关键词： 玛纳斯河   径流   特性分析   经验模态分解   组合模型  

摘要： 受气候变化与人类活动影响,径流序列愈发呈现出非稳态与非线性特征,在径流预测中通常假定径流时间序列是平稳的,但是近年来受气候变化和人类活动影响,径流序列大多表现出复杂的非一致性,为降低由此而引起的预报误差,如何有效的对径流序列进行预测,构建更高精度的预报模型,是水文领域的研究重点。本文以玛纳斯河出山口1956～2014年径流时间序列与气象要素为研究对象,利用数理统计等方法对玛纳斯河出山口径流时空变化规律和气温、降水进行全面的分析,并以此为基础构建基于经验模态分解的组合预报模型对径流时间序列进行模拟分析,探究构建的模型在玛纳斯河的适用性,以捕捉径流潜在规律。根据本研究的主要成果,可以了解玛纳斯河出山口气温、降水及径流的历史变化趋势,并以此为据对研究区进行科学管理和更深一步的研究,主要内容和取得的成果如下:（1）玛纳斯河径流演变特征通过对玛纳斯河59年径流时间序列进行分析,可知径流的年内分配极为不均匀,具有明显的丰枯分界,丰水期主要集中在5～9月,丰水期5个月的径流量占全年的84%,径流量最大月份出现在7月,玛纳斯河易出现枯水年且历时较长,最长丰水历时可达到8年;而丰水时段历时比较短,其容易发生枯水的事件。运用滑动t检验对径流时间序列进行突变性检验,证明1995年径流发生剧变。利用Mana-Kendall检验分析,表明径流有显著增长的趋势。玛纳斯河年径流序列表现出2-6年、10-30年以及30-60年的震荡周期,1956～2014年的59年间,确定了丰水年的中心分别为1966年、1996年,确定了偏少水年的中心分别为1952年、1980年、2010年。依此可以确定45年为控制玛纳斯河周期变化的首要周期,次要主周期为16年。（2）基于经验模态分解的向量自回归组合（EMD-ARIMA）预报模型通过对1956～2014年月径流数据进行经验模态分解,表明径流时间序列在不用频率下有不同的变化特征,得到玛纳斯河径流呈上升趋势的趋势项。经验模态分解可将径流按照不同时间尺度进行降解,得到相对稳定的分量与表示径流变化趋势的残余项,将玛纳斯河出山口径流时间序列分解为4个IMF分量与一个趋势项经过验证均是稳态序列。将径流时间序列带入单一模型与组合模型进行径流预测,月径流量直接运用ARIMA模型的径流模拟精度R值为0.91,合格率为47%。EMD-ARIMA的R值为0.96,合格率为72%,EMD-ARIMA组合模拟精度高于单一的ARIMA径流模拟精度,说明EMD-ARIMA模型相对于ARIMA模型在径流预测过程中更具有优势。（3）基于气候因子的神经网络（GRNN）预报模型运用多元线性回归法、Spearman相关系数法、平均影响值法筛选大气环流因子作为神经网络模型的输入项。经过筛选预报因子后的GRNN模型的预测结果在过程拟合中具有较好的性能,可得相比输入因子只有降水、气温,增加大气环流因子对单一的GRNN模型径流预测精度均有提高,三种筛选方法可以分别提高合格率5%、10%、7%。（4）基于预报因子筛选的GRNN模型与EMD-ARIMA组合预报模型为进一步提高模型精度,对于在ARIMA模型中表现不佳的IMF1、IMF2、IMF3高频分量,现将经过优选的大气环流因子作为GRNN模型的输入因子,径流作为输出因子进行预测,IMF4和趋势项R的预测值沿用ARIMA模型的结果,二者进行组合。经过筛选大气环流指数后的GRNN模型与EMD-ARIMA模型进行组合预测,各项指标均有所优化,主要表现在合格率的提高,提升幅度在30%以上,误差降低明显,RMSE和MARE平均降幅达39%。（5）模型评价及预报结果分析通过9种径流预测模型结果对比分析发现:EMD分解可提高ARIMA模型25%的合格率,但对于高频率分量IMF1、IMF2、IMF3,ARIMA模型的相对误差达到70%以上,预测结果较差;经过筛选预报因子可有效提高GRNN模型精度,其中MIV法筛选的预报因子最适合玛纳斯河,得到大气环流对玛纳斯河径流演变的最后响应关系,与EMD-ARIMA组合后的GRNN模型的合格率最高,TOPSIS模型得分也最高。

