黄河源区径流年内分配变化规律分析

河川径流的年内分配特征与特定的径流补给条件关系密切。在气候变化以及人类活动的影响下,河川径流的年内分配特征也发生着相应的变化,直接影响水资源的开发利用以及生态系统的健康。本文根据黄河源区主要测站1952～1997年的月天然径流资料,分析了年内分配不均匀系数、集中度和集中期、变化幅度等特性。结果表明:1)黄河源区径流的年内分配特征20世纪90年代和70年代较为接近,而80年代则与60年代较为接近。2)90年代的径流年内分配特征出现了较大的变化,突出表现在汛期径流量的减少;3)玛曲水文站径流年内分配的不均匀性、集中度以及相对变化幅度都略高于唐乃亥,而绝对变化幅度则较小。     

1957-2008年黑河流域径流年内分配变化

根据黑河流域重点控制水文站莺落峡、正义峡实测月径流量观测资料,应用不均匀系数、集中度(期)、变化幅度等方法指标,分析了黑河流域径流年内变化规律;采用累积滤波器和Mann-Kendall秩相关法诊断了各月径流量的变化趋势.结果表明:①对于莺落峡站,总体上各个年代径流年内分配均呈明显的"单峰型"分布,其径流量7月达到极大值...     

渭河径流年内分配变化特征及其影响因子贡献率分解

研究渭河径流年内分配变化特征及其影响因子,有助于在区域视角下进一步掌握全球变暖与人类活动不断加剧背景下的水文响应。本文基于1960-2005年实测径流、面降雨以及潜在蒸发量的月序列数据,采用集中度与不均匀系数两个指标分析渭河径流年内分配特征的时空变化规律。运用Mann-Kendall法求算了渭河流域径流集中度与不均匀系数的变化趋势,采用启发式分割法诊断径流年内分配特征值的变异点,并运用累积量斜率变化率比较法定量计算气候变化与人类活动对径流年内分配特征变化的贡献率。结果表明:①渭河实测径流年内分配特征值的年变化过程呈现上升趋势,其中张家山站呈现显著上升趋势,该流域旱涝风险有所增加;②林家村与张家山站的实测径流年内分配特征值均存在1973年这一变异点,而华县站无变异点存在;③气候变化与人类活动影响对林家村站径流年内分配集中度与不均匀系数的贡献率分别为27.15%,72.85% 和12.10%,87.90%,而对张家山站的贡献率分别为39.11%,60.89%和33.73%,66.27%。人类活动是渭河实测径流年内分配特征变化的主要驱动力。     

基于集中度与集中期的径流年内分配研究

借鉴年降水量年内分配的向量法,描述径流年内分配的径流集中度和集中期,尝试提出一种计算河川径流年内分配不均匀性的定量新方法。实例研究表明,用月径流量计算的集中度比径流年内不均匀系数有更高的分辨能力和敏感性,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。     

胶东山丘区典型流域径流年内分配特征量化研究

采用M ann-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。     

水文年内不均匀系数的探讨

本文从物理概念、年内不均匀系数等值线图的绘制与应用、计算机程序应用三个方面提出采用年内分配不均匀变差系数C。研究降水、径流及泥沙年内不均匀程度,并用长江上游干支流250个水文站多年平均(?),(?)_1完全调节系数(?)_L翔实资料进行全面对比论证,对完善年内均匀系数有一定的理论和实用价值。     

新疆玛纳斯河年径流时序特征分析

基于肯斯瓦特水文站54 a的逐月径流实测资料,运用参数、非参数检验和R/S分析探讨了玛纳斯河径流量的趋势、跃变及未来的变化趋势,并利用径流量年内分配特征指数描述了径流量年内分配状况。结果表明,玛纳斯河径流量在1995年发生跳跃式的突变,并达到极显著水平,这也与径流量累积距平显示的结果一致;径流量的赫斯特指数大于0.5,具有持续性,预示其未来变化仍将保持增加走势;计算表明,玛纳斯河肯斯瓦特站径流量高度集中于夏季(6、7、8月),年内分配指数中的集中度比不均匀系数具有更强的分辨能力与灵敏性,集中期所对应的最大径流量出现时间与实际月份相同,并且各特征指数间存在关联性。     

