变化环境下岷江黑水河流域径流演变特征分析

系统分析了岷江上游右岸的一级支流黑水河径流在变化环境下的演变特征。基于黑水河沙坝水文站1960—2015年径流资料,采用改进的启发式分割算法、Mann-Kendall趋势检验法、R/S分析法和小波分析法等对径流序列的演变特征进行了探索。研究结果表明：（1）年径流突变点为1995年;（2）年径流在1960—2015年间以0.32 m³/（s·a）的速率呈显著下降趋势,且在未来一段时间内仍可能呈下降趋势,年径流在1995年前呈现不显著下降趋势,趋势率为0.12 m³/（s·a）,在1995年后呈现不显著增加趋势,趋势率为0.80 m³/（s·a）;（3）受环境变化的影响,黑水河径流突变前均值较突变后大,突变后的年际变化较突变前大,年内分配在突变点前表现为双峰,在突变点后为单峰,突变前后径流的年内变幅呈现明显的差异,该变化在一定程度上减轻了流域的防洪压力,但不利于非汛期水资源利用;（4）年径流具有多时间尺度变化特征,在1960—2015年间存在6、16、28 a的主周期,在1960—1995年间存在7、16 a的主周期,在19...     

变化环境下的径流演变与影响研究:回顾与展望

气候变化和人类活动影响下的流域水循环过程发生了深刻的变化,认识和把握变化环境下的流域径流变化规律及演变机理成为当前水文科学研究领域的热点和难点问题。归纳和总结了近十几年来的相关研究成果,从流域径流演变特征识别、流域径流变化归因分析、变化环境下流域径流模拟、未来气候变化背景下的径流响应规律及其预估4个方面梳理了流域径流演变相关研究的主要内容、方法及其进展,并就当前研究中的难点和不足,提出今后在径流演变特征的认识、径流影响因素定量化、径流模拟及其不确定性度量等方面亟待深入开展研究的工作。     

变化环境下枣庄市降水径流演变趋势分析

近年来,由于枣庄城市的快速发展,水资源供需矛盾日益突出,本文应用枣庄市辖区内十字河流域1961—2008年降水、径流同期资料,用距平分析法、Mann-Kendall趋势分析检验法对枣庄市降雨及主要河流演变趋势进行了分析研究,并提出影响降水径流关系变化的因素.     

变化环境下清水河流域径流演变特征及驱动力

海河上游清水河流域地处我国北方半干旱半湿润过渡带,水资源短缺且生态环境极为脆弱,对气候变化和人类活动高度敏感。明晰变化环境下清水河流域的径流演变规律及气候变化和人类活动的贡献,对实现流域内水资源的可持续利用以及确保本流域作为首都地区生态屏障的功能定位具有重要的意义。根据清水河张家口水文站和啕来庙水文站近70年的实测径流资料,利用有序聚类分析、小波分析和双累积曲线等方法,系统分析了清水河流域径流演变特性及气候变化和人类活动的影响。结果表明:(1)近70年清水河流域径流呈显著减少趋势,径流深年均减少0.6mm;各月径流亦均呈显著减少趋势,其中以春夏两个汛期的减少最为显著;(2)径流在1979年前后发生突变,径流变化的第一、二主周期分别为27a、8a;(3)径流年内分布的不均匀程度明显增加,春汛(3月-4月)占全年径流总量的比例增加,而夏汛(7月-8月)占全年径流总量的比例则呈现减少态势;(4)双累积曲线分析结果表明径流演变的主要驱动因素为人类活动(89%)。     

基于环境变化的滦河流域水文特征演变规律研究

统筹考虑滦河干流地表水资源的不断衰减,环境变化影响的不断加剧,分析滦河流域水文过程演变规律,改善流域水文效应,进而为合理开发滦河水资源提供参考。     

变化环境下塔里木河流域径流序列变化特征及成因分析

以塔里木河流域“四源一干”为研究对象,基于实测水文数据,运用线性倾向估计、Mann-Kendall非参数检验等方法研究历史水文过程的特征与规律,分析区域气候变化的时空特征,探讨变化环境对水循环及径流变化的过程的影响机理。研究结果表明,由于塔里木河流域特殊的地理位置与流域结构具有河川径流以冰川积雪融水补给为主的特征,随着降水增多以及冰川消融量的增加,近期源流区径流还将保持丰水特征,但由于受到人类活动的影响,长期水资源形势将面临更加严峻的问题。     

