玛纳斯河流域降水与径流变化及其人类活动的影响

玛纳斯河流域发源于北天山中段,消失于准噶尔盆地西缘,是天山北麓流量最大的内流河.河流贯穿于山地-绿洲-荒漠系统,地表过程复杂.其绿洲受人类活动影响较大.高山区的冰雪融水和玛纳斯河上游的降水是该流域的主要径流水源.文章根据玛纳斯河流域基本气象台站建站以来的月平均气温、降水和年平均气温、降水和流量的资料,使用概率统计时间序列方法分析了流域气温、降水和径流的年内、年际变化特点并对突变年代做了检测,就径流对气候变化的响应做进一步的探讨.结果表明：玛纳斯河流域升温趋势显著,50年温度序列Mann-Kendall方法突变检验,通过了α=0.05的置信检验,表明气温在1995年发生了由低到高的突变,气候变暖主要在冬季.降水1983年发生了由少到多的突变,降水增加主要在春季和夏季.进一步分析表明玛纳斯河流域径流变化与降水变化有密切的正相关性,与气温变化的关系较为复杂.     

气侯转型对玛纳斯河流域径流的影响及其变化趋势

针对气候转型,根据近50年玛纳斯河上下游气象、水文资料,采用5年滑动平均、模比系数差积曲线、线性趋势等方法,分析了气候转型对玛纳斯河径流的影响。结果显示：玛纳斯河流域50年以来的气温呈上升趋势,平均气温增长率为0.38℃.10年-1,降水量也呈增长趋势;由于气温、降水增加趋势明显,导致1987年以后玛纳斯河径流呈增长趋势,洪水和洪灾发生的频次增加,这表明玛纳斯河流域气侯的变化已出现由暖干向暖湿转型的强劲信号,预计玛纳斯河的丰水期可能持续至2050年。     

玛纳斯河流域水文特征分析

玛纳斯河是天山北麓最大的内陆河,玛纳斯河流域是自治区重要的粮棉基地和开发区之一,它的开发和利用,在新疆山溪性河流的开发治理中具有典型性和代表性,因此了解玛纳斯河流域的水文特性,对流域内工农业生产和防洪工作都起着非常重要的作用。本文根据玛纳斯河流域多年水文观测资料,从所处的地理位置和自然特点出发,分析了玛河流域降水、蒸发、径流、洪水、泥沙和水质等方面的水文特征,分析了各水文要素的变化规律。     

近60年玛纳斯河径流变化规律的分析

玛纳斯河是该流域绿洲生存的命脉,流域上游山区形成的径流是供给中下游平原及绿洲区的重要水源。本文根据玛纳斯河流域上游肯斯瓦特水文站1955-2010年系列径流资料,利用Mann—Kendall非参数统计检验和小波分析方法对近60年玛河径流年内、年际变化特征进行分析。结果表明：玛纳斯河径流年内分配极不均匀,主要集中在6-8月,在季节分配上,夏季径流量最丰,其次是秋季,冬季径流最小;径流年际变化大,径流变化具有明显的周期性及阶段性,丰枯时期显著,并存在32年、10年左右的主周期;近60年玛纳斯河径流量总体呈增加趋势,而且在1995年发生突变,即从1995年玛纳斯河开始趋于丰水趋势。     

随机模拟法在玛纳斯河设计洪水中的应用

运用自回归随机模型的原理,探讨了随机模拟玛纳斯河设计洪水的方法,为玛纳斯河设计洪水提供了一种新的比较方案。通过对玛纳斯河日流量过程统计特征和自相关结构的分析,再结合玛纳斯河流域的水文规律,应用自回归随机模型模拟玛纳斯河流域的来水过程,并进行了其实用性检验,结果表明:非平稳一阶自回归模型适用于该地区的水文模拟。     

