曹娥江适宜生态流量计算和评价研究

保障河流生态流量对维持河流生态健康状态具有重要意义。通过对曹娥江流域东沙埠和黄泥桥两个控制断面1961—2017年还原径流量资料进行可靠性、代表性和一致性检验,表明还原径流量可视为天然径流量。选取Tennant法、Qp法、频率曲线法、年内展布法、月流量变动法共5种水文学方法分别计算两个控制断面各月适宜生态流量。以准确率、满足率和适宜度为指标综合评价了不同方法在曹娥江流域研究区的适用性,最终推荐月流量变动法作为适宜生态流量的计算方法,最小值分别为14.83 m^(3)/s和2.44 m^(3)/s,最大值分别为46.61 m^(3)/s和6.74 m^(3)/s。该研究为流域水库生态调度提供参考。

降雨与土地覆盖对中国典型流域水文干旱的影响分析

水文干旱严重制约了我国社会经济的发展。在气候变化和人类活动的影响下,水文干旱频繁发生,导致流域水资源短缺问题更加突出,因此,需从多因素角度分析不同因素对水文干旱的影响,从而为流域抗旱提供参考。为此,选取中国用水矛盾突出,旱灾较为严重的典型流域——湘江和渭河流域为研究区域,探究降雨特征与土地覆盖的变化对两地水文干旱的影响。首先,通过Pettitt突变检验法与降雨-径流双累积曲线法确定两个流域径流突变点,根据标准化径流指数识别了径流突变点前后湘江、渭河流域的水文干旱事件,最后基于随机森林与线性回归方法对比分析两地不同时期内降雨特征与土地覆盖的变化对水文干旱的影响。结果表明:湘江流域径流在1982-2015年间未发生突变,降雨特征是影响湘江流域干旱的主要因素,贡献率为53.4%,其中降雨量的贡献率为33.25%,比降雨集中度的贡献率高出13.1%,而土地覆盖的变化对湘江流域水文干旱影响不显著,其对水文干旱的贡献率仅为36.6%。渭河流域径流在1993年及2003年发生突变,不同时段内流域水文干旱的主要影响因素各异:1982-1993年间,影响当地水文干旱的主导因素为降雨量,其贡献率为34.4%;降雨特征与土地覆盖对干旱的贡献率在1994-2003年间持平;而在2004-2015年间,森林覆盖率的变化成为影响流域干旱主要因素,其贡献率为40%。基于研究结果,水利管理部门可根据当地流域的气候条件、土地覆盖类型,有针对性地制定防旱措施。

MIKE SHE分布式水文模型在秦岭北麓地区适用性研究

通过分别搭建峪口以上空间中尺度模型,开展参数敏感性分析和率定验证工作,同时以涝峪口、大峪峪口、罗李村水文站位置为倾泻点,划分流域范围,搭建涝峪、大峪、罗李村的空间小尺度模型。结果表明:MIKE SHE模型在峪口以上流域及各小流域具有较好的适应性,径流年内变化模拟过程与水文站数据拟合程度较好且内径流变化与降雨量过程具有明显的同步关系。

和田河流域地表径流变化分析

和田河流域位于大陆腹地 ,水资源紧缺。通过对地表径流的研究分析指出 ,和田河径流以高山冰川积雪融水为主 ,年际变化较平稳 ,但年内分布极为不均 ,春旱夏洪严重 ;和田河出山径流以及入塔径流均存在不显著的递减趋势 ,具有 2 6年和

特枯2006年长江中下游径流特征及江湖库径流调节过程

利用1978特枯年、2000～2006年长江中下游宜昌、汉口、大通、城陵矶及湖口等水文实测资料,对2006年长江中下游出现特大枯水水情条件下的径流变化和江、湖与水库的调节过程进行分析。结果表明:长江中下游径流变化出现洪季不洪、枯季不枯特征,洪季来水量不到平常年的60%～70%,枯季基本维持平常年的来水量;其中长江上游来水量急剧减少是造成长江中下游洪季不洪的主要因素,三峡在枯水期间的调蓄对维持长江中下游干流的水量有一定的贡献,洞庭湖与鄱阳湖两大湖泊在枯季因干流水位显著降低形成的胁迫效应是长江中下游枯季不枯的重要因素。

