关键词： 径流演变   气候因素   植被覆盖度   趋势分析   累积量斜率变化比较法  

摘要： 采用趋势分析方法、累积距平曲线法和Mann-Kendall突变检验法分析了察汗淖尔流域径流演变规律和降水、气温和蒸发量等气候因素的年际变化特征和突变年份,利用像元二分法获取1990-2020年的植被覆盖度(FVC),揭示其演变规律和突变性,通过累积量斜率变化比较法得到气候因素和植被覆盖度(FVC)对径流演变的贡献率。结果:(1)1990-2020年察汗淖尔流域流域年径流量呈显著减少趋势,突变发生于2004年;(2)察汗淖尔流域自1990年后呈现降水量下降,气温上升,蒸发量下降,植被覆盖度(FVC)增长的趋势,且降水、气温、蒸发量和植被覆盖度(FVC)的突变年份为分别为2017年、1993年、2006年和2013年;(3)降水、蒸发和植被覆盖度(FVC)对径流演变的贡献率分别为为2.48%、-0.29%和97.81%。因此,人为因素—植被覆盖度的退化是造成流域径流消失的主要原因。

关键词： 径流量   输沙量   演变特征   归因分析   西汉水流域  

摘要： 自20世纪90年代开始西汉水流域实施了一系列的水土保持治理工程,下垫面发生了明显改变,对流域水沙造成了显著影响。利用西汉水流域1965—2017年径流泥沙资料,采用Mann-Kendall趋势检验、Lee-Heghinian突变检验和双累积曲线等方法,研究了西汉水近50 a水沙演变特征及其原因。结果表明:近50 a西汉水流域降雨量无显著变化趋势,而径流量和输沙量分别以0.177亿m^(3)/a和50.202万t/a的速率显著减少(P<0.05);径流量和输沙量显著减少的突变点分别在1993年和1990年,这与流域实施水土流失治理的时间相对应;与突变前相比,突变后径流量减少47.64%,输沙量减少71.19%;降雨量和人类活动对径流量减少的贡献率分别约为15%和85%,对输沙量减少的贡献率分别约为10%和90%;人类活动引起的下垫面条件变化是西汉水流域水沙减少的主要原因。

关键词： 桃河上游   旧街站   降水   径流   变化特性  

摘要： 为了更好的掌握桃河上游的降水和径流的变化情况,根据旧街水文站1970-2020年实测降水和径流资料,对桃河上游降水和径流的年内分配、年际变化、变化趋势及相关关系等进行了分析,结果表明:桃河上游降水和径流都有年内分配不均,年际变化大的特点,降水变化趋势不明显,径流有明显下降趋势。径流很可能受到了人类活动干扰等除降水之外的因素的影响。

关键词： NDVI   变化趋势   SCS模型   相关关系   沂河流域  

摘要： 为探求沂河流域植被覆盖时空演变特征及其与地表径流的关系,基于MOD13Q1 NDVI遥感影像数据,利用趋势分析方法,分析了2000—2020年沂河流域植被覆盖时空演变特征,并利用SCS模型模拟地表径流深,使用相关分析在像元尺度上分析了植被NDVI变化与径流的关系。结果表明:(1)沂河流域20年间植被NDVI呈波动增加趋势,流域内NDVI空间分布差异较大,NDVI增加的区域主要分布在流域北部,NDVI减少的区域主要分布在流域东部和南部及各城镇建成区内;(2)沂河流域不同时期径流深均呈现出不同程度的由西北向东南逐渐增加趋势,径流深出现较大幅度波动,径流存在明显的丰枯变化;(3)流域NDVI和地表径流之间呈正相关和负相关共存的相关关系,以不显著正相关为主,呈显著正相关的区域主要集中在流域北部,显著负相关区域主要集中在流域南部兰山区境内。研究表明,沂河流域整体植被覆盖得到了改善,但流域内部植被变化存在分异,植被保护与修复主要集中在北部,而南部与东部地区随着人类活动的增加,NDVI出现一定程度减少。随着流域内不同空间位置NDVI的增加及减少,径流主要呈增加趋势且两者相关关系在小空间尺度下存在明显差异。

