1950—2019年闽江下游径流量变化特征分析

为探究闽江下游径流演变趋势,应用MK法和Morlet小波分析相结合的方法,对闽江下游竹岐站1950—2019年长序列径流量数据进行分析。结果表明：闽江下游多年径流量呈微弱上升趋势,季节变化大,春夏径流量呈下降趋势,秋季呈上升趋势;前三季变化趋势均不显著,冬季径流量则呈显著上升。多年径流量突变发生于2015和2017年,春季突变年份出现在1955年,秋季为1996和2001年,冬季则是2001和2006年;多年径流量存在32a、12a,8a的主要周期,汛期径流量第一主周期为32a,第二主周期为12a,第三主周期为5a,非汛期第一主周期为25a,第二主周期为5a,第三主周期为52a。研究成果加深了闽江下游径流演变规律的理解,可为闽江下游水资源利用提供理论参考。     

白龙江武都以上流域径流变化趋势研究

研究流域水资源径流变化趋势对区域水资源规划与管理具有重要意义。本文基于白龙江舟曲水文站和武都水文站年径流量资料系列,采用累计距平、小波分析和M～K检验等方法,对白龙江干流武都以上流域的径流年内年际变化、趋势、周期及突变特征进行分析研究。结果表明:1957-2016年期间,白龙江舟曲水文站和武都水文站年径流量变化呈现相似递减趋势,武都站下降趋势大于舟曲站下降趋势。舟曲站径流量3、8、16及24a左右的振荡周期,武都站径流量存在3、5、8及24a左右的振荡周期。白龙江上游径流发生两次突变分别发生在1962年和1988年。舟曲水文站1967-1968年年径流量显著上升,2006-2013显著下降,武都水文站1968年间显著上升,2000-2016显著下降。     

鄱阳湖流域年降水量周期、趋势及响应特征分析

采用Morlet小波分析法和Mann-Kendall非参数统计法,分析1953—2010年鄱阳湖流域16个气象站年降水量序列的周期、趋势及突变特征,对比分析年降水量与年径流量的周期、趋势及突变特征,揭示年降水量与年径流量的响应关系。研究表明鄱阳湖流域年降水量序列存在3个主周期,分别为22a、7a、4a;1953—2010年鄱阳湖流域年降水量整体呈不显著的增长趋势,并在1992年发生显著性突变,置信度达95%;鄱阳湖流域年径流量的周期变化和趋势突变与年降水量在尺度范围、时间点位、空间分布以及显著程度均比较一致,显示鄱阳湖流域年降水量与年径流量之间在周期、趋势和突变方面存在显著的响应关系。     

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。     

梅江流域1958—2000年径流量变化特征分析

基于梅江流域尖山、水口、横山水文站19582000年实测径流量数据,运用统计分析法分析梅江流域径流量的年内变化特征,采用Mann-Kendall（M-K）法、R/S分析法和Morlet小波分析法分析其年际变化特征．研究表明:（1）19582000年,梅江流域径流主要集中于59月,最大月径流量在6月,最小月径流量在1月,且越往下游9月份的径流峰值越明显;（2）梅江径流量整体呈现增长趋势,从上游到下游径流增长趋势越来越明显,除了秋季外,春夏冬三季增长率从上游往下游不断下降;（3）流域径流在19721978年之间发生突变;（4）梅江流域年径流有4、9、18 a准周期,且主要表现为大尺度上的周期性,根据径流的主周期18 a推测,梅江流域整个时间序列上的年径流呈现多-少-多-少-多-少的循环交替特征,推测20002018年将一直处于少径流期,R/S分析法检测结果也表明在未来一段时间内径流可能会减少．     

基于Morlet小波的径流突变检测

将小波理论引入径流序列的变异检测,从理论上证明了Morlet小波系数的过零点有可能是时间序列的突变点,对过零点进行统计检验,确定真实的突变点。分析渭河华县站1961—2006年径流尺度变化特征,形成各种尺度正负相间的震荡中心,其3个明显的周期变化规律分别为:1972年以前华县站的年均径流量基本以10年为周期产生振荡;1982—2001年基本以7～8年为周期振荡;在14～16年周期非常显著,且具有全域性。找到15年尺度下可能的突变点,应用Yamamoto检验法进行进一步的诊断,识别出1972年、1982年、1994年为径流突变点。     

清江流域降水径流年内分配特征及其同步性分析

基于清江流域主要气象站恩施、巴东、来凤、五峰的月降水量以及代表水文站隔河岩站1951~2009年共59a的月径流量资料,采用年内分配集中度、集中期、不均匀系数、完全调节系数等多种指标对清江流域降水径流的年内分配特征做了综合分析,通过标准化处理的降水径流数据对二者的年内分配的同步性进行了研究,结果表明:1)各年代及多年平均降水、径流年内分配极为不均,夏季降水量、径流量均占全年总量的40%以上;20世纪70年代平均降水、径流年内分配与其他各年代特征存在显著区别,表现出6月、9月两个峰值.2)降水径流年内分配特征的年际变化剧烈,而就研究期而言年内分配未出现极端均匀或者极端不均的情况,同时年内集中降水和集中径流均具有自7月向6月转移的趋势.3)标准化处理后的各年代平均及59a多年平均降水径流年内分配特征展现了整体上的同步性,以及秋冬两季局部不同步的特点.     

