近60年来长江入海水沙演变规律及影响因素分析

根据长江下游大通水文站长时间序列资料,运用累积曲线法、Mann-Kendall非参数检验法和小波分析等统计方法,揭示了长江入海水沙的演变规律及其影响因素。结果表明:①年径流量呈微弱减少趋势,而年输沙量显著下降,通过95%置信度检验;②径流量在1955年发生突变,输沙量在1997年发生突变;③小波分析表明径流量和输沙量分别存在23a和24a的周期性变化规律;④1971-1996年累积减沙量为22.13亿t,1997-2015年累积减沙量为44.44亿t;⑤年输沙量显著减少受降水影响不明显,主要是水库拦沙、河道采砂和水土保持等人为因素所致。     

近60年赣江水沙变化及其驱动因素分析

近20年来,赣江流域输沙量明显减少,其变化将对鄱阳湖以及长江下游的泥沙运动以及泥沙冲淤变化等产生重要影响。根据赣江控制水文站实测水沙资料,采用定量分析的方法,分析了赣江流域年降水量、及河道径流量和输沙量的变化趋势及其发生显著变化的临界年份。结果表明：赣江外洲水文站输沙量存在显著的减少趋势;年降水量和年径流量没有表现出明显的变化趋势。输沙量发生显著的趋势性减小的临界年份为1989年。同时,利用历时曲线和双累积曲线两种方法,量化计算了赣江流域输沙量的减少量,定量分析了降水和人类活动对赣江流域输沙量的影响,确定了人类活动是赣江流域水沙变化的主要驱动因素。     

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。     

开都河源区径流量演变规律及影响因素分析

【目的】厘清气候变化下开都河源区的径流演变规律及其影响因素,为流域水资源开发利用提供科学参考。【方法】基于开都河源区1960—2019年的水文气象数据,采用Mann-Kendall检验法、R/S分析法、有序聚类法、小波分析法,分析开都河源区径流量演变规律,并基于双累积曲线法、累积斜率变化率法、气候弹性系数法定量分析气候变化和人类活动对径流量变化的贡献率。【结果】1960—2019年,开都河源区年径流量以1.714×10⁸m³/10a的速率增加,Hurst指数为0.83,径流量变化存在3个主周期,分别为36、21、9 a,径流量突变点为1995年;开都河源区气温和降水量分别以0.239℃/10 a和7.670 mm/10 a的速率增加,Hurst指数分别为0.85和0.83,与径流量的相关系数分别为0.560和0.598;基于双累积曲线法、累积斜率变化率法、气候弹性系数法得出的气候变化对开都河源区径流量变化的贡献率分别为89.9%、73.1%、43%,人类活动对径流量变化的贡献率分别为10.1%、26.9%、57%,3种方法对基准期径流量模拟的...     

近60年杂木河流域径流长期演变规律及趋势研究

甘肃河西内陆河流域水资源严重短缺,已成为制约区域经济发展的主要因素,如何规划利用及优化水资源配置、实现最严格监管是目前面临的主要问题.研究径流的变化,掌握其演变规律及趋势,对水资源定量监管具有重要意义.本文采用不均匀系数法、极差分析法、线性回归法、滑动平均法、Kendall秩次相关法、累积距平法、有序聚类法、Spear...     

黄河上游可利用降水量及其变化特点分析

利用1951~2007年黄河上游水文气象站的月降水量和月平均气温资料,采用高桥蒸发量计算公式计算了各站历年逐月蒸发量,以水量平衡关系得到可利用降水量,据此分析了可利用降水量的空间分布和变化特点。结果表明近57年降水量呈减少趋势,气温呈逐步升高趋势;蒸发前期相对偏大,中期偏小,近期持续增强;可利用降水量分布趋势与降水等值线基本一致,但地区差异显著;全年总量不足同期降水量的一半;时间分配不均,以夏季最多,秋季其次,春季较少,冬季最少,其中95%集中在汛期5~10月;年际变化总体呈减少趋势,且有1951~1968年偏多、1969~1985年正常和1986年以来偏少之阶段性特点。     

