近16年三峡库区径流输沙变化分析

河流水沙情势影响河流生态系统的稳定,改变河流形态,被广泛用于解释河流的时空变化规律。三峡库区是我国最重要的生态区域之一,三峡水库作为中国最大的水库,其运行极大改变了库区内长江干流原有的水沙情势。研究近年库区内的长江干流的水沙变化可为水库的调度运行及库区的泥沙问题提供一定的参考。基于三峡库区干流入库站朱沱站、位于嘉陵江与长江干流的交汇处下游的寸滩站、三峡水库干流出库站宜昌站在2002—2017年的实测水沙资料,采用Mann-Kendall检验法、双累积曲线等方法,对水沙统计特征值、水沙序列趋势与突变、水沙关系进行分析,以期了解近年三峡库区长江干流的水沙变化。结果表明:1) 3站的径流量与输沙量的年内变化趋势一致,均集中在5-10月(汛期),宜昌站作为位于水库下游的观测站,径流量向非汛期(11-翌年4月)分散,而输沙量向汛期集中;3站年径流量变差系数为0.101~0.111,年输沙量变差系数为0.510~1.172;2) 3站的年径流量呈不显著的上升变化(P> 0.05),年输沙量则呈显著降低趋势(P <0.01),径流、输沙量序列的突变时间分别为2005年和2013年,与上游水电站运行、特殊水文年及水库的调度时间相对应;3) 3站在不同时间序列内的水沙关系存在较大的差异,与人类活动和河流时空环境变化存在一定关系。人类活动中的水库、水电工程的建设是输沙量降低的主要因素,同时水土流失治理也有效降低了输沙量。

1951-2015年广西极端降雨时空演变特征

基于两种高时空分辨率的1951-2015年日降雨序列数据,选择11个极端降雨指数,采用Mann-Kendall(MK)检验法和极点对称模态分解法,分析了广西极端降雨事件的多尺度非线性时空演变特征。结果表明:1951-2015年广西11个极端降雨指数除连续湿润日CWD、中雨日数R10总体呈现下降趋势外,其余9个指数均呈现较显著的增强趋势;广西连续干日指数CDD高值区位于桂东和桂西,其余指数均呈现出从桂东北及南部向桂西南、桂西北递减的空间分布特征;各极端降雨指数显示,广西极端降雨演变多在2008-2010年发生显著的突变;广西极端降雨演变存在2.85~3.34a和5.34~9.19a的年际准周期,存在10.09~17.11a和22.35~35.62a的年代际准周期,其多重周期的波动振荡主要以极端降雨的年际变化贡献为主。

赣江主源贡水流域1957-2016年降雨特性

基于赣江主源贡水流域内33个雨量站1957-2016年逐日降雨资料,采用线性回归、Sen′s斜率估计、累积距平法、Mann-Kendall趋势检验、Pettitt突变检验和小波分析等研究方法,对各站降雨量和流域面雨量序列进行了多时间尺度特性分析。结果表明:流域60年来多年平均降雨量1 647.38 mm,且以1.39 mm/a速率增大,无显著趋势和突变,存在32 a的周期变化。季节上,春季降雨最多,占全年的40.15%,冬季最少,仅为13.40%;秋季降雨量变化以-0.41 mm/a速率缓慢下降;春、夏、秋、冬的增长速率分别为0.15 mm/a,0.76 mm/a,-0.41 mm/a,0.88 mm/a,变化均不显著。月尺度上,5月和6月降雨最多,分别占年降雨量的16.27%,16.20%,12月最少,仅为3.00%,降雨趋势显著增加的月份为8月,显著减小的月份为10月。空间分布上,年降雨高值中心位于东部支流绵江洋地站,低值中心位于西南部支流濂水龙头站;降雨量在年、春、夏尺度上自东向西、自北向南递减,梅江、琴江、绵江流域降雨量呈上升趋势,濂水、湘水流域降水量呈下降趋势。研究结果对流域水资源规划、调度及山洪灾害预警具有参考意义。

基于非平稳模型的喀什河流域气象要素对径流影响研究

基于该地区1966—2019年气象水文资料,采用Mann-Kendall趋势检验、Pettitt与Buishand突变检验方法,分析新疆喀什河流域径流在日、月、季及年尺度上的变化特征,并结合非平稳极值模型识别径流变化的主要气象要素.研究发现:①不同时间尺度的径流序列呈现增加趋势,主要集中在1995—1998年间发生突变.其中,强度较小的径流序列一般具有显著的增加趋势,而流量较高的径流序列变化趋势不显著.②温度对流域径流的影响较大,但是随着时间尺度增大,降雨的影响会逐渐增强.其中,日尺度主要受温度的影响,到了月尺度,开始受到降雨的影响,而季节尺度上主要受到降雨与温度的共同影响.③5—9月或者秋季的极端径流受降雨与温度影响更为明显,不同重现水平有所增强.研究成果可为完整揭示阐述新疆半干旱区流域水文气象演变机理提供参考.

陕南山区月河流域暴雨洪水特征变化分析

汉江一级支流月河位于暴雨洪水频发的陕南山区,其暴雨洪水特征分析对于灾害高发的山区流域防灾减灾工作具有重要指导意义。选用非参数Mann-Kendall方法和滑动t检验对月河流域1960-2012年的降雨径流序列及极端降水指数进行时间趋势分析和突变检验;基于流域历史18场次单峰洪水过程结合遗传算法推求流域退水曲线,并对年极值洪水过程进行地表洪水成分和地下洪水成分分割;最后,对突变前后两个时期暴雨洪水特征进行灰色关联分析。结果表明,月河流域近53年的年降水量和径流深分别呈一定程度增加和减少趋势;年径流序列突变点发生在1985年;洪水成分中地下径流平均占比从1985年之前的21%变为1985年以后的17%,而1985年以后降雨与洪水的关系减弱,表明流域降雨径流关系的平稳性受到气候变化及人类活动的影响。