枯水研究进展

枯水和洪水是水文学中极值范畴,自20世纪七八十年代以来,大规模地开展河流枯水研究工作,但枯水研究的深度远远低于洪水。总结前人研究的成果可以发现,人类对枯水研究的内容主要集中在以下3点:①对不同区域影响枯水的主要因素进行识别;②枯水频率分析以及有关枯水资料的处理方法;③分析枯水径流的计算方法及系统预测。从研究方法来看,过去,对于枯水研究中所采用的方法主要是以概率统计学和时间序列分析等为主的传统方法。随着信息时代的到来,一些新的技术、新的方法纷纷地应用于枯水研究,如"3S"技术(RS、GIS、GPS)。通过枯水研究综述,对我国进一步开展枯水研究以及合理利用枯水资源提供了科学依据,为我国开展系统综合分析应用研究,特别是对西部的干旱、半干旱地区具有深远的科学现实意义。

新安江流域降水、径流演变特征分析

为了掌握新安江流域降水、径流的演变特征,采用Mann-Kendall检验法、Morlet小波分析法对新安江流域近57年的降水、径流数据的月、年际变化,年序列的突变和周期特征进行了统计和分析。结果表明:春夏季的4—7月是新安江流域降雨和径流最为集中的时段,新安江流域年降雨、径流的年际变化均呈明显增多的趋势,新安江流域年径流、降雨的突变异常时间基本吻合,两组序列的第1主周期均为17a,第2,3周期分别是7a,3a,目前正处于不同周期中的丰水年中。两组序列高度相关,且具有极其吻合的同步变化特征。可见新安江流域属于雨水补给型河流,降雨是影响该流域径流最主要的因子。新安江流域可利用径流和降雨两组序列建立了线性回归模型,其拟合和预报效果较好,在流域长期径流量预报业务中有一定的应用价值。

未来气候变化对淮河流域径流深的影响

本文运用多元回归方法 ,建立有关气候 -径流深的数学模型 ,并用该模型预测在未来气候变化的 15种可能情景下淮河三个代表子流域径流深的变化。结果表明 :年径流深随年降水量的增加而增加 ,随年均温度的升高而减少 ;不同流域对各种气候变化的响应存在着明显的差异 ,反映出整个淮河流域不同自然地理条件的影响 ;不同季节的径流深对各种气候变化的响应也存在明显的差异 ,体现了季风气候对径流的影响。文章还特别关注了暖干天气组合下径流深的变化 。

气候变化对汉江上游径流的影响

根据汉江上游安康以上流域1961—2005年历年逐月气温和降水量资料,统计分析了近45a流域气候变化的基本特点。同时,通过对各站气温、降水量与安康站径流量的相关计算,建立了天然径流量气候模型,并分析了径流量对气候变化响应的敏感性。结果表明:1)近45a来汉江上游安康以上流域的年平均气温呈上升趋势;降水量呈递减趋势,90年代以后减少更为显著。2)在过去45a中,汉江上游径流量总体呈下降趋势;1961年以来,汉江上游径流量大体经历了两个丰水段和两个枯水段;1985年发生跃变,以前呈微弱的上升趋势,以后呈下降趋势。3)径流量与区域年平均气温呈负相关,而与年降水量呈较显著的正相关,年径流量对降水变化的响应较其对气温变化的响应更为敏感。