关键词： 径流演变   气候变化   人类活动   驱动因素   渭河甘肃段  

摘要： 分析径流量的长期变化趋势并研究其影响因素是高效利用地区水资源的前提。为明确气候变化与人类活动对渭河甘肃段径流的影响,利用Mann-Kendall方法和R/S方法,分析了渭河甘肃段径流、降水与气温等水文气象要素的变化趋势;利用小波分析对径流的周期性特征进行了研究;通过Mann-Kendall方法与累积距平法判定了径流变异年份,并将整个研究周期分为基准期与人类影响活动期;通过累积量斜率变化率法定量计算了气候变化与人类活动对径流变化的贡献。结果表明:(1)1953—2010年,渭河甘肃段径流量与降水量整体呈下降趋势,气温呈显著上升趋势。(2)径流突变出现在1991年,人类活动影响期较基准期径流量下降8.02亿m3,其中气候变化对径流量减少贡献率为37.57%,人类活动影响占比62.43%。综上,人类活动对径流的影响占据主导。研究阐明了渭河甘肃段未来水文气象变化趋势,并对径流变化驱动因素的定量分析,为地区水资源的高效利用提供了理论依据。

关键词： 河川径流   丰枯概率   非一致性   GAMLSS模型   海河流域  

摘要： 海河流域天然河川径流持续衰减,水文丰枯情势显著变化,亟需研究适用于非一致性水文序列的丰枯概率计算方法。基于标准化径流指数、GAMLSS模型等方法,提出一种不同等级丰枯水事件期望发生次数和期望等待时间的计算方法,研究变化环境下海河流域天然河川径流丰枯概率的演变规律。结果表明:(1)径流丰枯概率呈现出显著的枯增丰减趋势;(2)同传统的一致性分布等多类概率分布相比,以时间t为协变量的LOGNO分布拟合流域径流系列的效果最优,且基于该分布计算的期望发生次数更接近于历史实际;(3)非一致性最优模型不同情景条件下计算的流域极端枯水和极端丰水事件的期望等待时间分别为4.9~9.4 a、14.5~36.0 a,说明海河流域近期发生极端枯水的概率远大于极端丰水。

关键词： 径流   气候变化   人类活动   SWAT模型   乌拉盖河流域  

摘要： 内蒙古乌拉盖河流域是典型的干旱半干旱牧区草原内陆河流域,生态系统极为脆弱,气候变暖和人类活动能直接影响水文变化。本研究采用改进的SWAT水文模型、M-K趋势检验、降水-径流量双累积曲线以及情景分析等方法,系统分析了1981—2020年乌拉盖河流域径流时空变化特征,并量化流域不同时期、不同河段气候变化和人类活动对径流影响的差异。结果表明:SWAT模型在乌拉盖河流域的适用性良好,率定期及验证期的NSE及R2均在0.62以上,PBLAS小于18.8%。近40 a在流域呈暖干化趋势下,径流量在上、中、下游均呈显著减少趋势,且在2000年发生突变。气候变化和过度放牧、盲目开垦以及水利水库建设等人类活动对流域径流变化的贡献率分别为95.84%和4.16%。人类活动对流域不同河段的贡献率也有差异,由上游到下游的贡献率分别为1.69%、4.36%和5.03%。且在不同时间段内的贡献率也有较大的差异,由1980年的88.26%减少到2020年的25.47%,不同时间段内不同人类活动方式导致径流变化趋势及幅度也有差异。研究结果能为牧区草原内陆河流域水资源的可持续利用及合理调度提供参考依据。