基于SWAT模型干旱区内陆河流域径流成分的模拟分析——以玛纳斯河上游为例

干旱区内陆河流域径流主要来源于山区降水,但降雨产流和融雪产流对山前绿洲水资源的时空供给周期与强度有很大不同,因此区分径流成分对流域的水文预报和水资源配置具有重要意义。本文以西北干旱区典型内陆河流域——玛纳斯河流域上游为例,基于历史逐月径流资料(1980-2000年),应用SWAT分布式水文模型对玛纳斯河上游径流成分进行模拟分析。分析结果表明:SWAT分布式水文模型可以有效的模拟玛纳斯河的径流变化特征,在率定期和验证期,Nash-Sutcliffe效率系数以及决定系数r~2分别高于0.81和0.89,达到评价标准。基于水量平衡原理的计算结果表明:多年流域的实际蒸散发量、地表径流量、土壤对地下水补给量、地下侧流量分别占降水量的53.54%、25.51%、17.60%和3.35%,进一步分析表明雪冰融水占降水量的64.50%,说明该流域的径流量主要来自雪冰融水,但各月降水量变化趋势与地表径流量的变化趋势具有一致性,说明大部分降水转化为径流的时间较短。该研究对流域水文预报和水资源调控具有参考意义。     

1973-2015年年楚河上游流域径流变化趋势及驱动因素分析

青藏高原是对全球气候变化响应敏感且不确定性最大的地区。本文选取青藏高原雅鲁藏布江年楚河上游流域为研究区,基于流域两气象站(江孜和帕里站)1973—2015年逐日气温、降水数据,以及江孜水文站月流量数据,采用Mann Kendall检验、线性趋势法等多种趋势分析方法,分析了气温、降水、径流的年际和年内变化特征,并探讨了影响径流变化的主要因素。结果表明:1)年楚河上游流域气温呈显著上升趋势,增加速率为0.02℃·a~(-1),降水呈不显著下降趋势,减少速率为0.39mm·a~(-1);2)流域径流量年内分配极不均匀,主要集中在5—10月,年均径流量整体呈减少趋势,但在1973—2000年表现为增加趋势,2000年之后呈减少趋势;3)流域内冰川和积雪面积在2006年后呈明显减小趋势,但降水变化仍是流域径流量变化的主要驱动因素。全球变暖引起年楚河上游流域气温升高,降水减少,径流出现先增加后减少的趋势,这将进一步加剧流域水资源短缺,影响流域水资源开发利用、合理配置和区域可持续发展。     

玛纳斯河流域气候变化对径流变化的影响

根据玛纳斯河流域5个基本气象台站建站以来的数据资料,利用1961~2003年的月平均气温、降水量及肯斯瓦特水文站径流量的观测记录,使用数理统计和时间序列方法分析了该流域气温、降水和径流的变化趋势,结果表明:近43年该河流域气温升高显著,且年降水量呈增加趋势,降水量偏多集中在4、5、6三个月。计算玛纳斯河地表径流与气候的相关性,建立二者的回归方程,定量分析该流域气候变化对径流变化的影响,结果得出:当该流域5~9月平均气温增加1℃时,年径流量会增加或减少1.3%;当该流域5~9月气温出现±2℃(或±3℃)的变化时,年径流量会做出±2.68%(或±4.0%)的正响应;当该流域水文年降水量偏多或偏少10%时,年径流量会偏多或偏少1.98%;当水文年降水量偏多或偏少20%(或30%)时,年径流量会做出偏多或偏少3.95%(或5.93%)的正响应。     

玛纳斯河流域地表水资源特性分析

通过对玛纳斯河流域降水、径流、蒸发等水文、水资源要素进行分析,进一步认识地表水资源各因素时空变化规律,为进行水资源分析、计算提供帮助。     

气候变化对玛纳斯河径流量的影响分析

根据玛纳斯河各水文站1957—2007年历年逐月气温、降水量实测资料,统计分析了近51年来该区域气候变化的基本特点,采用5a滑动平均,模比系数差积曲线,线性趋势等方法分析气候因子对玛纳斯河（以下简称玛河）径流产生的影响,结果表明：年径流量随着气温的递增而加大;径流量对气温变化的响应较其对降水变化的响应更为显著。     

玛纳斯河流域绿洲区气候的变化特征

利用玛纳斯河流域绿洲区5个气象台站1961~2003年气温、降水和蒸发量资料,分析了该绿洲区气候变化趋势及突变情况。结果表明:近43年来玛纳斯河流域绿洲区年平均气温及四季气温均普遍升高,其中以春、冬两季最为明显;降水量的变化呈现出显著的增加趋势,1987~2000年比1961~1986年平均降水量增多24.8%。降水偏多主要是在冬季和夏季,分别偏多了24.3%和16.2%;四季和年蒸发量都是呈现下降趋势,四季中以夏季和春季下降趋势最为明显,趋势系数分别为-0.25和-0.37通过了置信度α=95%的置信检验;玛纳斯河流域绿洲区降水,用Mann-kendall方法检验在1983年发生了由低向高的突变,温度在1995年发生了由低向高的突变。这些气候趋势和突变现象的发生,都能明显地反映在荒漠生态与环境变化中。     

