1978-2011年呼图壁河径流的变化趋势

[目的]分析新疆维吾尔自治区呼图壁河径流变化特征与长期变化趋势,为制定科学合理的呼图壁地区水资源供需平衡发展战略提供理论支撑。[方法]采用变差系数法、距平累积法、Mann-Kendall非参数秩次相关检验法及Morlet连续复小波变换对呼图壁河石门水文站1978—2011年实测日流量资料进行分析。[结果]呼图壁河径流的年内变化主要受降水与气温的影响,其主要径流产生于5—9月,汛期为6—8月,径流量占全年径流量的69.4%,枯水期为12月至次年3月。呼图壁河的Cv平均值为0.149。近34a来径流量整体呈现出不显著的增加趋势,径流量的年际变化小,年际间持续枯水与持续丰水的时间几乎相同。此外,呼图壁河年径流存在4个较为显著的周期波动,其中18和29a分别为径流量年际变化的第Ⅰ、第Ⅱ主周期。[结论]呼图壁河近34a来径流量呈增加趋势,径流量的年际变化呈现出较为显著的周期性,径流量的年内分配很不均匀。     

淮河上游山区迎河小流域年降雨与径流特征分析

根据1981~2004年连续24a的降雨、径流实测资料,采用数理统计方法分析了淮河流域上游迎河小流域的年降雨、径流变化特征及降雨与径流的关系.结果表明:迎河小流域降雨、径流的年际变异程度均较大,离差系数分别为0.28和0.45,显示出区域旱涝灾害出现机率大;降雨年内分配集中,汛期降雨量占年雨量82.1%;典型年份雨次的分析表明,流域次降雨雨型以均匀型为主;年降雨量同年径流量存在很好的线性正相关关系,可以用年降雨量对径流量进行预报;径流率与汛期雨量存在良好的线性正相关关系.     

基于地理信息的SCS模型及其在黄土高原小流域降雨-径流关系中的应用

基于土地利用、土壤类型等信息数据和流域水文、气象资料,应用美国农业部水土保持局研制的小流域设计洪水模型-SCS模型对王东沟流域径流过程进行了模拟。按照集水区自然分水线划分流域子单元,并提出了适合该流域产流计算的CN值表。结果表明,模型所模拟的径流过程与实测径流过程具有较好的一致性,模拟精度在75%以上,说明模型在参数的确定上较为合理,可以应用于黄土高原典型流域,为建立分布式水文模型对流域进行生态水文综合评价提供了科学方法。     

窟野河水沙变化及驱动力分析

利用窟野河入黄控制站——温家川水文站1956-2012年降雨、径流、洪水、泥沙实测资料,采用线性趋势分析、滑动平均、累积距平、R/S分析、双累积曲线法等多种方法,分析了窟野河水沙变化特征,降水和人类活动对径流及输沙的影响。结果表明:1总体上,窟野河径流量和输沙量呈持续下降趋势。21世纪初,年径流量和输沙量下降显著,其值分别为多年均值的34.4%和5%;2受降水和人类活动影响,径流量和输沙量年际变化过程经历了3个阶段,其转折点分别是1979年和1997年;3降水对径流量和输沙量的影响越来越弱,而人类活动对其两者的影响日益增强,成为影响径流和输沙的主导因素;4温家川站径流和泥沙的Hurst指数分别为0.876 7和0.803 9,表明未来一段时间内窟野河径流量和输沙量变化趋势将与过去保持同一势态,有持续递减的特征。正确认识水沙变化特性及产生的原因可为流域水资源合理开发和综合治理提供科学依据。     

基于辽西山溪小河的量水建筑物探讨

根据耕地沟大槽的实测流量成果,选取有洪水资料的连续3 a测验数据进行分析。通过绘制水位～流量关系曲线及误差频率累积曲线,探索适用于山溪小河的量水建筑物类型。通过对比分析得出:辽西山溪小河地区适用窄深量水建筑物的结论,该结论可为今后再建小面积站量水建筑物的选取提供参考依据。     