变化环境下时变标准化径流指数的构建与应用

变化环境下,干旱指数可能表现出非一致性特征。本文假设径流序列为二阶非平稳序列,建立以时间为协变量的时变矩GAMLSS模型,该模型采用非一致性Gamma分布拟合实测径流序列,并基于该模型计算出的时变标准化径流指数SRIt,与传统指数SRI进行对比分析,以验证其合理性与必要性。结果表明:基于时变矩模型的时变标准化径流指数SRIt更适应于潘家口水库流域变化环境下水文干旱的评价。时变标准化径流指数SRIt的值整体上比基于一致性模型的指数SRI偏小,即所表示的干旱程度更加严重,主要是因为时变矩GAMLSS模型能够反映出变化环境下径流序列的变化趋势,该趋势是影响径流的一系列因素共同导致的,如气候变化,人类活动等。而在受这些因素的影响下,潘家口水库流域的水文干旱事件频率增加,严重程度增强。     

变化环境下嫩江富拉尔基站径流响应

以嫩江富拉尔基断面以上流域为研究区,分别采用统计方法和模型方法,评价土地利用变化和尼尔基水库运行对径流变化的影响,并分析两者综合影响下径流的变化趋势。结果表明:尼尔基建库前后流域土地利用变化不明显,而下游径流变化明显,水库对径流变化的影响更大;SWAT模型适用于研究区径流模拟,水库运行、土地利用变化对径流变化的影响分别占92.86%和7.14%;相同降水和水库运行条件下,1990—2020年土地利用变化具有使年径流量先减少后增加的效应,水库运行对径流的年内分配有显著影响。     

变化环境下汉江径流时空演变规律分析

径流序列是水利工程规划、设计和运行管理的基础资料,汉江作为长江的最大支流,是南水北调中线工程和陕西省引汉济渭工程的水源区,研究其径流演变规律对保障水资源安全、提高区域水资源承载力具有重要意义。基于汉江干流的洋县水文站、黄家港水文站和皇庄水文站的48 a实测日径流序列,采用多方法、多维度综合分析了汉江流域径流的时空演变趋势、变异年份、周期变化、年际变化和年内分配,结果表明径流一致性遭到破坏:①汉江干流的上、中、下游的年径流量分别以-3.12亿、-14.78亿、-5.93亿m~3/(10a)的趋势减少,且下降趋势具有强持续性,但下游的月径流量在1、2月明显增加;②汉江干流在1985、1990年均发生变异,变异后时段的年际变化特征值及年内分配特征指标变化均小幅度下降;③汉江干流的径流序列均存在40～48、11、4～7 a三类周期;④汉江干流的径流年际变差系数介于0.28～0.46之间,极值比介于2.72～7.73之间;⑤汉江干流的最大月平均径流量为7月或9月、最小月平均径流量为12月或2月,径流量的年内分配集中在7—10月、占年径流量50%以上。对该流域的水利工程规划、设计、运行管理及水资源配置方案均具有实际指导意义,同时可为其他流域的径流时空演变规律分析提供一种研究思路。     

辽宁省不同区域河流土地利用对径流演变影响分析

为分析辽宁省不同区域河流土地利用变化对径流演变的影响,本文以1980年、1995年、2000年、2008年为时间节点,分析东南部、中北部、西部的河流土地利用变化以及河流径流变化趋势;并通过对流域1980~2008年降水和地表径流量的相关性,分析不同分区土地利用变化对径流的影响程度。旨在为流域土地利用的合理开发提供指导。     

变化环境下雅砻江流域水文极值演变及不确定性分析

为了探讨环境变化前后雅砻江流域的水文极值演变特征及不确定性,以雅砻江流域雅江水文站和洼里水文站为代表站,基于年极大值和超门限阈值样本,结合序列变异理论、多种极值统计模型(GEV、GPD、P-III)和轮廓似然函数参数估计及不确定性分析方法,分析了变化环境下雅砻江水文极值序列演变特征。结果表明:受气候变化和人类活动的影响,雅江水文站和洼里水文站环境变化前后的最优分布线型由P-III型分布转变为GEV分布。环境变化后的水文极值序列相应设计流量增大,重现期变小。设计值估算中,重现期越长,相应设计流量的不确定性也越大,其中参数的不确定性对于设计值的影响最为显著,但极值选样及分布函数的不确定性也不容忽视。轮廓似然函数法的使用可有效降低设计值不确定性,基于极值理论与轮廓似然函数估计法进行变化环境下水文极值演变分析可提高设计值的可靠性。研究成果可为雅砻江流域水库设计管理及防洪规划等提供参考。     

变化环境下城市暴雨洪涝研究进展

受气候变化和城市化进程的影响,近年城市暴雨洪涝问题频发、广发,暴雨难以精准预报、城市洪灾危害巨大,该问题受到高度重视和广泛关注,业已成为城市防洪减灾领域研究热点。本文以变化环境下的城市暴雨洪涝问题为研究对象,从城市暴雨洪涝模拟仿真、城市暴雨洪涝特征、城市暴雨洪涝形成机理以及城市暴雨洪涝应对管理4个方面对城市暴雨洪涝国内外研究进展进行综述。在此基础上,分析当前针对城市暴雨洪涝研究中存在的一些问题并对未来的研究进行展望,提出了以变化环境下暴雨洪涝特性和应对机制为重点的研究思路,以此,科学认识变化环境下城市暴雨洪涝,提升城市暴雨洪涝快速应对水平,最大限度降低城市暴雨洪涝灾害。     