澜沧江河道冲淤变化与来沙系数的格兰吉尔因果分析

采用格兰吉尔因果关系模型以及时间序列平稳性的ADF检验技术,结合23年的实测资料数据,分析了澜沧江天然来沙量的变化是否会导致澜沧江河道冲淤发生变化。结果发现:(1) 澜沧江历年来沙系数变化是一个不稳定的时间过程、但历年冲淤变化却是一个稳定的时间过程;(2) 澜沧江河道(允景洪断面)历年来沙系数变化对于冲淤变化不存在格兰吉尔因果关系,或前者对后者无预测关系,因此澜沧江河道来沙系数的增加(或减少)都不一定导致断面淤积量增大(或冲刷量增大)。前人得出的"随来沙系数的增大,断面淤积量有所增加,反之,则冲刷量增加"的结论值得商榷。     

黔东南冰雹集中期和集中度气候特征分析

基于贵州省黔东南地区1961―2008年1―12月16个台站冰雹观测资料,引入了表征冰雹事件时间分配特征新参数——冰雹事件集中度和集中期,对黔东南地区冰雹事件年内非均匀性特征进行分析。结果表明:黔东南地区冰雹事件集中度及集中期的平均和异常空间分布均存在很大区域差异,异常空间分布根据地形可分为4个区;从时间演变上看,各区年内冰雹事件集中度与集中期均表现出显著的年代振荡特征,各区年代际变化特征不一致;黔东南区域年内冰雹事件集中度和集中期表现出反向变化趋势。     

山地河流的河相关系及其变化趋势——以怒江、澜沧江和金沙云南河段为例

河相关系理论迄今总是应用于冲积河流的研究中并取得了很好的效果,但尚未应用在非冲积性山地河流的研究中.河相关系理论是否适用于非冲积性河流的研究?该研究选取滇西山地河流,以怒江道街坝、澜沧江旧州和景洪、以及金沙江石鼓4个水文站的历年实测水文资料为基础,探讨了上述4站有水文资料记载时段的历年及多年的流量～河宽、流量～水深、流量～流速关系,揭示其年际变化特征.结果显示,河相关系理论在研究非冲积性河流当中同样存在很好的效果,表明山地非冲积性河流与冲积河流在河道演变中遵循类似的规律.研究区北段从西部的怒江到中部的澜沧江,再到东部的金沙江,其河相关系的年际变化幅度逐渐减小,与它们受到构造抬升的影响减弱相适应.澜沧江河相关系的年际变化在北部相对不明显,在南部则相对显著,这与其南北两段的地貌分异有关,也与中下游的大坝建设等人类活动引起南部河床的冲淤强度的增大有关.系数积及指数和表明,山地河流由于受到基岩边界的影响,其流水断面的调整中河宽、水深和流速之间的协调能力比冲积性河流的小.另外,建立了流水断面宽深比与流量之间的河相关系式,丰富了河相关系的研究内容,并在研究区不同河流、不同河段的流量预测或断面形态预测中具有重要的意义.     

黄河内蒙古段洪峰特征及水沙关系变化

本文通过黄河头道拐站1950-2009 年水沙年系列进行突变点分析, 识别出1969 年、1986 年、1996 年3 个突变点, 将黄河内蒙古段水文过程划分为4 个时期。在此基础上, 利用内蒙古段6 个水文站长系列日流量、日含沙量及泥沙组成数据, 划分了各站的夏汛洪峰, 并统计分析了分期洪峰的水沙分布特征和洪峰水沙关系, 揭示出夏汛洪峰流量和输沙率逐渐减少的规律:1996-2006 年与1954-1968 年相比, 夏汛洪峰水沙量占全年水沙的比例都减少了约一半, 流量级频率与输沙率乘积的峰值对应的流量也降低了约一半。分析认为, 黄河内蒙古段夏汛洪峰特征阶段性变化既有大型水库的影响, 又有气候变化及人类活动的影响, 而且后者的作用越来越大。分析发现, 20 世纪90 年代以前, 黄河上游水沙变化只是改变了内蒙古段来沙中粗颗粒泥沙的水沙关系, 显示出大流量输送粗颗粒泥沙能力相对增强的趋向;进入内蒙段后, 通过泥沙冲淤调整, 分粒径组泥沙水沙关系变化比较复杂。近期在水沙条件巨大变化下, 河流的输沙特性并没有发生根本变化, 但是无论全沙还是分组沙, 水沙关系曲线变陡, 大流量输送泥沙能力相对增强。     

