关键词： 径流演变   丰枯遭遇   Copula函数   气候变化   青藏高原   黄河   长江流域   南水北调西线工程  

摘要： 【目的】长江黄河上游源区位于青藏高原东部，是其主要产水区和水源涵养区，分析气候变化对位于该区域的跨流域调水工程水源区和受水区来水丰枯遭遇概率影响，进而对提高工程规划设计与调度运行的效益提供理论支撑。【方法】利用二维Copula函数构建了径流丰枯遭遇概率计算模型，分析了过去40年长江黄河上游源区径流丰枯遭遇概率的特征。利用分布式水文模型与气候模式，预估了到本世纪中和到21世纪末长江黄河上游源区径流丰枯遭遇概率的变化趋势及利于调水概率对气候变化的响应特征。【结果】研究区流域历史期（1978—2020年）年径流量总体呈增加趋势，夏秋两季径流量波动较大(-3.29～11.78 m3·s-1·a-1)，具有明显季节特征，其中金沙江流域夏秋径流量增加速率最大，总体高于黄河源径流量变化趋势(-2.3～0.73 m3·s-1·a-1)符合调水需求。年尺度、汛期尺度径流量丰枯同步频率总体上大于丰枯异步频率，非汛期尺度则小于异步频率，利于调水概率均在68%～75%间，保障了供水的可能性。未来整体上年、汛期利于调水概率总体上高于历史期（3.53%～5.44%），非汛期尺度SSP245预估期、SSP585近期利于调水概率则低于历史期（-1.57%～-0.91%）。【结论】从SSP245情景过渡到SSP585情景，径流量丰枯异步概率逐渐增大，说明未来极端气候条件下可能导致水资源空间分布差异性变大，时空差异更加明显。平均利于调水概率在71.2%～73.2%，能进行补偿调度的概率较大，对南水北调西线工程的实施是非常有利的，且可在不同时间阶段汛期、非汛期进行补偿调水。

关键词： 机器学习   径流变化过程   演变趋势   讨赖河  

摘要： 基于讨赖河冰沟水文站1956—2001年和洪水河新地水文站1956—2023年逐月径流序列,采用随机森林回归模型(RFR)、支持向量机回归模型(SVR)、单隐层神经网络模型(BP)和长短期记忆网络模型(LSTM),插补了冰沟水文站2002—2023年逐月径流量。选取纳什效率系数(NSE)、克林-古普塔效率系数(KGE)、决定系数(R2)和均方根误差(RMSE)指标评价了模型的插补精度,利用Spearman秩次相关检验法、R/S分析法和Pettitt检验法,分析了1956—2023年讨赖河出山年径流量变化过程、突变特征及演变趋势。结果表明:①LSTM模型可以作为冰沟水文站2002—2023年逐月径流量插补计算模型,测试集NSE、KGE、R2和RMSE指标分别为0.951、0.947、0.955和706.465,模型插补结果评价为最优;②1956—2023年讨赖河出山年径流量呈显著上升的趋势,年径流量突变年份为1997年,自1997年以后,径流量年际变化趋于均匀;③年径流量Hurst指数值为0.775,大于0.500,说明未来年径流量与1956—2023年的变化趋势相同,仍然呈现增加的变化趋势。

关键词： 年降雨量   年径流量   Mann-Kendall检验法   小波分析  

摘要： 文章以倭肯河四级区作为研究区域,应用Mann-Kendall法对年降水量和年径流量进行趋势分析和突变点检验,并确定突变年份作为序列时期划分的依据。分别对每个时期的水文序列进行小波分析,进而研究不同时期降水量和径流量的小波主周期变化及对应的演化趋势。

关键词： 径流量   时序变化   趋势  

摘要： 通过收集拱坝河流域下游黄鹿坝水文站的实测径流量资料,采用数理统计法、滑动平均法、线性回归法、滑动T检验法、SNHT检验法对径流量的年内分配、年际变化、演变趋势及变异年份进行研究。结果表明：降水量、径流量年内分配极不均匀,年内分配变化较稳定,降水径流极值变化不对应；径流量的年内分配变差系数Cv随着时间推移整体出现减小趋势,年内分配随着年份延长越来越稳定,越来越均匀；径流量年际变差系数Cv=0.24,径流量的年际变化较稳定；径流量整体呈不显著减小趋势；径流量变异年份为1993年,变异不显著。研究可为流域水资源管理、水资源合理利用、河湖管理等提供数据支持,同时可为下一步气候变化及人类活动对径流量的影响打下基础。

关键词： 石羊河流域   径流演变特征   气候变化特征   驱动机制   水文要素   R/S分析  

摘要： 基于石羊河流域1956—2021年的水文、气象数据，分析了在全球气候变暖与高强度人类活动叠加影响下石羊河流域径流演变特征，采用R/S分析法对长序列年径流量的变化趋势和持续性进行了分析。研究结果表明，近66 a内，流域气温以0.23°C/10 a的速率显著上升，潜在蒸发量以4.7 mm/a的速率下降，具有“暖干化-蒸发悖论”协同特征；流域上游出山口年径流量呈衰减期（1956—1968年）、稳态期（1969—2009年）和复苏期（2010—2021年）的阶段性演化特征；通过重点治理工程及生态输水，2019年下游蔡旗断面过水量增加至4.01亿m3，实现了U形复苏。由此发现，石羊河流域径流变化是自然与人为因素共同作用的结果。

关键词： 水文   水资源   径流演变   排露沟流域   径流预测   神经网络   LSTM(Long Short-Term Memory)模型   贝叶斯优化算法  

