ENSO循环对汾河上游径流变化的影响

剖析气候对径流变化的影响,在区域水资源合理开发利用及科学管理等方面具有重要意义。基于汾河上游上静游站、汾河水库站、寨上站及兰村站1956-2000年径流数据及多变量ENSO指数(MEI),采用交叉小波分析方法,探究ENSO循环对汾河上游流域径流变化的影响。结果表明:MEI指数呈上升趋势,径流枯水期持续时间也随之增长,且MEI指数较大年份,径流量较少,反之径流量较大,径流序列的丰枯变化对ENSO循环有一定的响应关系;4个水文站径流量与MEI指数在20世纪70年代之前,有相同的1～4 a周期,且相关关系显著,同时在11～12 a尺度上具有较好的相关性,即ENSO循环对径流量影响较大;在20世纪70年代之后,虽然在1～3 a尺度上仍有一定的相关关系,但没有相同的显著周期,即ENSO循环对径流量影响相对减小,径流变化由气候驱动转变为气候与人类活动共同驱动模式。     

汾河上游土地利用变化对径流的影响分析研究

以汾河上游(兰村以上)为研究区,探究土地利用变化对汾河流域径流的影响。利用1956-2011年的水文气象资料,结合研究区3期遥感影像(1978、1998和2010年),分析了汾河上游多年径流变化趋势以及下垫面变化特征。结果表明,汾河上游径流量呈现下降趋势,1956-2011年兰村站的年平均径流量减少量为0.019亿m3,多年平均径流量没有发生突变。汾河上游土地利用类型变化明显,林草地面积呈增加趋势,农用地与水域面积呈减少趋势。以上研究结果表明,合理规划土地利用,对流域安全具有重要意义。     

汾河上游径流演变特征及其驱动力

基于汾河上游兰村站1956-2000年径流数据,采用累积距平、M-K趋势检验、有序聚类、EMD分解和双累积曲线等方法,探讨了径流的年内分布和年际变化特征,定量分析了降水和人类活动对径流的影响率,进一步研究了径流对太阳活动和ENSO循环的响应。结果表明:1汾河上游径流年内分布极不均匀。径流年际变化呈显著减少趋势,经历了丰枯两个阶段,并在1970年发生突变。年径流具有准2~4年等周期。21970年前径流主要受降水影响,1970年后人类活动对径流减少贡献最大,降水次之。3厄尔尼诺发生年径流减少,结束年增加;拉尼娜发生年径流增加,结束年减少。两事件主要影响夏季和秋季的径流。太阳活动和径流丰枯有很好的响应关系。     

基于Budyko假设的汾河上游水源区径流衰减归因分析

针对汾河上游水源区径流严重衰减的问题,分析了上游汾河水库控制流域1961-2016年降雨、潜在蒸散发、径流的变化趋势,并对年径流量进行了突变分析,将研究时段划分为基准期和变化期两个阶段.应用基于Budyko假设的流域水热耦合平衡Choudhury-Yang公式,计算了径流的气候弹性系数和下垫面弹性系数,对变化期的径流变...     

基于小波分析的黄河上游径流变化周期研究

为了研究黄河上游径流变化周期,在综合评述已用方法的前提下,引入了小波分析法;然后采用Morlet连续小波变换,对兰州和贵德2站84年(1920～2003年)年径流时间序列变化特征进行了多时间尺度分析,揭示出黄河上游年径流在不同时间尺度下的小波变换时频特征及其丰、枯交替变化的周期规律;进一步分析其径流变化规律,发现黄河上游年径流变化具有同步性,现正处于偏枯期;最后对分析结果进行小波系数过程线及方差图检验,得出黄河上游年径流具有32年的主周期变化规律,同时预测2007年后的17年(2008～2024年)时期内,将处于偏丰期。     

