关中地区主要河流丰枯变化特征分析

为了揭示关中地区主要河流天然径流系列丰枯状态及其变化规律,研究结合游程理论、Markov过程和时间序列方法,对关中地区渭河干流及其十余条重要支流的丰枯变化进行了系统分析。结果表明:偏枯状态是关中地区河流的主要状态,大多数河流的单独丰水概率要比单独枯水概率大,而多年连续枯水游程概率大于连续丰水概率,即关中河流较易发生单独丰水年和连续干旱年。这些表明关中地区河流的径流变化大,旱涝并存且干旱缺水问题相对突出。     

黄河流域内蒙古区间降雨径流模拟及水量平衡分析

以黄河内蒙古流域为研究区,利用GIS/RS技术获取流域水循环空间分布信息,选取黄河上游石嘴山、中游万家寨水文站为研究区的入、出站,利用近30年的降水等气象资料和近10年的水文资料,构建了基于SWAT(Soil and Water Assessment Tool)分布式水文模型的黄河流域内蒙古区间的降雨径流模型。通过对模型的校准、验证,初步分析了该区间降水与径流量的关系及水量平衡。结果表明:黄河流域内蒙古区间农用灌溉、池塘蓄水等人为因素对径流量的影响要大于气候变化对其的影响;且在干旱的气候条件下,降水少,蒸散发量较大,从年尺度上看,通过降雨形成的径流量是非常有限的。构建的模型基本能够反映黄河流域内蒙古的月径流水文过程,水量平衡分析也揭示了当地干旱气候下径流的特征。     

黄河流域径流演变的持久性测度

把握径流波动规律、对径流演变趋势做出准确判断,是当前水文学研究的有益课题。综合考虑径流序列演变的时变性、随机性和非线性特点,引入R/S分析法及其时变Hurst指数,并以黄河干流为例,深刻描述了径流时间序列演变过程的持久性测度。计算结果表明:黄河干流径流时间序列在时间和空间分布上具有分形特征,径流演变存在状态持续性及其内在的周期循环长度,从而为河川径流的非线性和复杂性研究提供了新的研究视角和实证结论。     

人类活动对泾河流域径流时空变化的影响

以泾河流域内14个水文站和189个雨量站的水文序列数据(1966-2005)为基础,分析了泾河流域径流的时空变化特征,并评估了人类活动对径流的影响.结果表明:径流呈明显的减少趋势,尤其是2000年后减少趋势极为显著;各子流域间径流变化存在明显的空间差异,以干流杨家坪以上及雨落坪、杨家坪至张家山区间各子流域的径流系列减少...     

图们江干流区间流域径流变化特征

以图们江干流区间为研究对象，应用Mann-Kendall非参数检验法分析干流区间4个水文站点径流年际与年内变化趋势。在此基础上，采用R/S分析方法分析年径流、季节径流和月径流变化趋势在未来的可持续性，利用Mann-Kendall突变检验方法分析各水文站点年径流、季节径流和月径流发生突变的年份。结果表明：图们江干流区间各水文站径流年际和年内变化趋势均与干流径流变化趋势一致，呈下降趋势，非汛期径流下降的贡献主要来自春季和冬季径流的下降；Hurst指数表明，上游径流变化趋势的持续性最强，下游的持续性相对较弱；1985年是图们江干流区间年径流发生突变的年份，且降水量也发生了变化，可以推测降水量可能是径流不断减少的重要因素。     