新疆玛纳斯河径流波动与北大西洋涛动的关系

对新疆玛纳斯河流量资料、北疆地区温度、降水资料进行整理,分析了其变化的特征和规律,并将其与北大西洋涛动指数进行了对比分析.研究发现,冬季北大西洋涛动指数与玛纳斯河冬季流量呈现显著的正向变化关系,夏季两者的关系则相反.利用交叉小波变换,分别发现了冬、夏季北大西洋涛动指数与玛纳斯河流量变化关系最密切的振荡周期.文中还发现冬、夏季北大西洋涛动指数与北疆温度、降水的变化也存在显著的相关关系.     

乌鲁木齐河流域水文特性分析

本文根据乌鲁木齐河流域内主要控制站的多年水文资料,从气温、降水、径流、洪水等方面对流域的水文特性进行了分析,并于2009年11月对乌鲁木齐河上游进行野外水样采集,对上游水质进行实验研究.结果表明,乌鲁木齐河上游水体矿化度不高,含盐量均为≤500mg/L,总硬度为145～175mg/L,PH值在7.0～8.2之间,电导率为250～350uS/cm,高锰酸盐指数含量较低,六价铬未检出.按地表水环境质量标准,（GB3838-2002）上游的水质良好,属Ⅱ类水域.     

甘肃葫芦河流域径流变化的SWAT模型模拟

利用SWAT模型模拟研究了甘肃葫芦河流域过去9年的径流变化.结果表明:20世纪80-90年代流域径流减少的主要原因是气候变化.在此基础上,根据未来不同气候情景的变化趋势,模拟了葫芦河1985年的径流变化.得出气温影响相对较小,降水变化对葫芦河流域径流量的影响较大,径流量随降水的增加而增大,随气温的升高而减小.在气温降低配合降水增加的情况下,径流响应最剧烈,且呈明显增加趋势;相反,气温升高且降水减少不利于径流的产生,减少了实测值的61%.     

东江清水河流域降水与土地利用变化对径流的影响

以东江流域（1960--2000年）降雨量及岳城站水文资料为基础,重点研究东江主要支流新丰江上游清水河流域降雨与径流的变化特征,利用降雨一径流关系,定量分析了土地利用对径流演变的作用,发现该流域降雨与径流具有很好的相关性,而土地利用是造成年径流减少的主要原因．并据此进一步分析了洪水对下垫面变化的响应．     

区域降雨的丰枯特性及其补偿特性分析

利用天津市北三河境内18个雨量站、1960--2005年共46年的年降雨量资料,依次对北运河、潮白河、蓟运河流域的年降雨进行了丰枯判别、连丰、连枯概率和稳定概率计算,并利用Kriging插值模型和集对理论对各流域间的降雨补偿特性进行了分析．结果表明：连续两年出现平水年的概率为最大;北运河流域的丰枯交替比其他流域频繁;北三河系各流域间的降雨量基本是正相关的,即遭遇的机会较多,存在一定的丰枯同步性,即自产水不利于补偿调节,易产生区域性的洪涝灾害和干旱缺水问题．     

石羊河上游径流量与气象要素关联性分析

气象因子是驱动径流演变的重要因素,运用交叉小波方法分析了石羊河上游四条典型支流的径流量与气象要素之间的共振周期规律,揭示了不同时域、频域上相关性的程度变化和异常情况,对现有相关性研究进行了补充。结果表明:西大河水库站与大靖峡水库站径流量总体呈上升趋势而南营水库站与古浪站呈下降趋势,径流量与降水量的周期规律及相关性最显著,其次是最高气温,最低气温最差,共振周期范围为2~8a。通过与现有成果的对比分析,表明该方法对探究气象因子突变性、水文气象要素相关性及其时频变化有重要的指导意义,石羊河流域在针对性补水时应优先考虑从降水环节出发,实施人工增雨作业。