济南市不同下垫面降雨径流水质变化特征分析

分析济南市城区在降雨时期不同下垫面径流的污染物含量变化过程,可以为更加合理的利用雨水资源,减轻水资源供需矛盾给城市建设带来的压力提供理论依据。在对居民区屋面径流、居民区道路径流、高架桥雨水径流、河道采用水质单因子评价法分析各下垫面径流污染物浓度变化的前提下,采用综合水质标识指数评价法进一步实施水质评价,分析地表径流水质在降雨时期的时空变化规律。结果表明:屋面径流及居民区道路径流的降雨初期污染最为严重,且初期冲刷作用明显,降雨后期径流水质较好;高架桥路面径流污染相对较轻,河道水质较差,局部河段严重超过城区径流水质Ⅳ类水标准,不可直接利用。     

三峡水库上游流域径流变化规律研究

以三峡水库上游六大干支流的九个控制断面为研究对象,针对不同长度径流系列,分析了径流统计参数、年内分配及丰枯变化规律;针对全年、消落期、汛期、蓄水期及枯水期五种分期,应用线性趋势线法和Kendall秩次检验法对径流进行了趋势分析,应用有序聚类法、滑动T及Mann-Kendall法对径流序列进行了突变分析。成果表明,宜昌断面消落期径流平稳、汛期径流有减少突变、蓄水期径流减少趋势显著、枯水期径流增加趋势明显,而汛期和蓄水期径流减小导致全流域总径流出现突变减小可能、且伴随逐渐减小趋势。经初步分析,造成这些变化的主要原因依次是流域气象要素变化、水利水电工程投入运行时充蓄死库容和水面蒸发等损耗增加、上游流域工农业用水量增加及水土保持和退耕还林等。研究成果可以为金沙江下游梯级、三峡梯级的水库综合优化调度提供参考。     

渭河干流中段近50a径流极值变化特征分析

利用渭河干流咸阳水文站1960-2010年实测日流量资料,采用坎德尔(Kendall)秩次相关检验法、小波变换和R/S分析法,对渭河中段汛期与非汛期径流极值的趋势性、周期性及其持续性进行了分析与预测。并定义了极端径流事件阈值,对该河段历年极端事件的演变特征进行了分析。结果表明:近50a来,渭河干流中段径流最大值和最小值均呈显著减小趋势,Hurst指数均大于0.5,表明该趋势在未来一段时间内具有持续性。非汛期极端事件主要集中在1、2、3月份,极端事件强度呈增加趋势;汛期极端事件主要集中在9、10月份,极端事件强度呈减小趋势。     

基于SWAT模型的开都河上游未来土地利用变化对径流的影响

【目的】揭示土地利用变化下的流域径流变化。【方法】以开都河上游区域为研究对象,利用分布式水文模型SWAT,采用元胞自动机-马尔科夫模型(CA-Markov)预测法、当地土地利用规划要求和极端土地利用情景法共设置了4种2025年土地利用情景,包括自然发展情景、规划发展情景、极端草地情景、极端林地情景。【结果】①构建的SWAT模型在率定期(R2=0.74,NSE=0.73)与验证期(R2=0.58,NSE=0.57)的模拟结果可以接受。②采用CA-Markov模型模拟的2010年土地利用类型图Kappa系数为0.83,可用于预测2025年土地利用类型。1980—2010年土地利用类型变化主要表现为草地转换为水体和未利用地,其转换面积分别为106.09 km2和0.5 km2。③相较于基准年2010年,各土地利用情景下的年均径流量均减少,自然发展情景减少最快,极端草地情景减少最慢;从丰水期与枯水期来看,2种时期下各情景月均径流变化完全相反;从其季节分配来看,各土地利用类型在夏季对径流变化影响最大,冬季影响较小。【结论】该地区草地是影响径流最主要的调控因子,原有草地的减少会引起夏季径流较大幅度减少,对于未利用地,可考虑开发为草地。     

基于SWAT模型的金华江上游土地利用变化对径流影响的研究

流域内土地利用变化对水文循环有着重要影响.本文通过在金华江上游建立SWAT模型,模拟了不同土地利用情景下流域径流的变化特点,结果表明:SWAT模型模拟精度高,其中验证期Ens=0.85,R2=0.85,Re=0.07,可以模拟及分析流域水文对土地利用变化的响应;在该流域内,林地有减少径流量的作用而草地和耕地相反;保护耕地使流域内农业产量增加但也使径流量增加,且增加量集中在雨季.     