关键词： 黄河上游   标准径流指数   时间演变   空间分布   径流模拟  

摘要： 气候变化背景下,全球水资源储量有所减少。黄河上游是黄河流域的主要产水区,其水文变化对全流域的自然环境和社会经济有重要影响。近年来黄河上游径流变化加剧且变化的非线性程度加强,该变化特征使得黄河流域中长期水文模拟和预测的准确性降低。在非线性变化程度加强的现实背景下,如何有效揭示径流时空演变特征以及提高径流模拟精度已成为亟待解决的科学问题。本研究选取兰州以上黄河流域7个典型水文站1969–2015年的水文数据及同期的气候数据,首先采用标准径流指数（Standard Runoff Index,SRI）定量划分径流的丰枯程度;在此基础上分别基于改进的希尔伯特–黄算法（Hilbert–Huang Transform,HHT）和经验正交函数法（Empirical Orthogonal Functions,EOF）分析黄河上游径流SRI的多时间尺度特征和空间分布格局;然后采用交叉互相关、小波相干以及奇异值分解法（Singular Value Decomposition,SVD）探讨水文要素对气候要素的时空响应机制;最后基于人工鱼群最小二乘支持向量机法（Artificial Fish Least Squares Support Vector Machine,AF＿LS＿SVM）对黄河上游径流SRI进行模拟。研究成果对揭示区域水资源变化规律和保障区域水安全具有重要意义,为中长期水文模拟打下基础。本研究主要结果如下:（1）不同时间尺度下黄河上游可发生不同程度的枯水,以轻微枯水为主。年径流存在多年偏丰或偏枯的情形,径流SRI的变化呈下降趋势,而季和月径流丰枯转化更复杂,径流SRI的时空分布差异较大。春季、冬季以及1月的径流SRI的变化趋势不相同,空间差异性较其他季节和月份更大;而夏季、秋季和7月大多数水文站的径流SRI的变化以下降趋势为主,较春季、冬季和1月的枯水态势更为严峻。（2）黄河上游不同时间尺度径流SRI的变化周期有所差异,年径流SRI有3年、8.2年和16.8年左右的重要变化周期;季径流SRI有3.5季、8季、15.5季和26季左右的重要变化周期;月径流SRI有3月、8月、20月和53月左右的重要变化周期。径流SRI指数与标准化降水蒸散指数之间存在协同变化周期,尤其是年尺度上4年、8年和16年,季节尺度上4–8季以及月尺度上4–16月内的共振周期对应较好,说明这些径流SRI重要周期的形成主要受气候要素的影响。在此基础上利用改进的人工鱼群最小二乘支持向量机法改进模型参数,在年尺度上能有效提高模拟精度。此方法在黄河上游径流SRI的模拟中适用性较好,可以在以后的研究中运用。（3）黄河上游径流SRI的空间分布模态主要分为2种,即全区一致性空间分布模态和东北–西南差异性空间分布模态。一致性空间分布模态的形成主要受气候要素的影响,东北–西南差异性空间分布模态可能受人类活动影响较大。（4）影响黄河上游径流SRI空间分布的最主要气候要素是降水,其次是气温和积雪。降水对黄河上游径流SRI空间分布的影响具有时间滞后性,气温和积雪对于径流SRI空间分布的季节性影响较大。年尺度气候要素的主要影响区位于黄河上游西南部（降水）、东北部（气温）和玛曲等地（积雪）;季节尺度的气候要素的主要影响区均有扩大的趋势;月尺度的气候要素的主要影响区与年尺度类似,仅积雪的主要影响区扩大趋势较为明显,表现为由玛曲扩展到黄河上游南部。