阳泉市污水处理厂二期工程污水管道防洪评价

根据阳泉市污水处理厂二期污水管道铺设具体情况及其所在河段的水文资料,结合地区实用水文手册,分析计算了管道工程穿越桃河、义井河的设计洪峰流量以及项目建设可能给现有水利规划、行洪安全、河势稳定性、防汛抢险等方面造成的影响。结果表明:管道采用大开挖方式穿越河道,管道敷设于地面高程以下,对河道泄洪和河势稳定没有影响;发生设计洪水时,穿越桃河、义井河的污水管道埋设深度满足50 a一遇以下频率洪水的规范要求。同时,提出了对河道防洪、周边环境与河流水质影响的补救措施。     

黄丘一副区小流域暴雨洪水输沙过程预报模型

本文根据黄丘—副区小流域暴雨洪水特性,应用霍尔顿(R·E·Horton)下渗理论和河网汇流理论建立小流域降雨径流概念模型,采用相关分析提出输沙过程预报模型,并用该区一些代表小流域实测洪水资料对模型进行验证,指出了模型的应用途径。     

窟野河流域径流变化及人类活动对其的影响率

利用王道恒塔、温家川2个水文站的实测降水、径流资料,应用M—K秩相关系数、R/S分析、降水—径流双累积曲线法等多种数值模型方法,分析了窟野河径流年际变化特征、径流变化趋势、降水变化以及人类活动对径流变化的影响。结果表明:(1)窟野河流域多年径流变化呈下降趋势,20世纪末以来尤为明显。(2)王道恒塔和温家川2个水文站的Hurst指数分别为0.853和0.803,表明未来一段时间内窟野河年径流变化趋势将与过去保持同一势态,有持续递减的特征。(3)不同历史阶段,人类活动的剧烈程度不同,对径流量减少的影响亦不同。影响最剧烈的阶段为1997—2010年,该阶段人类活动对径流减少的影响所占比例在2个水文站分别高达80.48%和93.62%。人类活动的加剧是导致窟野河径流量锐减的主要原因。     

HEC-HMS水文模型在数据稀缺山区流域中的应用——以乌鲁木齐河流域为例

[目的]评价HEC-HMS分布式水文模型在干旱区资料稀缺内陆河流域洪水模拟预报中的适用性。[方法]以乌鲁木齐流域上游为例,结合流域实测水文气象资料,率定模型参数、建立并验证HEC-HMS模型。[结果]1957—2009年乌鲁木齐河上游流域13场历史洪水模拟中,HEC-HMS模型洪水模拟确定系数R2取值分布在0.67~0.87之间,洪峰流量模拟相对误差均小于15.6%,模拟精度较高。[结论]建立的HEC-HMS模型有效,模型参数的率定合理以及HEC-HMS模型在干旱数据稀缺山区流域洪水模拟中具有较好的适用性。     

艾比湖面积变化及其径流特征变化的响应

近年来随着艾比湖湖面的不断退化,其环境问题日益严重。研究艾比湖面积变化对于艾比湖地区的生态环境保护、社会经济发展,乃至整个北疆地区的生态都有着重大的作用。利用2008—2015年逐月的高分遥感影像信息源,提取湖泊边界归一化坐标系和投影方式并以GIS工具对湖泊分析获取湖面变化信息。并提取年2013年3—10月份的艾比湖湖面边界,进行边界叠加对年内湖面动态变化进行分析。结合博乐市水文水资源局所实测的1989—2007年的艾比湖湖面面积对其年际变化进行分析。同时对博尔塔拉河和精河的1992—2012年的径流数据、降水量数据、平均气温数据进行统计,分析河流的径流特征,探讨支流径流变化对艾比湖面积变化的影响。结果表明:(1)利用湖泊动态度对艾比湖湖面面积进行分析,其部分年份有增加的时期,但是整体上呈现减少的趋势;(2)以2013年为例对艾比湖3—10月份的动态变化进行了监督,发现从3月份开始艾比湖的面积在不断减少,在10月份湖面面积最小,且大部分水体变化发生在西北方;(3)对艾比湖入湖水量与湖面面积进行统计分析,二者具有很好的相关性,相关系数R=0.71。     

