变化环境下海河流域天然河川径流丰枯概率演变规律

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。     

1961-2010年西藏雅鲁藏布江流域降水量变化特征及其对径流的影响分析

采用1961-2010年雅鲁藏布江流域6个气象站近50 a降水量的实测数据,统计降水量的年、干季、湿季平均序列;结合流域6个水文站近50 a年径流序列资料,分析雅鲁藏布江流域降水变化特征及其对径流量的影响. 研究表明： 雅鲁藏布江流域1961-2010年近50 a年平均降水量表现为不显著增加,增加速率为3.3 mm·（10a）^-1,其中干季、湿季分别为1.9 mm·（10a）^-1 和1.4 mm·（10a）^-1,均为增加趋势;降水量的年代际变化在20世纪60年代相对偏多,70年代较平稳,而80年代为最少,到90年代有所回升,21世纪前10 a降水量处于不显著的增多态势. 雅鲁藏布江径流的变差系数C_V值在0.15~0.40之间,年际变化较小. 径流的年代际变化总体上存在一定的周期性波动,20世纪60年代是一个相对的丰水期,70年代减少,80年代达到最小值,之后径流有所回升,进入21世纪前10 a呈不显著增加趋势. 年、湿季尺度上径流量和降水量的相关显著,湿季作为径流主要形成期,其降水量的多寡直接影响流域径流量的丰枯,湿季降水量的增减影响着流域径流量的增减. 由此可见,降水变化是雅鲁藏布江天然径流最主要影响因子,最终也决定了雅鲁藏布江流域年径流量的丰枯.     

喀斯特流域径流量时序演变特征分析——以贵州省为例

以贵阳水文站近45年年径流量序列为例,利用Mo r let 小波变换对喀斯特流域径流量时序演变特性进行了分析预测。结果表明: ( 1)贵阳水文站年径流主要存在4a和25a 两个时间尺度的周期变化,在这两种时间尺度下,径流演变呈现出较明显的丰、枯交替振荡。( 2) 2000年以后的10a左右,年径流量有由丰转为枯、逐步下降的趋势。( 3)年平均径流量的丰、枯周期变化主要受年平均降水量的影响;人类活动对喀斯特流域年径流量有增加和减小两方面的影响,总体上会使径流量略有增加。      

雅鲁藏布江流域径流演变规律与归因分析

气候变化驱动下的水循环与水资源演变规律研究是重要的科学问题, 也是国际社会普遍关注的全球性问题。以雅鲁藏布江流域为研究区, 利用线性倾向估计、多元线性回归等方法检验气象要素变化特征, 揭示下垫面演变规律;基于Budyko假设的弹性系数法, 揭示径流演变规律, 并进行归因分析。结果表明: 1961—2014年, 雅鲁藏布江流域气温呈升高趋势, 降水整体呈增加趋势, 气候向暖湿化方向发展;植被整体改善, 上游西北部和下游植被存在退化现象;年径流序列具有3~4 a、12 a、20 a和32 a左右的周期;降水变化、潜在蒸散发量变化、下垫面变化和冰川变化对径流量增加的贡献率分别为39.62%、-2.74%、32.32%和30.94%。相关结果对理解气候变化和下垫面变化下雅鲁藏布江径流演变规律, 具有重要的参考价值。     

1960—2020年青藏高原东部主要河流的径流和泥沙变化特征

青藏高原作为“亚洲水塔”,对下游地区用水具有重要作用,在气候变化和人类活动影响下,河流的径流和输沙量已发生显著变化。选取青藏高原东部的黄河、长江、澜沧江、怒江和雅鲁藏布江五大河流源区,利用站点实测数据和Pettitt突变点检验、线性回归等统计方法,系统性地分析了1960—2020年间(近60 a)径流和泥沙的年际和季节性变化特征。主要结论为：(1)近60 a来,长江和怒江流域的年径流显著上升,其余流域变化不显著,径流变化存在较强的空间变异性,在2006年左右存在突变点,大部分站点的年径流在此后的十几年中均呈上升趋势;年输沙量方面,长江流域呈不显著上升,黄河、澜沧江、雅鲁藏布江流域均呈不显著下降,年际变化趋势与径流变化总体一致,但变异性更大。(2)对于60 a尺度的季节径流,上游站点冬、春季径流均呈增加趋势,所有站点夏、秋季径流的变化趋势与年径流总体一致,且夏季径流在空间分布上存在“北增南减”的特征。(3)澜沧江下游的水电梯级开发已经对下游天然径流过程产生干扰,主要表现为径流年内分布的突变,季节差异显著减小,趋于均匀化。以上结论深化了对青藏高原径流和泥沙变化特征的认识,可为开展径流趋势预...     