洞庭湖区降水与径流特征分析

分析降水和径流的变化特性对水资源的合理配置、区域可持续发展以及安全度汛等工作具有重要的参考价值.本文根据洞庭湖上游横板桥水文站近35年(1980—2014年)的降水和径流实测资料,利用不均匀系数、集中期和Mann-Kendall检验等多种分析方法对当地的降水和径流的变化特性进行了综合分析.结果表明:洞庭湖区降水和径流的...     

漳泽水库入库径流特征分析

漳泽水库是山西省长治市农业灌溉和城市、工业用水的重要水源。利用多种指标对漳泽水库1956-2008年53年年径流进行年内、年际变化特征分析。采用线性回归、五年滑动平均、累计距平、五点三次平滑和七点二次平滑方法对漳泽水库的径流量变化趋势进行分析。同时,采用滑动t检验、山本(Yamamoto)法对漳泽水库进行突变分析。结果表明:漳泽水库径流年内分配不均匀,径流量集中在7-9月,年际变化较大,53a来,漳泽水库年径流量总体上呈减少的趋势,并且在1976年发生了一次显著性突变。     

汾河兰村—二坝流域径流模拟及气候变化对径流影响研究

以汾河兰村—二坝区间流域为研究对象,建立研究区SWAT分布式径流模拟模型,并利用SWAT-CUP程序SUFI-2算法进行模型敏感性分析及参数率定,进一步将率定好的模型应用于气候变化条件下的径流响应分析,为区域水资源管理决策提供理论依据与技术支持。径流模拟结果表明:模拟期的各项精度评价指标均达到乙级,SWAT模型在研究区径流模拟的适用性较好。气候变化条件下径流响应分析表明:径流变化与温度变化呈负相关,且随着温度变幅的增加,径流减小速率减缓,温度影响效应减弱;径流变化与降雨变化呈正相关,且随着降雨变幅的增加,径流量增加速率加大,降雨影响效应加强;相同的径流响应,气温与降雨的变化基本呈线性变化关系,即气温增加0.5℃的径流效应与降雨平均减少0.49%(变化幅度0.38%~0.67%)的径流效应等效。     

1986年以来黄河上游可利用降水量变化及对径流影响分析

以黄河上游兰州以上历年逐月可利用降水量为基本资料,分析确定1986年为近57年变化转折点,进而统计分析了1986年以来汛期可利用降水量较前期的时空变化,并依据天然径流量与其的关系,建立天然径流量计算公式,计算分析了可利用降水量变化和其它因素对径流量的影响。主要结论为:(1)可利用降水量年际变化特点有:①近57年总体呈减少趋势,并有前期偏多,中期基本正常和近期明显偏少的阶段性特点;②1986年前以正距平居多,之后则以负距平为主。(2)近期较前期变化特点有:①全年总量减少,主要由汛期总量明显减少所致;②尽管非汛期11、12、1、4月有所减少,但因2、3月显著增多使得其总量相对增多;③不同月份差异甚大,如5、10月变化不大,6月有所增加,7~9月明显减少;④夏秋季明显减少,冬春季有所增多;⑤中南部普遍减少20~60 mm;⑥北部湟水流域变化不大;⑦西北小部分有所增加。(3)时段不同,可利用降水量变化和其它因素对径流的影响幅度不同:①20世纪80年代后期不及其它因素的影响显著(二者影响幅度比为2∶8);②20世纪90年代和近8年影响相对较为显著,二者影响的幅度比为3∶7。     

黄河上游年降雨-径流预测研究

基于多层前向人工神经网络理论，通过GA-BP混合算法，使用黄河上游兰州水文站45年实测降雨和径流序列资料，建立了降雨—径流预测的GA-BP神经网络模型。研究表明，仅用预报前时段的降雨和径流作为输入，来实现下时段的径流预测，其预报精度较差，但在预报期内有一定精度的降雨预报输入时，所建模型对下时段的径流预测，与传统的统计建模方法相比，预报精度较高，能较好地反映黄河上游区的降雨—径流规律，可应用于实际需要。     