澜沧江—湄公河流域的水资源及其开发利用现状分析

世界大河澜沧江—湄公河流跨亚洲中国、老挝、泰国、柬埔寨、越南和缅甸６ 国, 是亚洲第一国际大河。流域内有多种气候区和地理环境,其水文特征和水资源分布地域差异极大。文中着重对该区流域内的河川径流特征和水资源时空分布规律进行全面的分析,同时对该区流域内的水资源利用现状及其影响进行初步分析。为国际河流的国际合作开发和流域内水资源的可持续利用提供最基本的依据。     

怒江流域悬移质输沙时空分布特征及变化趋势

利用怒江-萨尔温江上游地区怒江流域5 个水文站长序列日悬移质输沙与径流观测记录,运用Mann-Kendall 检验和R/S 分析等方法,分析了50 多年来(1956-2011) 怒江干流和支流南汀河输沙时空格局和变化特征及其与径流的关系.结果表明：(1) 怒江干流平均含沙量和输沙模数远小于支流南汀河,流域悬移质输沙率年际变异系数随控制面积增大而减小;(2) 怒江干流木城站悬移质输沙率小于其上游道街坝站,部分泥沙淤积在区间河床可能是其原因之一;(3) 怒江流域悬移质输沙年内分配极不均匀,干流悬移质输沙集中程度在月以上时间尺度高于支流南汀河,而在日时间尺度则低于支流南汀河;(4) 怒江干流和支流南汀河悬移质输沙率均呈明显上升趋势,且未来仍将延续上升趋势,二者的突变分别始于1987 年和1980 年;(5) 怒江干流中上游悬移质输沙与径流的相关性不显著,中下游、下游以及支流南汀河悬移质输沙与径流的相关性均显著.     

疏勒河流域泥沙分布规律及水沙关系研究

泥沙是影响河流健康和水环境的重要因素之一，受气候变化和人类活动的影响，流域水文要素和下垫面条件发生了较大变化，尤其是实施大规模的水土保持措施后，部分河流的泥沙含量大幅减少，但在河西内陆河流域发源于祁连山西端的疏勒河流域，受降水条件和人类活动的影响，河流泥沙呈增加趋势。本文应用疏勒河流域实测长系列水文资料，采用水文统计法、差积曲线法、趋势检验法、突变检验法、非线性复相关模型法等方法，分析了流域泥沙时空分布规律及水沙关系，结果表明：疏勒河干流昌马堡站年输沙量为333.5×104 t，至下游潘家庄站减少到223.5×104 t；党河党城湾站年输沙量为76.56×104 t，至下游沙枣园站增加到121.3×104 t；疏勒河干流输沙量主要集中在汛期7～8月，占全年的81.9 %～84.0 %，党河流域输沙量主要集中在4-8月，占全年的92.3 %；流域泥沙变化总体呈增加趋势，突变点1998年以后，年输沙量增加了86.3 %～148.2 %。建立了潘家庄站降水～泥沙、径流～泥沙以及年输沙量～年径流量～年最大洪峰流量关系模型，相关关系较好，相关系数达到0.717～0.858。流域出山口以上对泥沙的影响因素主要是降水，出山口以下主要是修建水库、水电站、引水工程、河道采砂等人类活动影响。随着国家对内陆河流域祁连山和河西走廊的日益关注，以及全国河长制的推行，河流生态健康已经提上日程，研究疏勒河流域泥沙分布规律及水沙关系，对国家实施西部生态安全战略、区域生态环境修复治理、水资源可持续利用等具有重要意义。     

