黄河干流河川径流量变化特性的分析

本文利用清代峡口、万锦滩志桩记载的涨水尺寸资料,把上游青铜峡站、中游陕县站的年径流量资料系列延长至278年和236年.对长系列资料分析表明,黄河干流天然径流量多年变化有着明显的丰、枯循环周期变化,其周期长度并不稳定;上游青铜峡站与中游陕县站天然量的多年变化基本对应,但也不完全对应.对黄河干流天然径流量系列代表性分析表明,上游与中下游应分开进行,青铜峡站天然径流量系列长度不少于83年;陕县站天然径流量系列长度不少于70年,其均值变化基本趋于稳定.陕县站连续11年枯水段在236年系列中出现频次为3次;据近几年资料分析,1990～2000年枯水段到2002年还没有结束.     

五元集对分析在澄碧河流域径流分类中的运用

针对现有集对理论径流分类差异性细化不全面的现象,全面考虑径流5类丰枯分级标准的同一性、轻度差异性、中度差异性、重度差异性和对立性5种特性,建立五元集对分析法对水库流域径流丰枯进行分类研究,并与频率分析法和四元集对分析法分类结果进行对比。实例研究结果表明:所研究的水库流域年径流丰枯类型交替出现,特丰年、丰水年、平水年、枯水年和特枯年发生的概率分别为4%、9%、45%、33%和9%,平水年居多,其次为枯水年;水库流域45年水文序列中,后23年的水文极值年出现频率较前22年有较大增加,变化环境下的水文极值现象在该流域有所体现;五元集对分析法全面考虑集对理论差异性,能充分体现流域径流丰枯类型,较其余方法更能反映年径流实际丰枯,在水文水资源分析计算中有一定的推广应用价值。     

变化环境下渭河流域径流丰枯遭遇变化特征及其影响因素分析

以渭河流域为研究对象,采用有序聚类与滑动t检验法诊断渭河干流(咸阳站)、泾河(张家山站)与北洛河(状头站)1960-2010年径流变异情况,引入Copula函数分析不同水文区径流丰枯遭遇特征。结果表明:咸阳站径流于1969年、1993年变异,张家山站于1996年变异,状头站于1994年变异;变异点前后,各水文区相同设计频率下径流量显著减小,干流减小趋势最为显著;不同水文区径流丰枯遭遇概率变化显著,1960—1993年径流丰枯同步遭遇概率远大于丰枯异步,1994—2010年,除张家山-状头径流遭遇组合外,径流丰枯同步遭遇概率远小于丰枯异步,不同组合遭遇概率趋向均匀化;流域内不利于调水概率显著减小,持续且剧烈的人类活动对径流的改变是造成该现象的主因。     

淮河上中游年径流变化特性分析

基于淮河干流上游、中游4个水文站1951-2010年径流资料,采用累积距平、mann-kendall非参数检验法对淮河径流年际变化的趋势性及突变型进行研究;采用小波分析法对淮河径流变化特征进行研究,讨论淮河流域不同时间尺度下的丰、枯交替变化周期规律.研究结果表明:淮河流域径流量年纪丰枯变化剧烈,年径流序列在1956年均出现突变,1956-1961年、1975-1979年、1991-1995年处于下降趋势,2001-2008年处于上升趋势;在第1主周期27年尺度上,年径流量共经历了3个丰、枯水期变换,平均变换周期为17年左右.     

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。     

马尔可夫链在年径流量定性预报中的应用——以清水河克尔古提水文站为例

长期以来，巴州水文预报以定量预报为主，实际上，水文现象的不确定性是很显著的，所以在定量预报之前，对预报对象的未来变化趋势进行定性概率预报，从而把握其未来发展方向，是一种可取的科学态度。本文应用马尔可夫链的基本原理和方法，以清水河克尔古提水文站：1956～1997年逐年年径流量系列为基础，用多步状态转移概率矩阵试报了1998、：1999、2000、2001、2002年年径流量丰枯趋势；以1956～1998、1956～1999、1956—2000、1956～2001年系列为基础，用一步状态转移概率矩阵分别试报了1999、2000、2001、2002年年径流量丰枯趋势；最后以1956～2002年系列为基础，用多步状态转移概率矩阵预报了2003、2004、2005、2006年年径流量的丰枯变化趋势。试报结果令人满意，预报结果可供参考。     

基于极大熵谱估计的径流周期分析

目的:探索河川径流的周期波动性,揭示河川的径流的丰枯交替以及干枯或洪峰的规律,进而计算出全局性的主要周期,从而达到反应河川径流整体特性的目的.方法:运用极大熵谱法,经基于Burg算法的AIC准则来选择模型参数,分析河川径流的主要周期.结果:将极大熵谱分析方法应用于后河径流演化规律分析中,结果显示:后河具有5年的显著周期.结论:极大熵谱分析法分辨率高,也可为未来总结、预测年径流变化的规律奠定基础.     