关键词： 径流   永定河上游流域   气候变化   土地利用变化   SWAT模型   随机森林  

摘要： 永定河上游流域是首都地区遏制风沙、涵养水源的重要生态屏障。随着气候变化和高强度人类活动的影响，过去50多年，流域水资源问题日益显著，生态环境也发生了较为显著的变化，为流域水资源可持续利用和生态文明建设带来了巨大挑战。要恢复永定河的水域生态，必然需要上游源流区的水系支撑;要恢复上游区河道径流，必然需要对气候、人类活动及其对区域水量的影响作细致分析。　　本研究以永定河上游为研究区，在对流域水文气象要素和土地利用时空演变特征分析的基础上，通过运用机器学习方法和SWAT模型，对气候变化和人类活动对永定河上游流域径流量变化的贡献率进行了定量评估;除此之外，还对机器学习中的随机森林模型在流域径流演变归因分析的适用性进行了评价，为研究变化环境对流域径流演变的影响提供了新思路和方法。主要结论如下:　　(1)流域水文气象要素演变特征　　永定河上游流域平均温度在过去的50多年里呈“突变型”升高趋势，2000年以后升温幅度尤其明显;最低温度升幅大于最高温度升幅，冬、春季气温变暖趋势显著高于其他季节变暖趋势;流域多年平均降水量呈不显著下降趋势，夏季降水量下降明显;流域参考作物蒸散发存在不显著的下降趋势。流域多年平均干旱指数总体呈不显著下降趋势，夏季干旱指数呈不显著上升趋势、秋冬季呈显著上升趋势;流域径流量呈“突变型”减少趋势。　　(2)流域土地利用时空变化特征　　永定河上游流域土地利用类型以耕地、草地和林地为主，三者约占整个流域面积的92％。1980-2018年间，流域土地利用变化较为剧烈，以林地和建设用地增加，耕地、未利用地和水体面积减少为主要特征，2000年后各地类之间相互转化频繁。　　(3)永定河上游径流演变及归因分析　　SWAT分布式水文模型对东洋河（柴沟堡东站）、南洋河（柴沟堡南站）、洋河（响水堡站）流域突变前的径流量模拟结果较为可信，三个流域率定期和验证期的R2均在0.65以上，纳什系数(NS)也大部分在0.65以上。基于率定结果和径流评价模型对气候和人类活动对东洋河、南洋河、洋河三个流域径流演变的影响结果为:三个流域气候变化的贡献率在5％-15.7％之间，人类活动对径流减少的贡献率约为84.3％-95％。　　基于随机森林模型对东洋河、南洋河、洋河流域径流演变的贡献率进行了定量评估，结果显示，与基于SWAT模型模拟的结果大致相同，人类活动是导致径流减少的主要原因，对径流减少的贡献率达到了85％以上。为验证随机森林模型在径流影响评价研究中的适用性，本研究还对永定河上游石匣里站和张家口站的径流演变归因进行了拓展分析，结果发现，气候和人类活动对石匣里站径流减少的贡献率分别为13.7％和86.3％;对张家口水文站径流减少的贡献率分别为17％和83％。通过与其他学者的相关研究结果对比，证明机器学习方法在永定河上游流域径流演变归因研究中具有一定的适用性。　　本研究结合了水文模型和机器学习方法对永定河上游流域径流演变进行了归因分析和定量识别，构建了洋河流域模型数据库并获取了可信参数;此外，通过构建径流模拟的机器学习方法，为研究变化环境对径流演变过程影响研究提供了新思路，但机器学习方法在流域径流模拟或径流演变过程中的不确定性仍需进一步研究。

关键词： 黄河源区   径流演变   SWAT模型   贡献率分析   水文响应   趋势预测  

摘要： 黄河源区仅占黄河流域面积约1/6,却提供了黄河流域约1/3的水量,水资源供给影响到流域范围内几亿人口的用水安全和社会经济发展。近年来受到全球温室气体过度排放导致的气候变暖和人类社会发展对流域的过度开发造成的影响,黄河源区水资源的时间和空间分配状况发生较大变化,因此对黄河源区径流演变和发展趋势进行研究具有重要意义。本研究通过对黄河源区径流演变特征、影响因素、水文响应、发展趋势等方面进行研究,主要研究内容和结果如下:(1)黄河源区径流在过去几十年呈下降趋势,MK趋势检验表示干流各水文站变化趋势并不明显;突变分析表明黄河源区各站径流突变年份主要集中在20世纪90年代初期和2000年代中期,突变前后的径流变化趋势表现为“升-降-升”;周期分析表明黄河源区各站存在5-10a的小尺度周期、11-16a的中尺度周期和23-27a的大尺度周期,且中尺度周期震荡程度最为强烈。黄河源区径流减少的具体年内变化主要表现为汛期径流的减少,也表现为90年代之后9月峰值的减少。空间分析表明黄河源区的主产流区间在门堂-玛曲区间,径流减少的空间原因为主产流区间径流的减少。(2)趋势分析表明黄河源区1960-2018年降水和气温表现出明显上升趋势,二者显著程度分别为95%和99%。区域趋势分析表明降水上升趋势较大区域主要为西部和北部降水稀少地区,而东南部降水丰裕地区则上升趋势不明显;气温则在流域内多数地区呈显著上升趋势。过去几十年黄河源区各土地利用类型总面积变化不大,反而空间交换频繁。(3)建立适用于黄河源区的SWAT模型,并加入地形和融雪因素,分别以70年代和80年代为率定期和验证期,率定期和验证期的纳什系数E分别为0.86和0.87,达到模型使用要求。(4)随机森林特征重要性分析得出气候对黄河源区径流变化的影响程度要大于人类活动。SWAT模型贡献率分析同样得到过去几十年黄河源区径流变化过程主要由气候控制,下垫面变化对径流变化的影响要远小于气候变化。异常降水-径流关系分析表明2000年代相比80年代径流减少的主要原因是降水空间分配的变化、融雪量的减少和实际蒸发量的增加。(5)极端土地利用情景下的径流模拟表明,A情景(植被覆盖度下降)下流域出流量明显增加,B情景(植被覆盖度上升)下流域出流量则要小于A情景,且在年内径流分配上A情景在融雪期和汛期径流量要大于B情景,其余时期则小于B情景。说明植被覆盖度提高可以有效防止黄河源区水量流失,且可以调节径流年内分配。不同气候情景下的径流模拟表明,所有气候情景下黄河源区降水、蒸发和径流在2020-2099年均呈上升趋势,高浓度排放情景下水文要素变化率相对低浓度排放情景要更为剧烈,且除RCP2.6情景外,其余三个情景中后期变化程度要更大。