太子河流域辽阳站径流序列年内分布特性分析

径流过程是一个复杂多变的过程,它与人类同水旱灾害的斗争、水资源的开发利用、水环境保护等生产生活活动密切相关。掌握径流序列年内分布特性,人工控制和调节天然径流的能力,密切关系到工农业生产和人们生活是否受洪水和干旱的危害。以太子河辽阳水文站1956～2000年还原的月径流量序列为依据,分析径流年内分布特性,结果表明:60年代年内分配的不均匀性较大,而变化幅度也最高。     

卡普恰盖水库对伊犁河径流特征及下游生态径流的影响

为了研究伊犁河卡普恰盖水库对伊犁河径流特征及下游生态径流量的影响，以卡普恰盖入库站卡普恰盖上站、出库站卡普恰盖下站1930—2000年的年径流量资料为基础，计算卡普恰盖水库建库前、后两站的极值径流量、平均径流量与径流离散系数；利用卡普恰盖下站1937—1987年的月径流量资料计算了径流年内分配的不均匀系数、集中度和集中期等指标；通过对生态径流量的计算，分析了生态径流量变化对下游生态的影响。研究表明:卡普恰盖水库建库后，卡普恰盖上站、卡普恰盖下站的径流量都有所减少，其中卡普恰盖下站因建水库导致的年径流减少量占总减少量的53.4％；径流年内分配严重均化，径流集中期不稳定；生态径流量减少，年内分配均化。     

水蚀风蚀交错区河流径流量变化及影响因素分析

以水蚀风蚀交错区内西柳沟流域为研究对象,根据流域把口站1960-2010年长时间序列径流资料,运用线性倾向估计、小波分析、最大熵谱分析、Mann-Kendall突变检验及累积距平等数理统计分析方法,揭示西柳沟流域年径流量变化的趋势性、周期性及其突变性,并探讨分析了其变化影响因素.结果表明:径流量变化年际差异大,存在减少的变化趋势,但并没有通过显著性检验;小波及最大熵谱分析结果表明,西柳沟年径流量存在3年、5年、9年以及21年变化周期,其中3年变化周期为径流量变化第一主周期;Mann-Kendall及t-检验结果表明,年径流量在2004年和2006年左右发生了突变;径流量变化受降影响最为明显,其峰谷值和周期变化均随降雨的变化而变化,流域坝库工程对降雨径流的拦蓄作用明显,2000以来的淤地坝建设使得径流量序列发生突变.     

龙江流域降水、径流时序特征分析

 通过对空间分布于云南沿边地带的龙江流域42a来主要气象站和代表水文站的资料收集,获得各气象站的月降水资料和戛中水文站的月实测天然径流资料.利用数学模型方法,从降水和径流年际变化、年内分配的不均匀性、集中性等方面分析了龙江流域径流的变化规律.得出以下结论:龙江流域降水、径流的年际变化趋势一致,并可能存在一个准8~11a的波动周期(其中径流周期较明显);降水的年内变化较径流变化要显著、剧烈,且降水主要集中在7月,比径流的集中期提前1个月;径流的年内分配主要受降水年内分配影响,但在冬季和春季,受季节特性所决定的流域蓄水和蒸发影响也比较明显.     

黄河流域降水序列变化的小波分析

采用1961—2000年黄河流域97个气象站点的系列资料,在分析黄河流域降水空间变化格局的基础上,采用墨西哥帽小波函数,对黄河流域近40 a来降水的季节变化和年际变化时间序列进行了小波分析,揭示了黄河流域降水变化的多时间尺度的复杂结构,分析了不同时间尺度下降水序列变化的周期和突变点,并确定了各序列中存在的主要周期。结果表明：黄河流域多年平均降水量的地区分布既受天气系统的制约,又受地形等地理环境的影响,造成明显的地区性差异;黄河流域年降水和各季节降水均存在8~12 a左右时间尺度的多少交替,表现出明显的周期特征,其次4~6 a左右时间尺度的周期特征也较明显,夏季降水和年降水变化趋势具有较大相似性,不同时间尺度的周期特征之间有不同程度的吻合,说明夏季降水较大程度地控制着年降水。小波分析的时频局部化特性可展现降水时间序列的精细结构,为分析气候多时间尺度变化特征及短期气候预测等节水关键问题研究提供了一种新途径。     

