关键词： 气候变化   径流演变   Budyko假设   DDWW模式  

摘要： 气候变化改变全球水文循环,引起陆地水资源在时间和空间上的重新分布,显著影响到自然环境与人类社会。径流是最重要的水资源形式,其变化呈现出显著的时空变异性,开展对其分布规律、年际变异性以及丰枯水年径流量变化的研究具有重要意义。本文分析了我国历史（1961～2010年）和未来（2011～2050年）时期各气象要素的变化,利用291个小流域还原径流数据探究径流演变规律,完善了基于Budyko假设的气候变化下径流变化的估计方法,分析了不同时期气候变化导致的我国208个三级流域径流的时空演变。我国气候变化在不同时期表现出不同特点。历史时期,降水体现出极强的空间异质性,而其他要素在全国几乎呈现单一趋势,气温升高,风速增加,太阳辐射和潜在蒸散发量减少;未来时期,降水、风速和太阳辐射呈现出较强的空间异质性,而潜在蒸散发量在全国呈现单一增加趋势。291个小流域的实测径流趋势呈现出“越干的更可能变干,越湿的更可能变湿”的DDWW模式,这意味着径流空间分布不均匀性增加。年径流变差系数整体呈现“越干的越大,越湿的越小”的分布规律,即越干旱的流域径流的相对年际变异性越强。Budyko方法可以有效地估计小流域径流趋势及标准差,估计值与实测值线性回归的确定性系数分别达到0.72和0.92,其空间分布与实测一致。由历史水文气象数据分析发现,对于291个小流域,气候变化是径流变化的主要原因,降水是影响径流变化的主要气象因子。对于208个三级流域,径流变化趋势为-4～6 mm·a-1,增加的流域主要分布于辽河、海河、黄河及珠江流域;除内陆河、淮河和松花江流域外,其他流域基本呈现出DDWW模式;年际变异性的分布规律与291个小流域基本一致,降水变化仍然是影响径流变化的主要气象因子。由气候模式数据预测的结果表明,与历史时期相比,年径流量均值整体呈现北方增加、南方减少的变化规律,珠江流域减少尤为明显,最大超过80 mm,增加的流域变化最大不超过20 mm,与DDWW模式完全相反;径流年际变异性的空间分布规律则与历史时期一致,并呈现出变异性较小的流域变异性增加、变异性较大的变异性减小的变化趋势;丰枯水年径流量在较干旱的流域增加,在较湿润的流域减少。

关键词： 径流   Mann-Kendall   Spearman   小波分析   人工神经网络   Volterra自适应滤波器  

摘要： 水资源是支撑人类生存和经济可持续增长的基本要素之一,河川径流作为水资源重要来源之一,主导着水资源系统的变化。由于受流域气候、自然地理、社会发展与人类活动的综合影响,其变化呈现一个非线性、非平稳的动态系统。本论文选用黄河上中下游3个典型代表水文站73年、876个月的水文资料,在前人研究的基础上分析研究黄河径流的演变特性及规律,并通过构建预报模型对未来黄河径流的变化情况进行预测,可为相关部门提供决策依据。论文的主要研究内容和取得的成果如下:(1)通过对黄河径流资料基本统计特性、年内分配特征及年际变化规律等分析,可得出黄河年径流呈正偏分布,径流的年际变化大,年内分配不均匀,变化幅度较大,黄河年径流在20世纪80年代以前有一个微弱的增加趋势,而80年代以后上中下游均开始呈现明显减少的趋势。(2)采用Mann-Kendall秩相关检验和Spearman秩相关检验法对黄河上中下游3个代表水文站年径流资料的趋势性进行了分析。结果表明,黄河干流整体呈现出波动下降的趋势。(3)采用小波分析方法对黄河径流的周期性进行了分析。结果表明,黄河上中下游径流变化存在多时间尺度的特征,较大尺度的周期变化嵌套着较小尺度的周期变化,三站都具有10～30年和7～16年尺度的周期变化,而10年以下较小尺度的周期变化3站略有不同;黄河上中下游都具有32年的第1主周期和22年的第2主周期变化,但次周期表现3站有所不同。(4)采用Mann-Kendall突变检测法和滑动T检验法对黄河干流年径流序列的突变性进行了分析。结果表明,黄河年径流最明显的变异点发生在1934、1936、1941和1965年。(5)采用基于小波分析-人工神经网络预报模型(WANN)对黄河干流年、月径流进行预测。结果表明,构造的WANN模型在数据预测方面是有效的,基本能满足实用需求,该模型可用于黄河干流年、月径流预报。(6)采用3阶Volterra自适应滤波器预报模型对黄河干流三个站点的年、月径流数据进行预测。预测结果表明,该模型可用于黄河干流年、月径流预报;通过与第5章WANN预报模型预测结果相比较可知,使用3阶Volterra自适应滤波器预报模型对黄河干流年、月径流有较好的逼近能力,吻合度更高,预测效果相对较好。