洮河流域近20年径流量偏枯原因分析

洮河流域为黄河流域的一级支流,受全球气候变化、水资源开发利用的复杂性和人类活动的多样性,近年来流域内天然来水量不断减少,年径流持续偏枯。本文以水文实测资料为依据,对流域上、中、下游径流、降水及产流变化趋势、不同时期径流的丰枯变化进行分析,提出近20 a以来洮河流域水资源量偏枯的主要原因是气温不断增高、蒸发量逐渐增大、降水量持续减少、森林植被退化、水电站建设的响超过了水资源的承载能力。实时、准确、全面地掌握洮河流域水文、气象规律和水文地质条件,对洮河流域水资源的统一调度和改善洮河生态环境具有重大意义。     

“西南河流源区径流变化和适应性利用”重大研究计划进展综述

西南河流源区是中国的水资源战略储备区,但其未来水资源演变趋势不明,为厘清气候变化下的径流变化规律以开展适应性利用,国家自然科学基金委于2015年启动了“西南河流源区径流变化和适应性利用”重大研究计划,本文对重大研究计划的总体情况和主要进展进行综述。重大研究计划实施以来取得了一系列研究成果:构建了西南河流源区天空地一体化监测体系,有效提升了西南河流源区的监测能力;创新了高原寒区径流水源组成的多元综合解析方法,揭示了高原寒区典型径流水源的形成机理及气候驱动下流域下垫面与水文系统的协同变化机理;创建了综合冰雪冻土寒区水文过程和示踪过程的分布式同位素水文模型,揭示了雅鲁藏布江径流变化的历史规律和未来趋势;提出了河流全物质通量概念,开展了大量取样检测,揭示了高原河流生源物质循环及生物响应规律,量化了澜沧江梯级水库运行的环境累积效应;发展了多目标互馈系统理论,从水量、水能、水质3个方面创新了梯级水库适应性利用技术,为西南水电消纳、澜沧江-湄公河水资源合作等国家重大需求提供了支撑。     

密云水库以上流域年径流变化趋势及周期分析

密云水库是华北地区最大的水库,是确保首都供水安全和经济社会发展的重要水源地。本文以密云水库控制流域的张家坟站、下会站为代表站,选取19602012年的年径流资料,采用线性回归法、Kendall秩次相关检验法、Spearman秩次相关检验法分析密云水库以上流域径流的变化趋势,采用连续功率谱方法分析密云水库以上流域径流的周期。结果表明:密云水库上游潮河和白河两个流域径流的年际变化非常大,它们在同一年的径流丰枯基本一致,其中同丰同枯的概率最大。近半个世纪以来,上述两个流域的径流均呈现出明显的减少趋势,并且白河流域径流的减小速度快于潮河流域,密云水库以上流域年径流量序列显著存在约45a的周期振荡。     

1975-2011年渭河上游径流演变规律及对气候驱动因子的响应

为探讨渭河上游径流的变化特征及其对气候变化的响应,选取1975-2011年河流实测径流量进行计算和分析. 结果表明：近40 a来,渭河上游径流总体呈明显下降趋势,其中,20世纪90年代前处于丰水期,90年代后进入枯水期,进入21世纪有明显增多趋势. 径流年际丰枯变化激烈,枯水年的发生概率高、持续性强,最长的连枯年份达8 a. 径流量集中在汛期,各年代的分配峰型有所不同,在70、80年代为7、9月双峰,之后变为单峰型分布. 流域内气候增暖明显,降水减少,蒸发加剧;90年代为明显的暖干型气候,21世纪初期气候向暖湿型转变的过程对径流的增加十分有利. 径流对气候变化有较强响应,但响应程度随时间变化而变化. 通过定量分析气候因子对径流变化的贡献值,发现由于气候增暖导致潜在蒸散量的加剧对径流变化的负贡献达60%以上,绝对值高于降水量的正贡献.     

三岔河上游近50年降水径流变化特征分析

为分析黔中水利枢纽工程的水源区——三岔河上游的水资源演变规律,利用常规线性回归和滑动平均法、Pettitt法以及Morlet小波分析等方法,对该流域近50年降水和径流水资源要素进行趋势性、突变性和周期性等多维特征分析。研究表明:降水和径流整体减少或增加趋势不明显,但其丰枯年份交替频繁,起伏波动较大;突变检验结果显示该区水文序列均在2003年存在突变年份,且均为不显著性突变年份;Morlet小波周期性分析可以看出研究区水文序列都存在一个14a左右的周期变化。上述分析成果一定程度上可为该区域水资源开发提供依据。     