新疆主要河流水文极值变化趋势

水文极值是工程水文计算的基础资料,实测样本资料的变化直接影响水文设计值。基于1956-2006年的实测洪峰、洪量、年最小流量、最枯月径流量等资料,分析了各水文要素的变化及其趋势。结果表明:20世纪80年代中期以来超标准洪峰、洪量的频次增加,大多数河流洪水峰、量都呈增大变化趋势,说明新疆洪水又进入活跃期,在工程水文设计洪水计算中要应尽可能搜集和利用近期暴雨和洪水资料,在洪水系列中增加更多大洪水信息,提高设计洪水计算成果的稳定性。年最小流量和最枯月径流量是维持河流生命和河道两岸自然生态的基础流量,基流量增大有利于对生态补给、水利发电,水库蓄水,径流年内分配趋于均匀有利于水量年内调节。但在枯水径流分析计算中应充分重视不同年份最枯水量出现时间有明显推迟的迹象。

长江大通-河口段枯季的径流量变化

通过实地调查和收集长江下游1950～2000年水文、水利工程资料,建立了长江大通以下枯季径流量变化地理信息系统,分析了影响长江大通水文站以下径流量变化的水文过程,探索了这一区间枯季径流量变化的成因与过程.调查研究表明,截止2000年大通以下各类抽引水工程的总数已达64个,抽引水能力达到了4626 m3/s(潮周期内平均抽引水流量).实际抽引水量呈现很大的年、季波动,这与本区气候干旱情况、农作物生长期、跨流域调水量等多种因素有关.研究表明:大通-河口段沿江两岸大量的抽引水已成为影响长江大通以下枯季入海流量变化的最重要的因素.本文在过去实际抽引江水资料的基础上,估算了过去不同水文、气候背景下长江大通以下枯季径流量的变化幅度及其对入海流量的影响,并利用实际数据进行了验证.在此基础上,探讨了未来长江大通以下枯季的径流量变化趋势.

基于Copulas函数的二维干旱变量联合分布

通过构建干旱变量的联合分布揭示干旱演变规律,可作为干旱分析的重要手段。基于8种单参数族的Copulas函数进行新疆乌鲁木齐和石河子气象站二维干旱变量的联合分布。经拟合优度评价:Frank Copula对干旱历时和干旱烈度、干旱历时和烈度峰值的拟合度最好;Clayton Copula对于干旱烈度和烈度峰值的拟合效果最好。二维变量联合超越概率值随单变量值的减小而增大;单变量的重现期介于二维变量联合重现期与同现重现期之间。表明Copulas函数能够描述二维干旱特征变量的联合分布。

基于GIS长江口北港河段冲淤变化的可视化分析

利用GIS技术，建立长江口北港1973～2003年间不同时期的水下数字高程模型，以此作为基础资料，通过叠合分析不同时期的水下地形图，得到长江口北港不同时段相对的河床冲淤分布图．分析了长江口北港30年来河道的冲淤变化和演变情况，并计算了河道泥沙冲淤量．结果表明，GIS技术是研究河床演变规律的一种行之有效的可视化方法；北港河段在1973～2003年问整体呈冲刷之势，泥沙冲刷量为1．58亿m^3，平均每年冲刷0．05亿mz^3；北港河床航道稳定性较差，受南、北港分汉口演变的影响，北港河床逐渐演变．洪水在北港河槽演变过程中起着重要的作用.

黄河流域天然径流量计算解析

黄河流域天然径流量的计算是黄河流域水资源规划、调度、生产、科研的基础性工作。天然径流量主要包括实测径流量和人类活动影响的径流量两部分 ,其中实测径流量由水文测站进行断面控制 ,而人类活动对河川径流影响的量需要通过还原 ,这部分还原水量的计算工作是天然径流量计算中最重要的部分。对黄河流域还原水量的计算 ,黄委目前已有一套较为成熟的方法 ,即通过国民经济各生产部门从黄河干支流引出的水量扣除回归河道后的水量 ,便可计算出还原水量 ,也就是通常所说的净耗水量。通过介绍还原水量计算方法 ,阐述了河川径流量与水资源量的区别。