关键词： 长江流域   径流变化   不均匀系数   Mann-Kendall检验   小波分析   R/S法  

摘要： 为探讨长江流域径流演变规律,基于长江流域上、中、下游共6个控制站的逐日径流观测资料,运用不同指标分析径流年内变化规律;采用累积距平曲线法、线性倾向估计法、Mann-Kendall非参数检验法、滑动T检验以及小波分析法分析径流年际变化规律,并应用R/S分析法估算径流序列的Hurst指数,以预测其未来变化趋势.结果表明:长江流域径流年内分配不均匀性存在较为明显的时间变化和空间变化,从50年代到21世纪初期不均匀性大体上呈减小趋势,从上游向下游不均匀性大体上呈减小趋势;流域上游年径流序列变化趋势较一致,从上游至下游变化趋势差异性逐渐增加;流域年径流呈现出多时间尺度的相对丰枯交替特征,流域上、中、下游控制站年径流变化的主周期分别是18年、22年和22年;Hurst指数表明流域年径流当前总体趋势在未来表示出持续性.

关键词： 黄河   径流   降水   响应   时滞  

摘要： 采用1960—2012年黄河源径流、降水数据,以过程线法、集中度和集中期等方法分析黄河沿以上、黄河沿-吉迈、吉迈-玛曲、玛曲-唐乃亥等4个区段降水、径流的演变特征,并从降水的产流能力、时滞相关和集中期响应等角度分析径流对降水的响应。结果表明:黄河源径流汛期占比年际变化趋势自上游各区段呈不显著的增加—减少—增加—减少的特征。吉迈以上径流量年际变化呈不显著增加,吉迈以下呈减少趋势。各区段径流集中期均有不同程度的提前。下游径流集中期早于上游。黄河源汛期降水占比呈不显著下降趋势。4个区段自上游降水年际变化呈显著增加—显著增加—不显著减少—不显著增加的特征。降水的集中度分布较径流更为集中,且有不显著减少趋势。各区段降水的产流能力在20世纪80年代末至90年代中期出现弱化趋势,中上游在2005年左右降水的产流能力转为较分析时段初期有增强的趋势,而中下游一直较分析时段初期减小。不同区段年径流量与不同统计时段降水量的依存关系不同。黄河源玛曲以上径流相对于降水的集中期滞后天数呈不显著减少,玛曲-唐乃亥滞后天数略有增加。

关键词： 钦州市   降雨量   径流量   趋势性   突变性   周期性  

摘要： 依据钦州市58a平均降雨量和3条入海河流控制站径流量长序列资料,采用滑动平均、线性回归、Spearman、M-K及R/S法综合分析降雨径流的趋势性及突变特征。结果表明,钦州市降雨量总体呈弱增加趋势,增加率为0.742mm/10a,而茅岭江、钦江、大风江流域径流量存在总体减少趋势,减少率分别为0.2×108m^3/10a、1.1×108m^3/10a、0.4×108m^3/10a。运用复Molet小波分析多时间尺度周期性,降雨量序列存在5个时间尺度,22a和15a时间尺度分别为序列第一、三主周期;径流量序列存在3个时间尺度,其中22a和8a时间尺度分别为径流量序列第一、二主周期。