雅鲁藏布江流域气候和下垫面变化对径流的影响研究

典型高原寒区雅鲁藏布江流域径流变化是反映该区域气候和下垫面变化的重要指标。在全球升温背景下,由于观测资料稀缺,导致缺乏针对整个流域的气候和下垫面变化对径流影响的研究。因此,本研究基于1986—2010年的气象数据和奴下水文站月尺度、动态土地利用数据等,利用改进的水文模型并结合不同的模拟策略厘清了流域1991—2010年不同时段间气候和下垫面变化对径流的影响。结果表明：在1991—2010年期间,不同时段间气候和下垫面变化对径流变化的贡献率差异较大,气候变化对径流变化的贡献率高于下垫面变化,且使径流量增加。从空间上看,气候变化对流域产流的贡献率在上游和中游都较大,在下游东北部的贡献率较小,而在该区域下垫面变化的贡献率较大。雪冰融水径流呈增加的趋势,对年径流的平均贡献率在21.1%~48.6%范围内,多年平均贡献率为33.6%;雪冰融水径流一般从4月开始增大,8月达到最大,10月达到消融末期。本研究的开展和发现既是雅鲁藏布江流域水文、水资源基础性研究的需要,具有重要的理论研究意义,同时也可为该流域的水资源保护、规划与管理提供科学理论和决策依据,具有重要的现实意义。     

雅鲁藏布江中游及昌果沟遗址古环境分析

西藏拉萨昌果沟遗址位于雅鲁藏布江中游支流的阶地上,是重要的新石器时代遗址.为探讨昌果沟遗址附近的古环境,对遗址附近开展地貌调查,在遗址北面约1 km处选取1个全新世风成沉积剖面进行光释光测年和环境指标分析,在雅鲁藏布江中游选2个阶地剖面进行光释光测年分析;此外,还总结了雅鲁藏布江中游23个全新世古土壤/泥炭的测年数据,进行概率密度分析,试图揭示区域的环境演化特征.研究表明:全新世古土壤/泥炭年代的概率密度可以较好地反映区域气候变化,9.0~6.0 ka古土壤/泥炭发育在波动中增强,气候由冷干向暖湿转换;6.0~2.9 ka古土壤/泥炭发育最强,气候相对温干;2.9 ka后鲜有古土壤/泥炭发育,气候变得冷干,史前人类活动受限.4.5 ka之后雅鲁藏布江中游及其支流一级阶地的形成为新石器时期先民提供农业耕作的场所,古土壤的发育为农作物提供了丰富的营养.1.4~1.1 ka期间(吐蕃王朝时期)局部地区有古土壤发育,气候好转.     

Streamflow changes and its influencing factors in the mainstream of the Songhua River basin,Northeast China over the past 50 years

The Songhua River plays a key role in the national development of China, owing to its unique natural condition and resources. Recent changes in the streamflow in the Songhua River are important with regard to local sustainable development and management under the background of global warming and aggravating soil erosion. In order to detect changes in the streamflow, two streamflow series from 1955 to 2004 (observed at the Harbin and Jiamusi stations) in the mainstream of Songhua River basin were obtained, and methods of statistical analysis, wavelet transform, and double mass analysis were employed to analyze the data. Reasons for the changes to the streamflow are discussed with respect to natural and man-made drivers. The results show the following: (1) From 1955 to 2004, the streamflow series present obvious declining trends. (2) The streamflow series followed the pattern of a wet–dry–wet–dry cycle pattern over the past 50 years. In the mainstream of Songhua River, wet years mainly occurred during the periods of 1955–1966 and 1984–1993, while dry years mainly occurred in the 1970s and after 2000. (3) Within the 50-year scale, the streamflow series appeared in the main periods of circa 33-, 13- and 4-year, in which the 33-year periodicity is the strongest. (4) Precipitation and temperature directly influenced the streamflow in the mainstream of the basin. The discharge was positively correlated with the precipitation and negatively correlated with the temperature. In addition, human activity was another important driving factor for streamflow change. (5) In the mainstream of Songhua River basin, the influences on streamflow can be divided into three periods: 1955–1976, 1977–1997, and 1998–2004. In the first period climate change played a dominant role, and during the latter two periods human influences were enhanced significantly.     