摘要： 【目的】为揭示祁连山排露沟流域水文情势演变特征，并且为流域未来的水资源管理和优化配置提供依据和参考【方法】根据祁连山野外观测站2000—2019年实测径流和水文资料，采用线性趋势法、Pettitt检验、小波分析等方法，开展了降水与气温对径流量变化的影响，并建立了BO-LSTM排露沟流域径流预测模型。【结果】结果显示：（1）2000—2019年排露沟流域降水、气温和径流呈现两段式的上升趋势，分界点在2010年，降水和径流，第一阶段上升趋势均高于第二阶段，斜率依次为10.74、3.16;气温则相反，第二阶段高于第一阶段，斜率为0.11。并且降水、气温和径流的MK突变检验z值均大于0。（2）降水量在5—10月对径流量变化的贡献率较大；而气温在12月—次年4月对径流变化的贡献率大。（3）排露沟流域气温主要有3 a、14 a两个主周期，其中第一主周期为14 a;径流存在19 a、9 a和3 a三个主周期，其中第一主周期为19 a;降水主要存在4 a、11 a两个主周期，第一主周期为11 a。（4）BO-LSTM排露沟径流预测模型，精度R2为0.63,均方根误差为14 047 m3,模型在径流量较小月份的预测精度大于径流量较大的月份。【结论】近20年来排露沟流域的降水、气温及径流均呈上升趋势；排露沟流域径流、降水及气温均存在明显的周期性；气温和降水是影响排露沟流域径流的重要因素；径流预测模型可以适用于排露沟流域。上述研究结果为祁连山水资源效应研究和内陆河流域水资源预测提供科学支撑。

关键词： Budyko方程   径流演变归因   潜在蒸散发   土地利用转移矩阵   梓坊站  

摘要： Budyko方程是研究水文过程对气候变化与人类活动的响应的重要途径。当前，鲜有系统揭示不同潜在蒸散发公式与Budyko方程组合对径流演变归因影响的研究。基于3类18种（5种温度型、8种辐射型和5种温度-辐射复合型）潜在蒸散发公式与3种Budyko方程，系统开展博阳河梓坊站1961—2018年年径流演变归因研究。结果表明：梓坊站年径流存在显著上升趋势，且在1987年发生显著向上跳跃性突变；所选5种温度型（BC、HM、RM、LN和HD）、8种辐射型（TC、JH、MB、HG、FAO-24、AT、MK和OD）和温度-辐射复合型TO与PT公式不适用于梓坊站ET0计算，复合型KP与PM公式最佳；Fu方程径流演变归因结果与水文模型法最为接近，同时也更符合流域内土地利用面积与转移矩阵变化，最适合作为梓坊站年径流归因方法；PM-Fu与KP-Fu组合下，降水、潜在蒸散发和下垫面变化对年径流变化的平均贡献率分别为60.65%、28.07%和11.29%,气候变化主导了1987—2018年梓坊站年径流演变。研究成果可为流域水资源综合管理与决策工作提供科学支撑。

关键词： 党河流域   Budyko假设   气候因素   人类活动   气候情景假设  

摘要： 基于党河流域1966-2022年气象水文数据，采用β-Z-H三参数综合指示法、M-K突变检验、Budyko水热耦合平衡方程和Pearson相关分析等方法，分析流域水文气象要素演变特征，量化气候变化与人类活动对径流变化的贡献及不同气候情景下径流对气候变化的响应。结果表明：（1）1966-2022年党河流域年降水量、径流量和平均气温分别以10.57mm·10a-1、0.21×10～8m3·10a-1和0.39℃·10a-1的速率显著增加（P<0.05），潜在蒸散量增加趋势较缓，速率为2.44mm·10a-1。（2）党城湾站年径流量于1982年发生突变。相比基准期（1966-1982年），变化期（1983-2022年）平均径流量增加0.73×10～8m3，主要影响因素为气候变化，贡献率为58.22%。（3）降水量和平均气温是影响径流量变化的主要因子。年平均气温升高2.5℃且年降水量增加20%的气候情景下，党河流域年径流深变化率为23.66%。研究结果可为党河流域水资源综合管理及敦煌绿洲健康发展提供理论依据。

关键词： 水文模型   水沙演变   EMD   响应关系   黄河石嘴山段  

摘要： 研究黄河干流宁夏石嘴山段水沙演变规律，旨在分析黄河干流水沙的响应关系，为黄河流域水沙调控提供政策建议。通过M-K经验模态分解法等方法研究黄河石嘴山水文站水沙演变规律，结果表明：1）径流量和输沙量年内主要集中在7—10月，不均匀系数分别为0.6～1.2、0.2～0.7;2）年径流量与年输沙量具有较好的同步性，整体呈下降趋势；3）径流量及输沙量在1960—1997年呈较显著的减少趋势，突变年份为1997年；4）径流量和输沙量的序列具有自相关性，年际波动变化基本保持一致。

关键词： 气候   径流演变   水资源预警  

摘要： 为研究局地气象变化对降水径流影响，摸索气象水文变化规律，为防灾减灾、水资源预警提供更好预报服务支撑，根据宁都县近30 a水文气象资料，用Mann-Kendall法、Spearman秩次相关检验法以及线性回归法分析气象变化对径流产生演变影响，通过研究发现当前径流深度与之前相比有下降趋势，降雨极端现象已成为常态，预警防范和水资源合理配置的重要性愈加凸显。