关键词： 石羊河流域   SAWT模型   地下水埋深   空间插值   土地覆被  

摘要： 干旱区水资源空间配置是一个受多介质参与、多层次耦合、多过程响应的复杂过程,分析研究流域水资源时空演变规律及径流的模拟对于实现干旱区水资源优化配置具有重要意义。石羊河流域为典型的干旱区内陆河流域,虽针对其水文要素演变规律及径流模拟的探究有了一定认识,但就流域水资源内部机理揭示不够充分、不够全面,仍有一些关键问题未能完全解决。本文以石羊河流域为研究区,紧扣水文循环要素、模型参数调整一系列的关键性问题,通过集成长序列监测数据、空间数据、社会经济数据以及水文气象数据,基于SPSS、ARCGIS等软件,采用累计斜率变化率法、空间插值等技术,对研究区内水文要素演变规律进行了定量化揭示,并以SWAT-CUP为参数率定工具进行调参来达到最优参数值,进而通过CMADS为数据集驱动SWAT模型,模拟并探究了不同情境背景下的土地利用/覆被与流域径流之间的偶联机制。定量化揭示了研究区水文循环特征与SWAT模型在该流域的应用研究。不仅为实现今后干旱区的水资源空间配置提供理论依据,也为模型本地化应用提供参数取值参考。主要研究内容和成果如下:1、水文循环要素基本特征:(1)结合流域12个水文站60年年际降水量监测特征,研究可知流域内西南部古浪沙台沟、皇城农四组以及皇城杨坡庄、水库坝上和金洞沟5个站点年降水量有减小趋势,东北部的黄羊水库和黄羊水管处,中部的杂木华山村及毛藏寺等7个站点,年降水量呈现增加趋势。表明在1959～2019年内,流域内降水量在空间上表征出东北地区增加、西南地区下降的空间演变态势。(2)流域汛期与整体年降水量变化空间分布特点基本一致,汛期内流域东北部及西南部降水量分别呈现增加和减少趋势,东北部降水量增加趋势显著程度有所增加,流域西部皇城水文站及北部汪洋水文站在汛期降水量呈不显著减小趋势。在非汛期降水趋势以增加为主,且流域西部和中部增加显著。(3)石羊河流域1959年～2019年多年平均径流量为13.62×10m/a,标准差是2.0285×10m/a,变差系数(Cv)为0.149,总体呈下降趋势,下降速率为0.037×10m/a。在研究时段60年内,径流量的最大值为2003年的18.54×10m/a,最小值为1991年的9.88×10m/a,两者相差1.88倍。(4)根据研究时段内石羊河流域的年降水量、径流量的UF和UB曲线存在交点的位置、数量以及变化趋势可以判断出,年际径流量突变发生在2018年,变化趋势不显著。(5)分析了除局部地区外研究区域内2013年～2019年的地下水埋深时空分异过程。从整体看地下水埋深表征出逐年下降,浅埋面积逐年增加的演变态势。流域内地下水埋深在空间变化上与地形特征相反,表征出西南深、东北浅的空间分布格局。随着政府有关部门对水生态恢复的重点治理项目推进,在一定程度上缓解了流域内地下水严重超采和水资源紧缺的问题,表明随着环保意识的增强,生态治理在流域生态修复过程中呈现出良性推动作用。2、在参数率定和模型模拟方面:(1)基于SWAT-CUP2019界面操作性强、率定方法多、率定参数灵活、效率高速度快等优势,经过反复调参得到金塔河支流最优参数值,其中径流模型中敏感度最高的三个参数依次是土壤饱和渗透系数、土壤有效含水率、SCS径流曲线数。(2)根据率定期及验证期的模拟结果,研究区内实测径流与模拟径流之间呈现良好的相关性。(3)气象数据库采用了中国大气同化数据,该研究区实测径流与模拟径流之间得到良好的相关性,为模型的运行提供了保障,进而模型所得优良的模拟结果,也为该流域水文模型的进一步研究做出了贡献。3、不同土地利用/覆被情景下的模拟结果:在研究区内,通过设置不同土地利用/覆被情景,得到了不同情景之下的径流产量,可知草地覆盖率与径流量成反比,裸地的面积与径流量的成正比。随着裸地面积达到最大值,模拟的径流量达到了最大值。该模拟结果可为实现研究区生态—经济平衡化发展提供理论依据。