降水丰枯变化和产流条件改变对汾河径流影响的定量研究

定量分析汾河径流锐减的形成原因是汾河流域水资源可持续利用与管理中迫切需要解决的问题。本项研究首先采用降水-径流双累积曲线对汾河流域产流条件演变过程进行了两个时期的划分;然后采用距平百分比法对汾河流域年降水系列进行了丰枯状态划分,并建立了汾河河津站年径流量与当年降水量、上一年降水量之间的多元动态回归模型;并运用该模型定量分析了降水丰枯变化和产流条件改变对汾河径流的影响程度。结果表明：在1956-1973年间的产流条件下,降水变化使得河津站年均径流量平均减少约22.71%;在1974-2008年间的产流条件下,降水变化使得河津站年均径流量在平、枯两种年份平均减少了约18.95%;在1956-1973年间的年降水为平水或枯水条件下,产流条件改变使得河津站年均径流量减少了约47.11%;在1974-2008年间的降水条件下,产流条件改变使得河津站年均径流量减少了约55.20%。     

中国板块构造研究的某些新进展

<正> 1972年尹赞勋综合大量国外资料,在我国首次较系统地介绍了板块构造理论,接着李春昱、傅承义等又著文进一步介绍板块构造的基本理论,在我国广大地质工作者中引起了强烈的反响。由于当时还处在十年动乱时期,板块构造这一新兴学说得不到应有的重视,研究工作未能广泛开展,只有局部地区的探索。李春昱先生不顾古稀之年,带领西北地质研究所少数几人,首先开展了祁连山—秦岭地区的板块构造研究工作,这对我国板块构造研究起了先锋作用。     

云南三江一河典型地区河谷第四系发育特征

三江一河（金沙江、怒江、澜沧江、红河是流经云南境内的４条主体水系，将上述４条河流河谷第四系的野外观察加以总结得出；金沙江河谷局部发育早一中更新世的湖相层和河湖相层，常形成晚期阶地的基座，晚更新世至全新世冲积层构成四级阶地；怒江河谷第四系发育较差，在六库的上游河谷中冲积层极不发育，只有局部地方有少量的河漫滩砂砾层（全新世），在六库至过街河段中，尤其是过街盆地，发育有中更新世至全新世的冲积层和洪积层，前者构成五级阶地，后者形成巨大的洪积扇分布在河流右岸的谷底或苍坡上；澜沧江除景洪、勐罕（橄榄坝）盆地外，其它河段主要为峡谷，第四系很少，在景洪盆地中发育有第二、第一级阶地和河漫滩冲积层；红河的第四系有中更新世至全新世的冲积层，并构成五级阶地。基于上述第四系特点，简要地讨论了这４条河流的形成时代。     

A reconstruction of Holocene climatic changes from peat bogs in north-west Scotland

Continuous palaeoenvironmental sequences from three peat bogs located in north-west Scotland are presented which reveal palaeoclimatic changes during the Holocene, Peat cores were analysed lor humification. pollen and a range of other physical and palaeoecological data, and chronologies were constructed by radiocarbon dating. Reconstruction of past changes in bog hydrology formed the basis for palaeoclimatic interpretation. Four regional shifts to wetter bog conditions and two regional shifts to drier conditions are inferred. Best estimated aye ranges for the wet shifts span c . 5120 to 5070, 4020 to 3630, 3340 to 3270 and 940 to 800 cal BP, arid dry shifts are estimated at c . 4330 to 4120 and 1480 to 1340 cal BP. The most distinctive feature of the record is the oscillation from wetter to drier conditions around 4300 cal BP, followed by a return to wetter conditions after 4000 cal BP. This oscillation was probably caused by climatic changes which also had an inHuence on the dynamics of Scots pine within the region prior to, and during, its mid-Holocene phase of decline. Later shifts probably also reflect climatic changes, although evidence for human land-use complicates interpretation at c . 3300 cal BP. Potential causes are considered, including changes in the circulation of the North Atlantic Ocean during the mid-Holocene.     

西藏札达曲松一带两条蛇绿岩带的初步研究

雅鲁藏布江缝合带北支自札达县老武起拉向北西去向不明,南支止于札达县以东.在札达县曲松附近发现了2条蛇绿岩带--夏浦沟蛇绿岩带和波博蛇绿岩带,并在夏浦沟蛇绿岩带台丁拉-天巴拉之间发现了高压变质岩--榴闪岩,对蛇绿岩的空间分析及追索表明它们分别代表雅鲁藏布江缝合带南、北支.其中雅鲁藏布江缝合带南支在札达盆地西北缘首次被发现,而雅鲁藏布江缝合带北支则自老武起拉向西延伸,经研究区内的夏浦沟-台丁拉一带延入印控克什米尔地区,并可能向北西与什约克蛇绿岩相接.由于上述蛇绿岩分别构成北喜马拉雅构造带与札达微陆块、札达微陆块与冈底斯弧之间的板块界线,故它的发现对雅鲁藏布江缝合带西段空间结构的研究及青藏高原大地构造区划的完善具有重要意义.