历史时期增加了47.8%;流域未来径流变化的主导因素为降水,平均贡献率达到71.68%。