根河流域1980-2017年气候和径流的变化特征分析

根河流域处于我国寒温带地区,气候和自然环境较为特殊,分布着大面积冻土,对于气候变化非常敏感。【目的】通过分析根河流域气象要素和径流的变化,探讨气候和水文之间的相互关系,为该流域的水资源科学管理提供理论依据。【方法】以额尔古纳水系根河流域为研究对象,利用M-K检验和Hurst指数等方法,分析根河流域1980-2017年气象要素和径流的变化趋势及相互作用关系。【结果】①根河流域年平均气温在1980―2017年,共上升了1.10℃,在α=0.01的水平上呈上升趋势,且上升趋势有较强的持续性(H=0.75)。其中,生长季的气温变化最为强烈(Z=4.63)。②根河流域生长季降水量占年降水量的85%,趋于下降趋势,下降幅度为1.68 mm/a。③根河流域始冻期和完全冻结期的空气相对湿度分别α=0.001和α=0.01的水平上显著下降,且下降趋势有很强的持续性(H=1.0),变化幅度为0.05%/a。④根河流域径流量趋于下降趋势,在1997年和1999年发生突变,不年降水量发生突变的时间基本吻合,且降雨不径流的变化趋势一致,相关性分析表明,降雨不径流的相关系数为0.91。⑤根河流域径流量不年均气温相关系数为0.50,气温主要以增加流域各因子的蒸散发以及土壤和河流冻结、融化的时间或面积来影响流域径流量。【结论】根河流域降水量和径流在1980―2017年没有很大的变化趋势,气温呈猛烈的上升趋势,流域气候整体上趋于夏季越来越干冷,冬季干热的趋势。     

西安市城市路面地表径流特征分析

为了掌握城市里面降雨径流水质状况,对西安市解放路路面地表径流特征进行了研究。采集两场降雨不同时段产生的地表径流进行监测,指标包括:浊度,COD、SS、NH3-N、NO3--N。结果表明,用污染物平均浓度(EMC)可以进行场次径流的水质评价,每场径流初期的污染物含量较高,随着径流时间的延长含量呈现下降趋势,影响径流中污染物浓度的主要因素包括前期晴天数、降雨特征等;两场此的径流均发生了初始冲刷。研究结果可以为城市降雨径流的利用提供指导。     

基于SWAT模型的开都河上游未来土地利用变化对径流的影响北大核心CSCD

【目的】揭示土地利用变化下的流域径流变化。【方法】以开都河上游区域为研究对象,利用分布式水文模型SWAT,采用元胞自动机-马尔科夫模型(CA-Markov)预测法、当地土地利用规划要求和极端土地利用情景法共设置了4种2025年土地利用情景,包括自然发展情景、规划发展情景、极端草地情景、极端林地情景。【结果】①构建的SWAT模型在率定期(R2=0.74,NSE=0.73)与验证期(R2=0.58,NSE=0.57)的模拟结果可以接受。②采用CA-Markov模型模拟的2010年土地利用类型图Kappa系数为0.83,可用于预测2025年土地利用类型。1980-2010年土地利用类型变化主要表现为草地转换为水体和未利用地,其转换面积分别为106.09 km2和0.5 km2。③相较于基准年2010年,各土地利用情景下的年均径流量均减少,自然发展情景减少最快,极端草地情景减少最慢;从丰水期与枯水期来看,2种时期下各情景月均径流变化完全相反;从其季节分配来看,各土地利用类型在夏季对径流变化影响最大,冬季影响较小。【结论】该地区草地是影响径流最主要的调控因子,原有草地的减少会引起夏季径流较大幅度减少,对于未利用地,可考虑开发为草地。     

洞庭湖径流变化特性研究

洞庭湖的径流由四水、四口和区间径流组成。除个别时段外,四水径流年内分布基本稳定,而由于下荆江裁弯、洞庭湖泥沙淤积和三峡等长江上游控制性水库的调节作用,四口径流呈逐渐减少的趋势,并且逐渐向汛期集中,洞庭湖径流的变化主要受四口径流变化的影响。采用5(95)%百分位年径流基本能反映洞庭湖年径流极端洪、旱阀值,为避免在极端径流情况下洞庭湖出现洪、旱灾害,需采取以长江和四水上游建库为主、洞庭湖蓄水为辅的工程措施和非工程措施相结合,加强对洞庭湖径流的调节作用。