伊犁河谷西部平原区地表水与地下水转化关系研究

地表水与地下水资源是区域水资源的重要组成部分,查明地表水与地下水的相互转化关系,对于揭示水资源形成机制和促进水资源合理开发利用具有重要意义. 在综合分析伊犁河谷西部平原区地质和水文地质条件的基础上,选择伊犁河干流及其典型支流,分析了河水及周边地区地下水氢、氧稳定同位素的组成和空间分布特征,揭示了地下水补给来源以及地表水–地下水之间的密切关系,并利用222Rn建立相关质量均衡模型,计算了伊犁河与地下水间的相互转化量. 结果表明:伊犁河北侧平原区地下水径流主要受控于地形和岩性;南侧平原区的地下水径流主要受控于新构造运动,且地下水与地表水都进行了多次转化. 研究结果可为伊犁河谷西部平原区地下水的合理开发利用提供依据.      

极大熵谱在径流时间序列周期分析中的应用

针对年径流序列存在多年变化周期,但径流时间序列变化受诸多因素影响,存在着多种不确定性的情况,笔者采用极大熵谱分析来提取径流时间序列的周期成分,对黄河上游贵德站年径流时间序列进行周期分析,得出贵德站具有12.5,5.9,4和3年的主周期。结果证明该方法可行,同时其结论为研究径流预测提供了科学的依据。     

长治市河川径流量分布特征及变化趋势研究分析

河川径流是长治市重要的水资源,对长治市经济发展起着举足轻重的作用.通过对1956年至2000年45年系列资料的分析研究,总结了长治市河川径流量的时空分布规律及变化趋势,为长治市地表水的合理开发利用提供了科学依据.     

北江流域径流序列年内分配特征及其趋势分析

以石角站45 a的实测月径流资料为基础,研究了北江流域径流年内分配变化规律。通过计算径流年内分配不均匀性、集中程度、变化幅度等指标发现,北江径流量具有显著的洪枯季节变化,20世纪50、60年代的径流年内分配较不均匀,而70年代以来,径流年内分配较为缓和。选用db3小波函数,对各指标进行3层分解,以尺度水平3下的低频系数单支重构序列观察各指标的变化趋势,发现北江流域年内分配不均匀性指标显示为缓慢下降的趋势,尤其是70年代以后,这很可能是流域内人工水利设施对径流调节力度加大的缘故。对降雨序列的年内分配指标进行类似的分析后认为,径流不均匀系数等指标在趋势上变化的原因是流域内人工水利设施对径流的调节力度加大了。     

喀斯特地区枯水资源时空演变的探讨——以贵阳地区为例

贵阳地处长江与珠江水系的分水岭地带,且由于受到特殊喀斯特地貌的影响,在枯水期水资源严重不足,直接影响着其社会经济生态环境的发展。贵阳地区的枯水资源不足有着其特殊的水文地质条件和气候因素,具有动态性、振荡性和时空性的特点。从时间和空间的角度(年际变化和空间差异)对贵阳地区流域的降水量和枯水径流的自然演变进行了分析,得出贵阳地区的枯水资源相对较少但较为稳定,从而提出了开发利用枯水资源的措施,为喀斯特地区枯水资源的合理配制提供一定的理论基础。     

干旱区线性夯土遗址径流型冲沟影响因素

为了深入研究夯土遗址径流型冲沟病害的发育机理与科学防治方法,展开径流型冲沟发育活跃程度的影响因素研究.选择具有相同赋存区域、时代和工艺属性、分布于研究区的线性夯土遗址明长城为研究对象,通过对17处明长城1 km长度遗址上冲沟的数量和形态特征的调查统计,提出表征一个地区冲沟发育活跃程度的特征值冲沟线性密度和收缩率.利用回归分析法筛选出崩解速率、液性指数、黏聚力、年均降雨量、年均日极端降雨量和年均气温日较差作为主要影响因素.最后,通过熵权灰色关联法建立影响因素评价模型,得到系统内的影响因素关联大小为崩解速率>液性指数>黏聚力>年均气温日较差>年均降雨量>年均日极端降雨量.在西北干旱区夯土遗址径流型冲沟发育过程中,夯土自身因素的影响比环境因素影响更为显著.     

人类活动对长江径流量特性的影响

随着长江流域水资源开发利用程度的提高以及全球气候的变化,长江径流特性在一定程度上发生了变化.为分析人类活动对长江径流特性的影响,以万县、宜昌、汉口、大通、白河、仙桃6个水文站为研究对象,以丹江口、葛洲坝及三峡水库关闸蓄水时间划分研究时段,利用各站近50 a的日流量资料对比分析了各研究时段长江年、汛期、非汛期、月径流量变化特性.结果表明,水库对河流径流量的影响与水库库容大小、水库运行方式以及测站与水库的距离远近有关.