和田河夏季流量对区域0℃层高度变化的响应

利用和田市气象站的0℃层高度,和田河上游乌鲁瓦提和同古孜洛克水文站的实测流量资料,以及NCEP/NCAR500hPa月平均温度资料,分析了和田河夏季流量的变化、同期流域内0℃层高度情况以及500hPa温度的特征。结果显示:1961—2004年,和田河夏季流量、和田站0℃层高度均呈不显著的线性下降趋势,在1979年分别出现了由丰到枯、由高到低的突变。和田河夏季流量典型偏丰、偏枯年同期500hPa温度距平场有显著差异。在年代际和年际尺度上,和田河夏季流量对流域内0℃层高度变化都有明显的响应。

胶东山丘区典型流域径流年内分配特征量化研究

采用Mann-Kendall法和最小方差法，对大沽夹河流域1966—2004年逐月实测径流数据进行均值变点分析。根据分析结果，将径流划分为水文变化特征相似的A（1966—1971年）、B（1972—1981年）、C（1982～1996年）、D（1997—2004年）4个时段。在此基础上借鉴年降水年内分配的向量法，提出了量化径流年内分配的集中度和集中期。结果表明：1．大沽夹河的不同水文年，其径流年内分配的特征不同。时段A集中度最小，时段D最大，4个时段变差系数为0．12。时段A和时段C的集中期比较接近，最大径流出现的时间均在7月下旬，时段B和时段D的集中期比较相似，最大径流出现的时间在8月中下旬。径流年内分配与降水年内分配两者呈显著正相关。2．用月径流量计算的集中度比径流年内不均匀系数具有更高的分辨能力和有效性，用月径流量计算的集中期对应的月份与月径流最大值出现的实际月份完全一致，径流集中度、集中期能够充分定量地表征径流在年内分配的非均匀性。

青藏高原大气低频振荡与黄河上游水量枯丰的关系

本文指出,青藏高原具有30—50天振荡周期的大气低频系统,在振荡过程中呈现出两种位相:气旋位相和反气旋位相。气旋位相时段对应黄河上游水量偏丰期;反气旋位相时段则对应水量偏枯期。 文中还分析了上述对应关系的可能原因,指出与大气中的低频扰动动能强或弱、低涡活跃或间歇有关。本文的研究为应用大气低频振荡特征预测黄河上游水量枯丰,作了初步有意义的探索。

梭磨河流域气候波动和土地覆被变化对径流影响的模拟研究

利用一个集总式水文模型 (CHARM ) ,模拟了不同的气候与土地覆被条件下长江上游梭磨河流域的水量平衡 ,定量区分气候波动和土地覆被变化对水文影响的“贡献率”。模型模拟的初步结果表明 ,从 2 0世纪 6 0年代到 80年代 ,径流深增加了 4 5 .7mm ,其中 ,由气候波动所引起的年平均径流深的增加占 6 3.9% ,由土地覆被变化所引起的径流深的增加占 2 0 .8% ,其他条件的变化所引起的径流深的增加占 15 .3%。

基于人工神经网络的黄河下游枯季径流预测研究

通过分析黄河下游枯季径流的影响因素 ,主要为花园口水文站径流量和下游的引黄量这两个因子 ,花园口水文站径流量和下游的引黄量可作为输入层中的影响因子 ,下游利津站的流量作为输出层。应用多层前向人工神经网络理论 ,构造四套枯季径流实时预测的BP神经网络模型 ,使用花园口—利津水文站 2

基于洛伦兹曲线的乌兰木伦河径流变化分析

本文针对乌兰木伦河年径流量减少对工农业和生态环境影响的问题,简要介绍了基尼系数的原理和方法,计算了该河41年的年径流量变化的基尼系数,并对年径流序列分段处理,确定变异周期。表明乌兰木伦河流域大量的浅部煤田开发、工农业迅速发展及城镇化过程的加速对该河年径流量产生了显著影响,加速了其径流量减小的趋势,必须引起高度重视。