黄河柳林段全新世特大洪水水文学研究

通过野外对黄河晋陕峡谷段的调查研究,在柳林段两河口村三川河支流沟口内发现了疑似全新世古洪水滞流沉积物剖面。将采集的沉积学样品在实验室进行磁化率、烧失量、碳酸钙和粒度成分的测试分析可知,它们是黄河悬移质泥沙在高水位滞流环境下的沉积物。本文采用古水文学方法恢复了洪峰水位,采用比降-面积法水文模型推算出其洪峰流量介于48190~52259 m3s-1之间,通过与晋陕峡谷其他地点的结果对比,证明采用古洪水SWD厚度与含沙量关系法恢复洪峰水位、推求出的洪峰流量数据比较可靠。并且根据2012年大洪水洪痕指示的洪峰水位,采用同样的水文参数和方法,恢复其洪峰流量,其结果与实测数据误差较小,也表明该断面古洪水洪峰流量的恢复结果是可靠的。该研究成果丰富了黄河流域古洪水水文学研究的资料,对于黄河晋陕峡谷水资源开发、防洪减灾具有重要的科学意义。     

气候变化与人类活动对鄂尔多斯地区西柳沟流域入黄水沙过程的影响

为合理评价鄂尔多斯地区径流泥沙变化趋势及影响因素,以位于该地区的西柳沟流域为研究对象,利用1964-2012年该流域主要气象站和水文站的实测资料,采用线性趋势法、Mann-Kendall和Pettitt等多种非参数检验方法,对近半个世纪以来该流域典型洪水、年径流泥沙、年最大流量及最大含沙量变化过程进行系统分析。结果表明,西柳沟流域高含沙洪水发生的频率为74%;1980年之前,年最大流量及最大含沙量关系斜率为1.578 7,2000年之后,这一斜率值降为0.331 9,说明在相同流量的条件下,该流域发生洪水的含沙量减少为上世纪80年代的1/5;年径流与输沙量均呈减少趋势,其中1997年为突变点,突变年前后降雨变化不显著。90年代以来,水土保持、退耕还林(草)等政策相继实施,坝系工程、重点小流域治理成效突出,土地利用变化显著,说明人类活动,特别是水土保持和退耕还林(草)是影响该流域径流泥沙过程变化的主要因素。     

基于SWAT模型的内蒙古锡林河流域降水-径流特征及不同水文年径流模拟研究

以我国北方寒旱区草原中典型流域——锡林河流域为研究对象,结合我国北方寒旱区草原型河流流域的气候特点、下垫面条件及水文过程的特殊性,通过分析锡林河流域近30 a的降水—径流变化特征,利用锡林河水文站的年径流频率曲线,采用一定保证率条件下的年径流量作为划分流域丰平枯水年的标准,对锡林河流域历史水文年进行划分。基于此基础,以ARCSWAT2012为操作平台,应用地理统计分析方法,对模型建立过程中所需的各数据库进行基础数据整备与参数化,分析影响模型径流模拟精度的主要参数,进行模型的参数率定与结果精度评价,分别对锡林河流域各丰、平、枯水年进行径流模拟,并对其结果进行了检验。结果表明:SWAT模型对细化流域降水—径流分配的径流模拟具有不同的精度,即平水年 > 偏丰水年 > 丰水年 > 偏枯水年 > 枯水年,体现出SWAT模型在中国北方寒旱区丰水年和平水年具有较好的可操作性。     

大理河流域1970-2002年水保措施减洪减沙效益深化分析

根据实测水文资料,采用"水文法"和"水保法"两种方法,对大理河流域1970-2002年的水沙变化和水土保持综合治理减洪减沙效益进行了比较全面的计算和分析。大理河流域20世纪70,80,90年代降雨量、径流量和输沙量呈递减趋势,其中80年代减幅最大,70,90年代减幅接近。2000-2002年年降水量和汛期降水量分别比基准期增大了8.0%和9.3%,但径流、泥沙依然递减。"水文法"计算结果表明,1970-2002年大理河流域共计减少洪水10.114 5亿m3,年均减少洪水3 065万m3,其中水土保持综合治理年均减少洪水2 370万m3,占减少洪水总量的77.2%,年均减少洪水效益25.2%;共计减沙8.448亿t,年均减沙2 560万t,其中水土保持综合治理年均减沙1 940万t,占总减沙量的75.8%,年均减沙效益37.6%。"水保法"计算结果表明,1970-2002年大理河流域水土保持措施共计减少洪水7.524亿m3,年均减少洪水2 280万m3,年均减少洪水效益24.5%;水土保持措施共计减沙6.138亿t,年均减沙1 860万t,年均减沙效益36.6%。近期流域水土保持综合治理减洪减沙效益显著,水保措施减水减沙比依时序呈下降趋势。     