吐鲁番及周边地区气候及径流演变特征分析

采用吐鲁番及周边地区6个典型气象站和煤窑沟、阿拉沟2个流域水文站的1960-2012年实测数据,运用Mann-Kendall非参数秩次检验法和Pettitt变点检验法,分析了该地区的气候变化和径流变化趋势。结果表明:1960-2012年,吐鲁番及周边地区的年降水量呈一定的上升趋势,但不显著,平均气温也呈上升趋势,而日照时数和平均相对湿度呈下降趋势;阿拉沟出山径流量呈明显上升趋势,而煤窑沟出山径流量上升趋势不明显;降水量、平均气温、平均相对湿度均与径流量呈正相关关系,而日照时数与径流量呈负相关关系。     

变化环境下流域水-碳平衡演化研究综述

流域水量平衡与碳平衡通过植物光合作用与蒸散发过程紧密相联。在全球环境变化的背景下,研究流域水-碳平衡的耦合关系与对变化环境的响应规律对于发展生态水文科学具有重要科学意义,也可为区域水安全保障、生态系统服务功能评价、气候变化适应性对策制定等提供科学支撑。本文从水循环与碳循环要素的监测、水-碳耦合关系的量化和模拟、变化环境对水-碳平衡的干扰、流域尺度上水-碳平衡演化规律识别与归因等方面对相关研究进展进行综述,探讨当前的研究热点、面临的问题与挑战、以及未来的发展趋势。     

变化环境下水文设计值计算方法研究综述

系统总结了国内外在变化环境下单、多变量水文设计值计算及计算成果不确定性评估三方面的研究成果,重点评述了基于水文极值系列重构、分布函数加权综合和变参数概率分布模型3类单变量水文设计值计算方法,分析了考虑边缘分布非一致性和结构参数非一致性的变参数联合分布函数模型,指出一致性条件下多变量重现期和设计值计算方法无法应用于非一致性条件下的多变量情景。提出了变化环境下水文设计值计算领域需进一步深入研究的问题,包括已建工程设计洪水复核调整、多变量情形下组合设计值计算、计算成果可靠性评估等。     

气候变化与人类活动对径流影响贡献的研究概况

气候变化与人类活动对径流影响强度的区分量化问题是环境变化影响研究领域的热点.本文主要介绍了量化气候变化与人类活动对径流影响的流域水文模拟方法,综述了该方法主要研究问题的研究进展,并对已有的研究成果进行了归纳总结,提出该研究方法存在的主要问题及发展方向.     

变化环境下渭河流域生态水文情势演变归因研究

采用生态最相关水文指标(ERHIs)评估渭河流域生态水文情势改变程度,通过主成分分析法筛选出7个指标作为渭河流域的ERHIs,并基于可变下渗容量模型的“观测-模拟”对比分析法对渭河流域生态水文情势演变进行定量归因。结果表明:咸阳水文站和华县水文站径流序列呈显著下降趋势,1990年是径流序列的突变点;咸阳站和华县站实测ERHIs综合改变度为41%和34%,模型模拟的两站ERHIs综合改变度均为18%;气候变化和人类活动导致渭河流域水文情势发生改变,两者对咸阳站ERHIs综合改变度的贡献率分别为44%和56%,对华县站的贡献率分别为53%和47%。     

变化环境下的治涝效益估算方法研究

治涝工程直接经济效益表现在涝灾的减免程度上，应该只是因有、无治涝工程措施而导致的涝灾损失的差值。由于在治涝前、后，涝区的内环境常常可能会发生变化，承灾体的种类、数量和空间分布也都可能会发生变化，因此，变化环境下治涝工程效益应该是有治涝工程情况下比假设无该治涝工程情况下减少的涝灾损失；而且孕灾外环境可能是随机变化的，故各频率的暴雨导致的涝灾损失应为与各种承泄区水位组合下的涝灾损失的数学期望值。因此，现有的治涝效益估算方法均不能或不完全适用于变化环境下的治涝效益估算。本文基于Copula函数和GIS构建的变化环境下治涝效益分析计算模型，用Copula函数构建涝区暴雨和承泄区水位的联合分布，借助GIS技术构建涝区数字高程模型。根据涝区暴雨和承泄区水位遭遇组合下的积水过程估算其涝灾损失，进而计算有治涝工程和假设无该治涝工程两种工况时所有组合下的涝灾损失期望值，从而得到治涝工程效益。并以实际案例来进行研究分析。