基于小波的三江源年径流变化的周期性分析及趋势预测

为了研究三江源径流演变规律,用小波分析方法对三江源唐乃亥、直门达、香达站52年(1956-2007)径流时间序列变化进行了多尺度周期性分析.每个站都有各自的径流丰枯变化周期,三个站作为组成三江源的整体又有共同的周期变化特性.从小波变换时频分布图中得出以下结论:唐乃亥站表现为23年、18年、8年、4年尺度周期变化,直门达站为23年、17年、9年、7年尺度周期变化,香达站为23年、16年、8年尺度周期变化.经小波方差图对主要周期的检验,证明前述结论是正确的.可以看出,三个站表现出了23年的共同周期,同时具有唐乃亥站18年、直门达站17年、香达站16年的近似周期,并且唐乃亥站和香达站有8年的共同周期(直门达站为9年).1956-2007年间,直门达9年尺度下径流变化趋势与香达8年尺度下径流变化趋势非常相似.研究还表明,三个站径流表现出了一致的变化趋势,即2007年以后一段时间内径流还将处于偏丰期,一般持续到2009年,2010-2014年径流将处于偏枯阶段.     

基于小波分析的黄河河川径流变化规律研究

采用Morlet小波函数,分别对黄河上、中、下游河川径流序列进行小波分析,揭示了黄河上、中、下游河川径流变化多时间尺度的复杂结构,分析了不同时间尺度下的径流序列变化周期和丰枯突变点.通过小波方差检验,得出黄河上、中、下游径流变化第一主周期均为22年.经径流变化趋势分析,预测黄河上、中、下游大约在2003～2012年均将处于偏丰期,结果表明上、中、下游河川径流变化具有同步性.     

天山北麓玛纳斯河径流规律的分析

采用Morlet小波函数,对玛纳斯河年径流时间序列变化特征进行了多时间尺度分析,并利用小波变换时频局部化功能,将水文序列的频率特征在时间域上展现出来,得出了各种周期的强弱和分布情况,揭示了玛纳斯河径流变化多时间尺度的复杂结构,分析了不同时间尺度下的径流序列变化周期和丰枯突变点,并通过小波方差检验,得出玛纳斯河年径流时间序列存在27年、16年和22年左右的周期变化,这是玛纳斯河年径流在时间域内变化的主要特性.     

山地新城降水时空演变规律分析——以重庆市渝北区为例

【目的】以重庆市渝北区为例探讨山地新开发地区的降水时空演变规律。【方法】运用线性回归法、Mann-Kendall法、小波分析法和反距离加权法分析了渝北区1979—2019年的降水时空演变规律。【结果】1)渝北区年降水量倾向率为3.65 mm·a^-1, 1979—1996年降水量变化平缓,1996—2014年降水量出现多个波谷和波峰,2014年后降水量又呈上升趋势。2)降水量在春、秋季呈上升趋势,在夏季呈缓慢下降趋势,在冬季变幅不大;降水量在丰、枯水期呈上升趋势,且降水量上升趋势在丰水期强于在枯水期。3)全年、丰水期降水天数起伏变化小,暴雨和大雨发生天数增加。4)在22 a特征时间尺度上,降水量经历3个丰-枯转换期;在13 a特征时间尺度上,降水量经历4.5个周期的丰-枯变化。5)年降水量在空间分布上呈西南向东北、东南部递增趋势,与春、冬季降水量空间分布规律相似;夏季降水量空间分布呈中心高值区域向四周递减趋势;全年降水以中雨为主,中雨天数的空间分布规律与年降水量的相似,而大、暴雨天数的空间分布与夏季降水量的相似。【结论】渝北区年降水量呈明显上升趋势,丰水期对降水的影...     

均方根误差最小准则的水库群典型年选取

由于时空分布、气候、下垫面等水文特性的异同,流域梯级各水库典型年不完全同步,较难选取合理、统一且具有代表性的流域水文典型年。将均方根误差最小准则应用于流域典型年的选取,以乌江流域7级梯级水库为例选择流域丰、平、枯典型年,研究表明,均方根误差最小准则能够统筹考虑各个电站的实际情况,选取的各种频率下典型年与设计年径流量平均相对误差绝对值均小于5%,是一种可靠的流域梯级水库典型年选择方法。     

水文设计值的不确定性分析

指定设计重现期或频率的水文设计值为随机变数,有一定的分布规律,表明它有相应的不确定性.文章采用统计试验法,分析计算了频率P=0.01%～20%时水文设计值的统计参数,发现水文设计值不仅有随机的而且还有系统的偏差,系列愈短和偏态系数愈大时,其不确定性也呈愈大的趋势.为了减少不确定性,应尽可能延长系列,检查水文系列的代表性,对水文设计值在时空上作综合平衡分析,以期得到较为可靠的结果.     