关键词： 长江源区   气候变化   径流演变   驱动因素   贡献率  

摘要： 变化环境下流域的水资源响应机制已成为当前全球变化研究的热点和前沿问题,尤其是长江源这样的高寒区流域受气候因子变化的影响更为敏感。气候变化将对流域径流演变规律及水循环机制产生深刻影响,进而对水资源的时空配置及其水力资源的开发利用带来新的挑战,因此研究气候变化因子和水资源演变的特征及规律,定性与定量相结合地评价气候变化对径流及其组成成分的影响,对水资源可持续利用和维持长江源区生态功能等具有重要意义。本文以长江源区为研究区域,基于1966～2015年长江源流域的降水、温度以及蒸散量数据,1966～2015年直门达水文站径流流量数据,采用数字滤波法、线性分析、Man-Kendall秩次相关检验、Spearman秩次检验、滑动T检验法、有序聚类法和Morlet小波理论等方法在综合分析长江源区近50年气候因子与径流及其组成成分变化特征的基础上,深入研究径流对气候变化的响应过程,并结合偏相关性分析、格兰杰因果检验、累积量斜率法和双累积曲线对长江源区径流及其组成成分变化的驱动因素进行了定性与定量分析。主要取得了以下成果:（1）长江源区近50年来的降水量呈显著地上升趋势且在2004年发生突变,存在28a和19～20a的周期;气温呈显著地上升趋势且在2002年发生突变,存在28a和16～17a的周期;蒸散量呈显著地上升趋势且在1995年发生突变,存在28a和18～19a的周期;蒸散量和降水及气温均存在28a最大能量周期且蒸散量18～19a显著周期是由降水19～20a以及气温16～17a共同作用下造成。（2）1966～2015长江源区多年平均径流深的值为90.72mm,年径流深的年际波动在其年代波动内较为平缓,径流深年内分配不均,其过程曲线呈“单峰型”,峰值出现在7月,其值为20.37mm。利用数字滤波法对长江源区径流量进行基流分割,年平均地表径流深为41.72mm,基流深为48.99mm,地表径流深的年内月径流深曲线峰值出现在7月,基流深年内月径流曲线峰值出现在8月且其年内分布相对更为平稳。径流深及其组分均呈增加趋势且在2004年发生突变,与降水突变年份一致。径流波动周期与降水量波动周期存在3a、7a左右的共同周期,与气温、蒸散量存在16a左右的相似周期;突变年2004年后,源区BFI指数减小,说明突变后有更多的地表径流补给。（3）偏相关分析表明,在控制另外两种气候因子变量的条件下,降水与径流及其组分存在显著正相关,温度也与径流及其组分存在正相关性,但没有通过显著性检验,蒸散量与径流及其组分则无明显偏相关关系。（4）格兰杰因果检验表明,从近50年的长时间序列的角度,降水是径流深和基流深变化的格兰杰因果原因,气温是径流深及其组分变化的格兰杰因果原因。相较于基准期（1966～2003年）,气候因子与径流及其组分均不构成格兰杰因果原因,变化期（2004～2015年）的降水序列为径流及其组分变化的格兰杰原因。综合偏相关分析以及格兰杰因果检验,降水是控制源区径流及其组成成分变化的主要原因,而温度的影响不可忽略,考虑持续的增温影响才更有助于气候变化背景下对河道径流组成的变化预测。（5）受降水、蒸散量的直接影响以及温度等其它因素的间接影响,长江源区近50年来的径流深及其组分呈增加趋势,降水对径流及其组分变化的贡献率约为54%～63%,气温对其变化的贡献率约为0%～14%,蒸散量其变化的贡献率约为32%～37%。