未来气候情景下塔里木河干流日径流过程模拟研究

以塔里木河干流为研究区,运用分布式MIKE SHE水文模型,识别了日值尺度下塔里木河干流下垫面各参数,选取干流内6个气象站(阿拉尔、拜城、库车、轮台、库尔勒、铁干里克)1998—2007年实测气象数据,依据干流3个水文站(新其满、英巴扎、恰拉)1998—2007年实测数据对模型进行识别和验证,并结合Had GEM 2-ES气候模式中气温和降水数据,预估了未来(2021—2050年)气候情景下塔里木河干流径流演变特征。结果表明:(1)运用MIKE SHE模型模拟塔里木河干流日径流过程,模型效率系数均达0.63以上,表明该模型适用性较强。(2)未来30 a塔里木河干流多年月平均气温均较基准期(1981—2004年)升高了1.7~2.2℃,且夏秋季节升温较高;降水整体呈增加趋势,且春季增幅较大,秋季增幅较小。(3)未来气候情景下,各水文站年均径流量呈减少趋势,且以夏秋季节表现最为显著(P0.01)。其中,下游恰拉水文站平均径流量减少比例最大(5.04%),上游新其满水文站减少比例最小(0.6%);各气候排放情景中,RCP2.6(低排放情景)下各水文站减少量最小,RCP8.5(高排放情景)下减少最大。未来气候情景下塔里木河干流年径流呈减少趋势,使区域水资源调配面临更大困难,生态安全面临更大威胁,同时也将加大区域人地关系矛盾。     

塔里木河流域水资源变化的周期性分析及预测

利用塔里木河源流区10个水文站1957-2003年的径流量资料,通过时间序列周期方差分析外推法计算了塔里木河上游三源流出山口径流量的水文周期,根据组间差异与组内差异最大的原则,得出塔里木河三源流的水文周期为17a;利用周期叠加趋势模型对塔里木河三源流出山口总径流量的变化趋势进行了预测,预报模型为：X（τ）=200．98443995＋0．51320681τ＋dt＋τ。从预测模型的预测结果看,从2006年起将出现一个源流来水量大幅减少的时段,如果不采取积极的对策和解决措施,塔里木河干流的生态问题将更加严峻。     

黄河干流输水能力对南水北调西线调水量的影响

本文针对黄河干流防凌、城市防洪、平滩流量的约束,计算常流量下的干流最大可能输水能力,结合干流节点不同来水频率,得到相应来水频率下的南水北调西线最大可能调水量。可为南水北调西线工程规划和调度提供参考。     

黑河流域40多年来生态环境变化驱动力分析及对策

结合黑河流域40多年来水文,社会经济等方面的资料,采用趋势分析法估算人为因素对流域地表径流的影响,通过相关和主成分分析等数学方法分析人类活动诸因子与流域地表径流之间的关系。研究结果表明:随着从上游至中下游的顺序,各水文站年径流量差积曲线先上升,而后呈长时期连续下降的趋势,而且顺河流方向越往下,曲线的坡度越明显,即径流量减少的趋势越明显,但黑河干流上游地表径流在过去的几十年里并没有减少,且有一定程度的增加,这说明各水文站径流的差积曲线主要是由于人类活动的影响,导致下游生态环境受损。     

未来气候情景下塔里木河干流日径流过程模拟研究北大核心CSCD

以塔里木河干流为研究区,运用分布式MIKE SHE水文模型,识别了日值尺度下塔里木河干流下垫面各参数,选取干流内6个气象站（阿拉尔、拜城、库车、轮台、库尔勒、铁干里克）1998—2007年实测气象数据,依据干流3个水文站（新其满、英巴扎、恰拉）1998—2007年实测数据对模型进行识别和验证,并结合Had GEM 2-ES气候模式中气温和降水数据,预估了未来（2021—2050年）气候情景下塔里木河干流径流演变特征。结果表明：（1）运用MIKE SHE模型模拟塔里木河干流日径流过程,模型效率系数均达0.63以上,表明该模型适用性较强。（2）未来30 a塔里木河干流多年月平均气温均较基准期（1981-2004年）升高了1.7-2.2℃,且夏秋季节升温较高;降水整体呈增加趋势,且春季增幅较大,秋季增幅较小。（3）未来气候情景下,各水文站年均径流量呈减少趋势,且以夏秋季节表现最为显著（P〈0.01）。其中,下游恰拉水文站平均径流量减少比例最大（5.04%）,上游新其满水文站减少比例最小（0.6%）;各气候排放情景中,RCP2.6（低排放情景）下各水文站减少量最小,RCP8.5（高排放情景）下减少最大。未来气候情景下塔里木河干流年径流呈减少趋势,使区域水资源调配面临更大困难,生态安全面临更大威胁,同时也将加大区域人地关系矛盾。     