汾河上游流域分布式水文模型的构建

根据汾河上游流域的水文特性,采用以坡度、坡向为主要因素,按照集水区自然分水线划分子流域的流域离散方法,将SCS产、汇流模型与马斯京根法结合用于计算该地区的径流过程,建立了适于该地区,基于流域尺度的次降雨-径流分布式水文模型.选用该地区的典型流域--岚河流域与分布式模型耦合,进行模拟.经实测资料与模拟结果的分析比较,结果表明,该模型具有一定的精度,径流量合格率及汇流合格率分别达到70%和80%,且计算流量过程与实测流量过程吻合较好,所建模型基本适用于该地区的降雨一径流计算.     

一个地表-地下径流耦合模型在西苕溪流域的应用

提出了一种地表-地下径流联合模拟的分布式水文模型,该模型综合考虑了地表径流、土壤水、地下径流之间的相互作用和水量交换,更真实地模拟了径流系统。选取太湖西苕溪流域进行了模型的应用研究,采用1km×1 km网格,就1988-2001年横塘村、范家村两水文站逐日、月实测径流资料进行径流模拟,确定了模型的基本参数。从模拟精度、参数需求、模型稳定性、水量平衡等方面分析模型的特点,研究表明:该模型参数相对简单,模拟精度较高,耦合运行稳定、快速,水量平衡分析详尽。模型可用作地表-地下径流相互作用、流域水量平衡分析和水资源管理的有效计算工具。     

流域治理及尺度对产沙模型参数的影响

运用泥沙运动力学基本理论,建立坡面土壤侵蚀公式及中大流域产流产沙数学模型,根据实测降雨径流资料,对模型进行验证,分析了模型参数的区域变化特性,运用长系列资料,分析了模型参数与流域治理的关系。     

吕家河流域侵蚀模数和洪量模数的确定

侵蚀模数和洪量模数是淤地坝工程设计中两个非常重要的参数,取值的合理性直接关系到工程的设计规模和运行安全。通过3种不同的途径,对吕家河流域的侵蚀模数进行了分析论证,并最终将该流域的侵蚀模数确定为9 000t/(km2.a);同时用环县洪德水文站39年实测水文资料等,对该流域洪量模数进行了详细的计算,确定了一组吕家河流域洪量模数取值。     

基于核密度估计的AM-MCMC算法在径流模拟中的应用

目前,水文研究领域难点问题之一是对资料缺乏或无资料区域进行的径流概率模拟研究。据此,对月径流概率密度函数采用Kernal核密度估计法进行估算,并采用AM自适应取样算法的MCMC模型进行月径流量的模拟预测分析;以辽宁省大伙房水库为研究对象,利用Kernel核密度估计的AM-MCMC算法进行径流模拟研究。研究表明:所构建的径流预测分析模型表现出较高的精确性和可靠性,模拟预测结果与径流实际状况保持良好的一致性,在水文资料缺乏或资料缺失的地区进行径流模拟预测分析时具有良好的应用价值并值得推广应用。     

不同订正方法下CFSR再分析数据在天山西部山区径流模拟中的应用

以天山西部山区喀什河流域为典型研究区,基于1990-2000年的水文气象站点实测资料、2005年喀什河流域遥测降水数据及各时间段对应的CFSR(Climate Forecast System Reanalysis)再分析数据,通过实测站与其最近CFSR站多年月平均降水的比值,CFSR站点处2005年的年降水量与同期遥测年降水量的比值,以及基于实测站点降水数据和各CFSR站点与实测站点最近的CFSR站点的空间关系3种方法对CFSR降水数据进行订正。借助VIC模型,分析不同订正方法下研究区径流的模拟效果。降水时间序列分析结果表明,CFSR降水数据能够较好地在时间和空间上反应喀什河流域内月降水的变化情况。径流模拟结果表明,(1)CFSR降水数据的不同订正方法对径流结果影响较为明显;(2)基于实测站点降水数据以及各CFSR站点与实测站点最近的CFSR站点的空间关系订正的所有CFSR降水,在径流模拟中表现最好,模型率定期和验证期的模型效率系数均在0.80以上,多年径流相对误差在15.0%以内。该订正方法不仅考虑了降水在时间维度上的变化,还考虑其在地理空间维度的变化,较其它两种方法在径流模拟中具有更好的应用前景。