关键词： 景观格局   SCS-CN模型   径流变化   相关性  

摘要： 【目的】揭示郑州市景观格局与径流过程的相互关系,实现区域景观格局的可持续发展。【方法】以郑州市2000—2020年土地利用数据为数据集,利用景观指数计算、SCS-CN模型模拟、皮尔逊相关性分析等多学科方法,探究景观格局变化对地表径流的影响。【结果】1)2000—2020年郑州市土地转移主要发生在耕地、建设用地和林地之间,下垫面扰动使得景观斑块破碎、形状复杂化,景观格局聚集度增加、邻接性减弱。2)经过修正的SCS-CN模型能够较为准确模拟郑州市地表径流变化特征。研究期间地表径流不断增加,但增幅减小,其中2000—2010年、2010—2020年地表径流深度分别增加1.42、1.31 mm;径流变化空间分布差异显著,呈现“城镇周边增加,城区降低;东部增加,西南降低”的特征,径流量和空间分布受多种因素的影响。3)径流变化与LSI变化间呈显著正相关关系,与LPI、COHESION呈负相关关系,而与PD、FRAC_AM的相关性呈波动变化,说明景观斑块破碎化程度越高、形状越复杂且各类型景观间的邻接性越低,径流量的增幅就越大,透水景观斑块之间越连通,越容易拦截径流。【结论】城市化造成的景观格局变化对地表径流影响显著,可以通过合理的景观格局配置,考虑增加绿地生态空间用地等措施提高透水景观对雨水下渗和径流拦截的效率,达到拦蓄削减径流的目的。

关键词： 时空变化   影响因素   趋势分析   InVEST模型   相关性分析   黄河水源涵养区  

摘要： 明确水源涵养量时空演变特征及其主要影响因素,是提升区域水源涵养功能的重要前提。目前相关研究多关注影响因素和水源涵养量的相关关系,缺少对影响因素时空变化特征的分析,而且因地区不同,驱动要素的影响也存在差异。本文以黄河水源涵养区为研究对象,基于气象、水文、土壤、地形等数据,运用Pettitt、M-K趋势检验、小波分析和InVEST模型对降水、气温和径流的演变特征及其对水源涵养的影响进行分析。结果表明:(1)兰州以上地区(兰州站上游的黄河干支流地区)降水以8.06 mm/10a的趋势增加,渭河南山支流和伊洛河分别以0.15 mm/10a和2.62 mm/10a的速率波动减少。三区气温都呈上升趋势。三区径流分别以5.87×10^(7)、5.68×10^(7)和2.82×10^(7) m^(3)/a的趋势减少;(2)降水、气温和径流存在多种尺度的周期变化特征,在大尺度能量波动较大;(3)兰州以上地区多年平均水源涵养量为8.77×10^(9) m^(3),渭河南山支流为1.73×10^(9) m^(3),伊洛河为7.91×10^(8) m^(3)。兰州以上地区水源涵养总量最大,伊洛河单位面积水源涵养量最大;(4)1960—2019年,三区水源涵养量都呈下降趋势;(5)水源涵养量同降水和径流呈显著正相关关系,同气温呈负相关关系。本研究可为黄河水源涵养区水资源管理和生态保护提供依据。

关键词： 径流演变   驱动因素   气候变化   人类活动   黄河源区  

摘要： 人类活动与气候变化的共同作用对径流过程产生了深刻影响。研究黄河源区径流演变特征及其原因,对合理规划水资源及实现黄河流域高质量发展具有重要意义。基于1960—2019年黄河源区径流、降水及气温序列数据,利用Mann-Kendall趋势及突变检验、Morlet小波分析等方法分析其演变特征,并采用累积量斜率变化率法计算驱动因素贡献水平,结果表明:1960—2019年黄河源区径流呈不显著下降趋势,在1987年发生突变,降水和气温均呈显著上升趋势,分别在2017、1997年发生突变,径流、降水及气温的主周期分别为38、30、3 a;黄河源区气候因素(降水)对径流的影响占比仅为9.42%,人类活动对径流变化的影响程度更大,占比为90.58%。