黄河流域典型城市水资源社会可再生性评价研究

黄河流域主要位于我国干旱、半干旱区 ,流域内许多城市都面临着水资源短缺问题。水资源社会可再生性是水资源在利用过程中所表现出的特性 ,其值的增强对于实现水资源的高效利用具有重要意义。本文针对黄河流域提出了基于若干指标来综合表征缺水城市水资源社会可再生性的方法 ,并在此基础上对该流域 8个典型城市的水资源社会可再生性进行了评价 ,得出了这些城市水资源社会可再生性的差异 ,最后提出了增强这些城市水资源社会可再生性的途径。     

分布式水文模型的图形用户界面开发--在黄河小花间的实例应用

分布式水文模型是当今水文模型发展的趋势 ,是研究变化环境下水文循环与水资源演化规律的理想工具。图形用户界面 (GUI)技术在分布式水文模型中的应用 ,不仅为模型提供了应用的平台 ,更重要的是使复杂的模型具有简单易用性 ,为非专业用户的使用提供了方便 ,分布式水文模型GUI的开发是一个必然的趋势。黄河小花间水文模型为一个松散藕合型、小时为时间尺度的分布式水文模型 ,针对该模型开发的GUI为模型提供数据管理、参数率定、模型运行和结果输出的整体功能。模拟结果表明 ,模型运转良好。     

洮儿河沿岸地区水利工程建设的生态水文影响初探

水利工程建设在获得社会经济利用的同时也对生态水文问题造成明显的负面影响,在干旱半干旱地区此类问题尤为显著。本文分别探讨了洮儿河沿岸地区三类水利工程即水库、防洪堤和灌渠对于流域生态水文的影响,主要体现在:(1)减少水库下游河流径流量,加重下游水资源短缺问题;严重影响下游沼泽湿地水文,导致湿地退化(2)灌渠建设使地下水位抬升,加重土壤次生盐渍化问题;(3)防洪堤修建改变湿地水质,增大其矿化度和碱度。     

黄河中游干旱的变化及区间遭遇分析

本文利用黄河中游及其分区1955~2002年盛夏干旱指数资料,采用最大熵谱分析和小波分析方法,对黄河中游盛夏干旱变化的周期性特点和各分区不同干旱等级之间的遭遇概率进行了统计分析。结果表明:①中游盛夏干旱的显著周期是12年,其次是准3年(2.8年);②各分区显著周期不尽相同,其中泾渭洛河和汾河为3年(2.8年)和2.1年,龙花间和河龙间为8年和10年(9.6年);③黄河中游不同分区同时发生大旱或特旱的概率比较高,而同时发生涝的概率却比较小。     

黄河流域兰州段环境容量对城市工业规划布局影响研究

研究了黄河兰州段水资源和水污染情况,通过运用二维环境容量模型计算出了黄河兰州段每个断面水环境容量,再通过对造成污染的工业源进行分析,从而根据剩余环境容量对兰州市的工业布局进行了合理的调整,建立流域工业发展调控体系,为从源头主动控制污染提供具体措施,从而达到环境-经济-社会的协调可持续发展。     

甘肃省近43年降水资源变化对农业的影响

选取甘肃省63个地面测站降水量资料,利用对比分析方法,研究了甘肃省降水资源变化特征及其对农业的影响.结果表明:年降水量,越冬作物生育期、春小麦生育期和秋作物生育期的降水量1987-2003年与1961-1986年相比,时空分布发生了明显变化,河西中东部为增多趋势,河东为减少趋势,分界线与黄河走向基本一致;河东年降水量减少的幅度和速率比河西增加的幅度和速率都大,河东气候向暖干化发展的趋势加快;旱作区降水量减少,极端干旱事件频繁发生,可利用降水资源更加紧缺,对农业可持续发展的负面影响明显增大.     