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。     

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。     

2000—2019年毛乌素沙地地表温度演变规律及影响因素分析

【目的】明晰全球气候变化和退耕还林还草工程实施背景下的毛乌素沙地的地表温度的演变规律及其影响因素。【方法】基于地理空间数据云提供的2000—2015年MOSLT1M中国1 km地表温度和在NASA下载的2016—2019年MODIS/TERRA卫星的MOD11A2地表温度数据集,利用线性回归斜率法对2000—2019年毛乌素沙地的地表温度时空特征进行分析,并探究了地表温度与气候、土地利用类型和植被指数的相关性。【结果】毛乌素沙地的地表温度在空间分布上存在明显差异,从西北到东南逐渐降低,西部高于东部的总体变化趋势,在时间序列上,总体呈下降趋势,下降速率为0.59℃/(10a);毛乌素沙地年均地表温度与气温波动趋势大体一致,二者在2000—2005、2005—2009、2009—2013年时间段均出现先降低后升高的规律,且2003、2012年同为极小值点;地表温度受土地利用类型变化影响较大,不同土地利用类型的地表温度差异明显,建设用地和未利用地的地表温度最高,其次是草地和林地,最后是耕地和水域;地表温度与NDVI的变化趋势呈负相关,决定系数为0.5131;毛乌素沙地的地表温度的时空变化趋势...     

河龙区间近55 a降雨侵蚀力与河流输沙量动态变化分析

基于河龙区间12个雨量站点1957—2011年降雨日数据及输沙量年数据,采用滑动平均、线性倾向估计、Mann-Kendall非参数检验、累计距平、双累积曲线等方法,分析了河龙区间近55 a降雨侵蚀力和输沙量的动态变化过程以及二者之间的相关关系,定量评估了降雨侵蚀力变化和人类活动对河龙区间输沙量变化的影响及贡献率。结果表明,河龙区间近55 a降雨侵蚀力在378.1~2 324.6 MJ·mm/(hm2·h·a)之间变化,其平均值为1 319.7 MJ·mm/(hm2·h·a);整个研究期内降雨侵蚀力呈不显著减小趋势,年均减小量为9.7 MJ·mm/(hm2·h·a)。近55 a降雨侵蚀力变化过程可划分为3个阶段:1957—1974年为快速下降阶段,其下降率为83.7%;1975—1999年为缓慢下降阶段,其下降率为66.6%;2000—2011年为缓慢回升阶段,其上升率为42.7%。以1957—1969年降雨侵蚀力为基准,20世纪70、80、90年代以及21世纪前12 a降雨侵蚀力分别减小了15.9%、19.5%、27.5%和22.7%。河龙区间近55 a输沙量变化介于(0.09~21.37)亿t之间,其平均值为5.6亿t。整个研究期内输沙量呈极显著的下降趋势,其下降速率为0.19亿t/a。以1957—1969年输沙量为基准,20世纪70、80、90年代以及21世纪前12 a输沙量分别减少了27.3%、64.1%、54.8%和88.7%。经Mann-Kendall非参数检验法和累计曲线法综合判定,1979年为河龙区间输沙量突变年份。输沙量与降雨侵蚀力具有极好的线性相关性。通过建立二者双累积曲线方程,计算得出20世纪80、90年代和21世纪前12 a降雨侵蚀力变化对输沙量变化的贡献率分别为22.6%、44.3%和19.0%,而人类活动对输沙量变化的贡献率分别为77.4%、55.7%和81.0%,人类活动对输沙量变化的影响程度较大。1980—1989年和2000—2011年具有基本相同的降雨侵蚀力条件,但后者的输沙量却比前者减少67.6%,表明2000—2011年河流输沙量的变化主要由人类活动引起,人类活动每年减少输沙量2.5亿t。     

近50年来黄河源区水文要素周期性分析及模拟

寒区水文过程是寒区生态系统中的重要环节之一,水热状况将直接决定高寒地区的生态环境状况.用滑动趋势法和墨西哥帽状小波变化分别获取了研究区域近50年来气候变化的年际年代变化及其周期分析,基于青藏高原太阳辐射平衡已有成果,结合联合国粮农组织推荐的彭曼-蒙蒂斯模型,对于达日县可能蒸散发进行了数值模拟.得出以下主要结论:近50年来达日县降水年增加率为0.557 mm/a,而该县最大可能蒸散发量的年增加率为0.132 mm/a,气候总体趋势是由干旱向湿润方向发生转变;达日县年气温序列主要呈现20 a、15 a、7 a和5 a的周期振荡,年降水序列表现为15～20 a和7～8 a的周期振荡;近20年来可能蒸散发呈递减的趋势,汛期序列递减率为0.046 7 mm/a,冬春序列递减率为0.108 4 mm/a.     

考虑上游水利工程影响的枫树坝水库洪水分析

考虑枫树坝水库上游水电工程的影响,时入库洪水系列进行相应还原以得到天然洪水过程,就新的入库洪水系列和历史洪水系列,采用优化准则适线和经验适线法,进行洪峰和洪量频率分析研究,并分析和论证了设计成果的合理可靠性.为现在正在开展的水库汛限水位复核论证提供了可靠依据,对水库防洪调度、科学决策以及水资源可持续开发利用具有重要意义.     