水文频率计算中统计参数的不确定性

采用资源生成的方法,在指定总体为Γ分布的情况下,模拟多个水文系列,用优选搜索法,计算系列长度为２０、５０和１００时的统计参数。分析结果表明,在同一条件下,统计参数有一定的变化幅度,即表现出它们的不确定性程度。实际工作中,所掌握的仅是较短期的水文系列,含有较大的不确定性,对系列的代表性分析和结果的合理性检查,十分重要。     

大同市长系列雨量站降水量系列代表性分析

分析了大同站年降水量统计特征,论述了大同市境内较长时段内降水量的丰枯特征及其周期变化规律。     

变化环境下乌伦古河径流序列变异特征诊断

研究变化环境下干旱区内陆河流以径流为主要指征的水文循环过程及其变化,对于认知水文机理,应对径流变化意义重大。选取乌伦古河二台水文站1959~2015年57年长系列实测月径流资料,采用年内分配完全调节系数C_r、年内分配不均匀系数C_n、相对变化幅度Cm、集中度Cd、集中期D、年际(年代际)径流均值、最大流量、最小流量、年际极值比以及C_v等多指标,运用Mann-Kendall法、累积距平法、R/S法等多方法,在揭示叶尔羌河径流长期演变规律基础上,采用非线性分析方法——启发式分割算法进行径流序列的变异特征诊断,并进行归因分析。结果显示:(1)乌伦古河径流受冰川融水影响年内分布呈"单峰型",主要集中于夏季5~8月,占年径流总量的70%,反映年内分配特征的各指标,如C_r、C_n、C_m、C_d和D,均呈下降趋势,特别是进入2000年后下降趋势较为明显,其中,C_r、C_d和D指标下降趋势显著,表明径流序列年内分配特征趋于均匀化;(2)乌伦古河径流序列年际变化趋势呈减少趋势,减少趋势不显著,且呈负持续性(Hurst=0.35),具有两个明显的丰枯交替周期,即1961~1973年及1974~1994年;(3)针对传统检验方法——Mann-Kendall法诊断乌伦古河二台站长系列(1959~2015年)径流突变点时出现多个虚假变异点的缺陷,采用非线性方法——启发式分割算法(BG法)诊断乌伦古河二台水文站长系列(1959~2015年)径流序列变异点,得出乌伦古河径流序列变异点为1962年。成果有助于了解变化环境下流域尺度的水文过程演变和水文响应规律,指导流域水资源规划与管理。     

基于Z指数的雅鲁藏布江流域径流丰枯变化及其特征分析

雅鲁藏布江流域地处青藏高原,近年来受极端天气影响,该流域的径流演变过程以及水文循环过程各要素之间的响应关系已成为目前研究的热点问题。本文利用雅鲁藏布江流域5个水文站60a(1956—2015年)年、月流量资料,对各站流量进行趋势分析及突变检验,并对径流演变的主要驱动因子进行相关性分析;正态化处理各站实测流量计算出流量的丰枯指数Z,将丰枯指数Z划分为7个等级,并对Z指数进行突变检验。结果显示,年平均流量除奴各沙和唐加站为减少趋势,其他3站为增加趋势,且近十几年来雅江流域水枯现象有缓解或有向平水或丰水方向发展的微弱趋势;通过分析月尺度径流丰枯等级发现,多数站点冬、春季水量偏丰,且各站Z指数在7月份有增加趋势,而8月份却为减少的趋势。本文对于认识雅鲁藏布江流域气候与水文特征以及雅鲁藏布江流域防洪抗旱的预警预报具有重要的指导作用。     

考虑基岩裂隙作用的流域水文过程模拟

利用分布式水文-土壤-植被模型( DHSVM),根据枯期径流2段退水规律,建立基岩裂隙水运动的计算方法,实现了DHSVM的改进。根据东江星丰流域地形、土壤、植被及水文地质特征,采用现场观测、遥感资料分析及室内试验等手段,确定星丰流域植被、土壤、基岩裂隙特征参数。利用2003-2008年实测气象、水文资料进行参数率定和模型验证。采用扰动分析法分析改进的DHSVM参数对径流、蒸散发影响的灵敏度。结果表明：改进的DHSVM实现了裂隙含水层对径流的调节,能更好地模拟枯期基流,提高了流域水文过程的模拟精度。     

长江大通站水沙过程的基本特征Ⅰ.径流过程分析

长江河口是河海相互作用中河流因子占主导地位的典型河口之一,流域水沙过程及其变化对河口环境演变有重要控制作用.运用时间序列分析方法研究大通站的径流过程基本特征,分析表明,1923年以来大通站的径流序列无明显的趋势变化,但在1955年、1988年前后分别呈现较明显的径流减少和增加的跳跃变化,并具有16年、7年的周期变化特征.该文同时对月均流量的分配型态和洪枯季水情丰枯的匹配状况及其原因作了初步探讨.     

近50年黄河中游水量变化的初步分析——以花园口为例

以黄河中游花园口站1951～2000年的实测水文资料为依据，采用频率分析、相关分析、回归分析和趋势分析等数理统计方法，研究了近50年来黄河中游水量的变化特征和变化规律，包括月流量变化、径流量变化、年径流量丰枯等级、水量的季节分配以及汛期和非汛期的类型等.另外还探讨了黄河中游水量变化情况的趋势，即这50年来黄河中游的年径流量总体是呈“低—高—低”型变化，而汛期的径流量占年径流量的比例却有下降的趋势.