黑河上游夏半年河水化学组成及年内过程

2006年5月至2006年10月在黑河上游扎马什克、祁连及莺落峡水文站逐日采集河水样,同期在七一冰川冰采集融水样,研究水化学组成、演化特征及其影响因素。样品分析结果表明：黑河上游山区,受人类活动影响较少,水中可溶性无机离子的含量比较低,主要受水岩作用过程影响。水文因素,特别是降水是控制水中化学物质含量季节变化的主要因素。受流域地理-地貌特征及水文差异影响,祁连水文站样品中Cl-,NO-3,SO2-4和Na+的含量相对较高,札马什克样品中Ca2+,Mg2+和HCO-3浓度较大,莺落峡的水化学组成介于扎马什克与祁连之间。在流域范围内,气候差异是引起水化学组成变化的主要因素。上游河水中的化学物质主要来源于碳酸盐溶解,也有部分硫酸盐的贡献,随径流演化,岩盐和硫酸盐的贡献逐渐占主要地位。     

澜沧江-湄公河干流底沙重金属含量空间变化及污染评价

国际河流澜沧江-湄公河流域资源开发引起的水文情势、泥沙和水环境变化一直是国际社会关注的重点.本研究选取了该河干流境内外8个关键河段的底沙进行采样,并进行5种重金属元素(锌Zn、铅Pb、铜Cu、铬Cr、砷As)含量实验测试,分析了该河干流底沙重金属含量空间变化.运用沉积学原理,应用地积累指数法和潜在生态危害指数法评价了澜沧江-湄公河流域干流底沙重金属污染的情况.结果显示:1.在澜沧江-湄公河流域干流底沙重金属元素中Zn、Pb、As在上游中国境内澜沧江底沙中的含量平均值分别为91.43 mg/kg、41.85 mg/kg、21.84 mg/kg,均大于其在下游境外湄公河底沙中平均含量,其平均含量分别为68.17 mg/kg、28.22 mg/kg、14.97mg/kg;Cr在境外湄公河底沙中含量的平均值为418.86mg/kg,大于境内上游澜沧江底沙中的平均含量42.19 mg/kg,且主要集中在琅勃拉邦和巴色采样点,其含量分别为762.93 mg/kg、422.9 mg/kg;Cu除在戛旧和界碑含量较小分别为11.7 mg/kg、7 mg/kg外,在上下游其他采样点的含量分布变化不明显.2.地积累指数法评价结果表明干流底沙重金属在上游中国境内Zn、Pb、As有污染,其中Pb、As的污染较Zn严重.在下游中国境外Cr污染较严重,其污染主要集中在琅勃拉邦和巴色两个采样点,As在巴色采样点也出现了轻微污染.3.潜在生态危害指数法评结果表明干流底沙重金属元素单一潜在生态危害系数和多种重金属潜在生态危害指数均较小,各采样点重金属潜在生态危害程度均属于轻微污染.由此可见澜沧江-湄公河境内局部河段因地球化学背景或矿产开采致使的水体和底沙重金属污染,沿程经水体稀释和水库淤积后,尚未出现污染的跨境迁移现象.本研究能在一定程度上填补澜沧江-湄公河流域在干流上对重金属污染研究的空缺,为澜沧江流域资源开发的评价影响提供理论依据.     

近50 a来乌鲁木齐河源区径流变化及其机理研究

 乌鲁木齐河源区径流是供给中下游地区和乌鲁木齐市的重要水源。通过对河源区3个水文断面（1号冰川、空冰斗和总控）有观测记录以来的径流变化研究,一方面提供径流观测的最新资料,使人们对乌鲁木齐河源区径流近期变化有新的认识;另一方面通过对气候、冰川变化的综合分析,揭示乌鲁木齐河源区径流近50 a变化事实和可能的原因。结果表明：河源区3个水文断面径流自有观测记录以来整体上呈增加趋势,其中总控水文断面径流虽有增加,但不显著。影响3个水文断面径流变化的因素不同,1号冰川水文断面径流变化受控于冰川区热量条件,当消融期气温大于2 ℃时,径流呈加速增长。1号冰川径流不仅包含了冰川对气候变化的瞬时响应,也包含了冰川对气候变化的滞后响应,由冰川物质平衡和面积计算的冰川体积损失量变化较好地验证了径流变化。对于空冰斗融雪径流,降水量多寡是导致径流变化的主导因素,但冰斗区固态降水多,气温亦起着不可忽视的作用。总控水文断面径流大小与气温和降水关系比较复杂,表现为近年来气温和降水增加,径流却有下降趋势,这可能与河源区实际蒸散增强、冰川快速退缩导致径流峰值已经出现、大范围冻土消融导致的地下渗漏量增多等原因有关。     