新疆和田河径流演变特征及其影响因素分析

[目的]研究和田河径流演变特征及其影响因素.[方法]采用M-K检验、Pettitt突变检验、Morlet小波分析等方法,分析径流及影响因素的变化趋势、突变特征及周期规律.在确定影响因素与径流的相关性基础上,建立了影响因素与径流的多元线性方程及神经网络模型,定量分析了气候因素与人类活动对径流变化的贡献水平.[结果]玉龙喀...     

近六十年赣江水沙变化及其驱动因素分析

近20年来,赣江流域输沙量明显减少,其变化将对鄱阳湖以及长江下游的泥沙运动以及泥沙冲淤变化等产生重要影响。根据赣江控制水文站实测水沙资料,采用定量分析的方法,分析了赣江流域年降水量、及河道径流量和输沙量的变化趋势及其发生显著变化的临界年份。结果表明：赣江外洲水文站输沙量存在显著的减少趋势;年降水量和年径流量没有表现出明显的变化趋势。输沙量发生显著的趋势性减小的临界年份为1989年。同时,利用历时曲线和双累积曲线两种方法,量化计算了赣江流域输沙量的减少量,定量分析了降水和人类活动对赣江流域输沙量的影响,确定了人类活动是赣江流域水沙变化的主要驱动因素。     

黄河中下游伊洛河流域2002—2021年植被覆盖度时空变化及影响因素分析

【目的】探究黄河中下游伊洛河流域2002—2021年植被覆盖度的时空变化规律及影响因素。【方法】基于2002、2007、2011、2016、2021年Landsat卫星数据,结合像元二分模型提取该流域植被覆盖度,利用变异系数和线性回归分析揭示植被覆盖度的时空变化规律,从自然因素和人类活动因素2个方面分析流域植被覆盖度时空变化的影响因素。【结果】2002—2021年,流域西部、南部源头山区为高植被覆盖度地区,自西向东沿河道区域及中北部地区的植被覆盖度较低,东部为低植被覆盖度区域。流域高和较高覆盖度面积占比合计为65.29%,中等植被覆盖度占比为17.66%,较低、低覆盖度占比为17.05%。流域整体植被覆盖度较高,且呈先降低后升高的趋势。2002—2021年,植被覆盖度较为稳定的区域占比为44.14%,植被覆盖度有所改善的区域占比为32.25%,轻度退化区域占比为17.27%,明显退化区域占比为6.34%。自然因素对植被覆盖度的影响程度由高到低依次为高程、气温、降水和坡度。植被覆盖度随高程、降水和坡度的增加而增加,随温度的增加而降低。人类活动的正向影响大于负面影响,是导致植被覆盖度逐渐增...     

云南九大高原湖泊水域面积时空演变及影响因素分析

随着工业化、城镇化的快速推进,人类对湖泊资源的过度开发已对湖泊造成了严重的破坏,所以对湖泊的水域面积演变以及演变成因的研究十分重要.本文利用Landsat系列卫星遥感数据,采用目视解译的遥感成图方法,分别对云南省九大高原湖泊水域面积进行动态监测,并根据监测结果进行湖泊时空演变影响因素分析.结果表明,云南九大高原湖泊经过...     

近30年深圳湾红树林群落演变过程及其对人类活动的响应

红树林群落是独特且重要的生态系统,近年来在人类活动的影响下发生了明显的时空变化。本研究利用长序列卫星遥感数据研究了过去30年间深圳湾红树林群落的演变过程,并结合实测地形资料,分析了人类活动对红树林群落的影响。研究结果表明：深圳湾红树林群落面积从1988年的259.6 hm²快速增加至2017年的527.1 hm²,但面积变化存在显著时空差异。香港米铺保护区内红树林面积持续增加,占红树林面积总增加量的81.8%,而福田保护区内红树林面积则在毁林和人工补种影响下表现出先减小、后增加的变化特点。深圳湾围垦工程实施后内湾淤积明显,通过创造额外适宜滩地促进了红树林群落向海扩张,而深圳河治理工程实施后入海水沙通量改变导致内湾发生冲淤调整,进一步对红树林群落分布产生影响。相关分析显示深圳湾围垦工程和深圳河治理工程可以分别解释了78.4%和8.5%的红树林面积增加。     

柴油机磨损影响因素分析及预防措施

磨损是柴油机产生故障的根源。全面而系统地分析了柴油机磨损的影响因素,在此基础上,提出了减少柴油机磨损的具体措施。