关键词： 水文水资源   径流演变   降水-径流关系   归因分析   人类活动   植被恢复   延河流域   黄土高原  

摘要： 近年来,黄土高原变绿对黄河中游,特别是黄土高原的径流演变扰动显著且影响强烈,估算其影响对保障区域水安全与黄河流域高质量发展意义重大。基于1959~2016年黄河中游延河干流延安水文站控制流域(以下简称"延河流域")径流量及同期面降水量,识别了径流演变的变异年份,分析了径流与降水和土地利用/覆被变化间的响应关系,定量估算了黄土高原变绿对延河流域径流非一致性变化的影响。结果表明:延河流域在1970、1996年发生了径流变异,总体呈现衰减趋势;若以1970年之前径流过程为参照基准,则可得统计期内降水变化导致径流减少2.8×10~8 m^3,贡献率为18.1%;1971~1995年,延河流域径流主要受以水利工程建设为主导的人类活动影响,驱动径流减少4.75×10~8 m^3,贡献率为30.6%,之后径流变化由新增人类活动和植被恢复为主导的黄土高原变绿联合驱动,贡献率分别为3.7%和47.6%。综上所述,黄土高原变绿正在成为驱动延河流域径流减少的主要因素,潜在威胁着黄土高原未来的水资源安全与社会发展。

关键词： 演变规律   降水量   水土保持措施强度   径流   半干旱区  

摘要： 为研究不同时期及水土保持措施条件下,降水量、水土保持措施强度与径流的演变规律,运用泰森多边形法、Morlet小波分析法、回归分析法,构建多元功效函数,进行甘肃省定西市安定区近60 a年降水量、措施强度与径流演变研究。结果表明:1957—2016年年径流量呈递减趋势,达极显著水平(P<0.001);在22~24 a、8 a、4 a时间尺度上,年降水量和径流具有明显的震荡周期,平均周期为15 a、5 a、3 a左右。梯田、造林、种草及封育等水土保持措施强度逐年递增,分别达36.14 hm^2·km^-2、25.26 hm^2·km^-2、11.56 hm^2·km^-2和3.22 hm^2·km^-2。随周期(3 a、5 a、15 a)的变长,同等降水量对产流量影响有所增大;同等水土保持措施强度对产流量影响有所减小;降水量和措施强度组合解释了径流模数总方差的57.46%~85.80%;降水量对径流模数的影响约低于40%,措施强度的影响约高于60%,说明措施强度对径流的影响较降水量更大。近60 a径流量的减少,主要是由于水土保持措施的递增引起。

关键词： M-K法   年径流量   水资源   张掖  

摘要： 阐明径流演变规律可为水资源评价提供支撑。通过选取张掖市近63年(1957—2019年)实测降水量,借助线性倾向估计法和累积距平法以及M-K法分析其变化规律,结果表明:6—9月降水集中,径流量呈减少趋势,其中童子坝河与酥油口河以及大堵麻河、马营河呈减少趋势显著,而海潮坝河和洪水河变化趋势不显著;年、月径流量呈“V”字型波动过程,相比20世纪60年代降水幅度增多7.8%;对莺落峡分别用SWAT模型和SDSM模型预测,发现2041—2050年径流量将呈增加趋势,可为张掖市水资源优化利用、管理与调度提供依据。

关键词： 青海湖流域   径流变化   M-K突变检验   Morlet小波分析  

摘要： 基于1956-2016年青海湖流域逐月径流量实测资料,采用集中度、累积距平法、线性趋势回归检验法、M-K突变检验法和小波分析法等方法,分析了60年来青海湖流域径流量的年内、年际变化特征和演变趋势。结果表明:①青海湖流域径流年内分配不均匀,四季径流量变化较大;②径流的年际变化特征,大体经历了“枯-平-丰”的演变过程,即1956-2003年的枯水期、2003-2012年的平水期和2012-2016年的丰水期;③流域内径流量总体呈现增加趋势,其中夏季增加趋势最为显著,其次是冬季季节,径流突变发生在2002-2005年左右,小波分析年径流具有24年的主周期。未来一段时间,青海湖流域年径流量还将持续增加。研究结果可为青海湖水资源保护和生态恢复提供科学依据。