气候变化对渭河上游径流量和输沙量的影响

利用渭河上游北道水文站的径流量和输沙量资料和渭河上游流域16个气象站的气象资料,分析了1951—2000年期间气候变化对渭河上游径流量和输沙量的影响。结果表明:渭河上游径流量变化总体呈下降趋势,跃变点发生在1967年,20世纪60年代径流量最大,90年代以后径流量最小。径流量的变化主要取决于流域降水量的变化。葫芦河支流流域的降水量对径流量变化的影响最为敏感,其次是榜沙河支流流域的降水量。输沙量的多少主要取决于上游降水量的多少和大雨的次数,其次是风速大小和大风次数的多少。     

1954-2011年间珠江入海水沙通量变化的多尺度分析

基于高要（西江）、石角（北江）和博罗（东江）水文站1954-2011 年的连续径流量和输沙率资料,采用Mann-Kendall 非参数秩次检验和小波分析的方法,分析珠江流域的入海水沙通量变化特征。结果显示：（1）1954-2011 年珠江的入海径流量没有明显变化趋势,但输沙率呈明显下降趋势,其间不同阶段的变化趋势不同：1954-1983 年珠江水沙均处于增长阶段,该阶段气候变化和人类活动对输沙的贡献率分别是70%和30%;1984-1993 年珠江水沙通量呈先降后升（1989 年是转折点）波动阶段,主要与气候变化有关;1994-2011 年珠江的水沙通量均呈下降趋势;气候变化和人类活动对输沙率下降的贡献率分别是20%和80%。（2）龙滩水库蓄水后的2007-2011 年与2006 年以前相比,珠江年均入海径流量减少了14%,而年均入海输沙率是减幅达到70%。这一时期水库蓄水和水土保持对输沙率减少的贡献率达到90%以上;（3）珠江的水沙通量变化具有明显年代际周期和年际周期变化特征,且不同子流域的周期有所不同。例如西江的径流量主要存在24 年和13 年的年代际周期以及4~7 年的年际周期,而输沙率主要存在16 年左右和10 年左右的年代际周期和4~7 年的年际周期;北江径流量主要存在12 年左右年代际周期和2 年左右以及8 年左右的年际周期和和输沙率年代际周期主要13-16 年,而年际周期是4~7 年和2~3 年;东江的径流和输沙率主要存在12 年左右年代际周期和2 年左右以及6 年左右的年际周期。这些年代际和年际变化周期与珠江流域降雨量的变化周期有较好关联性。     

Sedimentological and Geomorphological Effects of Reservoir Flushing: The Cachí Reservoir, Costa Rica, 1996

The Cachí Reservoir on the Reventazón River, Costa Rica, is flushed on an almost yearly basis. A field investigation of the 1996 flushing was carried out in order to elucidate from where in the reservoir the material originates, where and to what extent the released sediments will deposit along the river from the dam to the sea, and finally how this can be explained. A reservoir survey was conducted by means of echo-sounding along certain cross-sections before and after the flushing. The material was found to both deposit in between flushings and to be eroded during flushing, mainly in the uppermost and lowermost parts of the old river channel. In the downstream reaches, the pulse of suspended sediment pertaining to the flushing was found to be clearly distinguishable by means of grain-size distribution, even in the lower parts. Surveys were conducted at eight sites along the river downstream from the dam both before and after the flushing such that the volumes of deposited or eroded material were found. By use of the dry bulk density, the results could be calculated in tonnes, thus facilitating comparison to the samplings of the hydrological stations along the river. A major factor in explaining the amounts and distribution of deposits was shown to be the phase lag between water discharge and suspended-sediment con-centration peaks. The influence of this phase lag on the deposition and erosion processes is illustrated by a schematic figure. A more detailed sediment budget is presented for the reach between the hydrological stations c . 10 and 30 km downstream from the dam. It was found that approximately 250 000 tonnes were deposited within the reach. Of these, 82% were channel-bed deposits while 18% were deposited on the river banks.