关键词： 径流变化趋势   影响贡献率   农业水资源   三口河系地区  

摘要： 基于1960-2012年实测径流及降水资料,利用M-K检验分析法得出三口河系年径流变化趋势及汛期径流变化趋势都显著减少,年径流量与年降水量变化过程中的突变年份为1973年与1982年;以1960-1968年为基准期,运用累积量斜率变化率比较方法,计算得到流域降水量变化和水利工程运行对洞庭湖三口径流量减小的影响贡献率在1974-1982年间分别为15.25%和84.75%,在1983-2012年间依次为11.01%及88.99%;随着本区农业生产规模的不断扩大,工程性缺水与季节性缺水问题日益凸现,到2020年洞庭湖三口河系地区90%保证率总缺水量为44 127万m3,其中农业生产缺水39 652万m3,农业供需水量的缺口对该区农业可持续发展将产生不同程度的约束性。

关键词： 年径流量   径流特征   泗河流域   径流量变化趋势  

摘要： 采用线性回归、累计距平、滑动平均、Mann-Kendall方法和Morlet小波分析方法,对1956-2013年泗河流域年径流量的变化趋势、突变特征和周期性变化规律进行了相互论证研究。结果表明:泗河流域年径流量总体上呈现下降趋势,1967年为径流发生变化的突变点,其后泗河流域径流有明显的下降趋势,泗河流域年径流存在多种不同时间尺度的变化周期,其中12a左右的周期震荡最强。

关键词： 径流   趋势分析   Mann-Kendall法   小波分析法   澜沧江  

摘要： 根据澜沧江小湾水库和糯扎渡水库1953-2014年的年均径流量资料,采用年内分配完全调节系数、年内集中度进行年内分配特征分析,运用累积距平法、Kendall非参数秩次相关检验法分析了澜沧江流域年均径流的趋势性变化;运用Mann-Kendall法进行了澜沧江流域年均径流的突变性分析;最后采用小波分析方法分析了年均径流的周期性变化,最终得出了澜沧江流域径流演变规律。结果表明：1）澜沧江流域1953年~2014年小湾站和糯扎渡站的年均径流存在着较明显的丰枯季变化,年内分配不均匀程度多年来变化不大;2）澜沧江流域多年来年均流量整体变化趋势不明显,局部存在着一些上升或下降的波动;3）1981年为小湾站和糯扎渡站年均径流的可能突变开始点;4）小湾站和糯扎渡站的年均径流主要存在19a显著变化周期。

关键词： 极大熵谱法   演变规律   统计特征   径流   黄河上游  

摘要： 以黄河上游唐乃亥水文站1956—2011年径流量资料为基础,分析了年内、年际径流量的变化特征,采用线性倾向估计法和极大熵谱分析法对径流量序列的趋势性和周期性进行了识别。结果表明:1黄河上游径流量年内分配差异明显,径流量主要集中在7—10月,7—10月径流量占全年径流总量的60%;2研究时段内丰水/特丰年份占整个序列长度的48.21%,年径流量极值比为3.08,径流量呈微弱减小趋势,有利于黄河上游水资源的综合开发利用;3黄河上游径流量存在28、8、5 a的显著周期。

关键词： 径流   年际变化   年代际变化   丰枯变化   趋势变化   唐河下游  

摘要： 分析了唐河下游典型水文站1969—2002年34年来径流的年际、年代际及丰枯变化规律,采用Mann-Kendall方法研究了其径流演变趋势,得出唐河下游的年径流序列变化存在显著递减趋势和变异点,为唐河下游水资源可持续利用提供一定参考。