气候变化对干旱缺水区中尺度流域水文过程的影响

基于1997-2003年的气象水文资料,选择了黄土高原泾河流域上游,对半分布式生态水文模型SWIM进行了率定和验证,并以流域历史气象条件为基准,固定其它气候因素不变,针对单一气候因素变化(降水或温度)进行了情景模拟,分析、评价了降水和温度对流域径流量、蒸散量和土壤蓄水量各水文过程的影响。结果表明:流域降水量增加(减少),年径流、蒸散及蒸散分量、土壤蓄水量均增加(减少),且降水转化为各水量平衡分量的比例大小依次为径流量(蓝水)>蒸散量(绿水)>土壤蓄水量;流域温度升高,蒸散及其分量随之增加,但径流和土壤蓄水量则随之相应减少。研究结果对于变化环境下的干旱区流域水资源管理具有一定的意义。     

宁夏平原种植结构调整对农业用水的影响分析

应用平原区水循环模拟模型,结合宁夏平原区未来农业发展方向,分析宁夏平原种植结构调整下农业对黄河水量的取用和消耗状况。结果表明:(1)在广义水资源利用过程中,黄河水资源耗用量占75%以上,黄河是宁夏平原区重要的支撑水源;(2)种植结构调整力度的增强可提高耗黄水量在引黄水量中的比重,而农业对黄河水量的实际消耗仅为45%,水资源有效利用率较低;(3)水稻和套种是农业耗黄水量的主力,两者面积的大幅度减少有助于水资源取用量和消耗量的节约,但耗水节水量远小于取用水节水量。     

Estimation of water balance in the source region of the Yellow River based on GRACE satellite data

Water storage has important significance for understanding water cycles of global and local domains and for monitoring climate and environmental changes.As a key variable in hydrology,water storage change represents the sum of precipitation,evaporation,surface runoff,soil water and groundwater exchanges.Water storage change data during the period of 2003-2008 for the source region of the Yellow River were collected from Gravity Recovery and Climate Experiment(GRACE)satellite data.The monthly actual evaporation was estimated according to the water balance equation.The simulated actual evaporation was significantly consistent and correlative with not only the observed pan(20 cm)data,but also the simulated results of the version 2 of Simple Biosphere model.The average annual evaporation of the Tangnaihai Basin was 506.4 mm,where evaporation in spring,summer,autumn and winter was 130.9 mm,275.2 mm,74.3 mm and 26.1 mm,and accounted for 25.8%,54.3%,14.7% and 5.2% of the average annual evaporation,respectively.The precipitation increased slightly and the actual evaporation showed an obvious decrease.The water storage change of the source region of the Yellow River displayed an increase of 0.51 mm per month from 2003 to 2008,which indicated that the storage capacity has significantly increased,probably caused by the degradation of permafrost and the increase of the thickness of active layers.The decline of actual evaporation and the increase of water storage capacity resulted in the increase of river runoff.     

基于GPPM的黄河流域水资源可再生性评价

水资源是一种再生资源,其可再生性分为自然再生和社会再生两类。将黄河流域划分为15个区域(不含内流区),并把整个黄河流域作为一个区域,共16个区域,利用统计数据资料,采用遗传投影寻踪模型(GPPM)对黄河流域分区水资源可再生性以及流域15个主要城市水资源社会可再生性进行评价。结果表明:黄河流域各区域可再生性能力基本上为中等或以下,整个黄河流域水资源可再生性能力较弱;15个主要城市中,省会城市水资源社会可再生性水平一般,其余城市属于较弱水平,总体上,黄河流域城市水资源社会可再生性能力普遍较弱。最后提出了一些增强黄河流域省会城市水资源社会可再生性的建议和对策。