宜昌站1882-2007年径流变化规律分析

以长江流域宜昌站1882-2007年的天然径流序列为基础数据,采用Mann-Kendall检验法和小波分析等统计方法,对径流序列各年代年内变化和年际分配变化进行了分析.结果表明,年内变化中,宜昌站径流分配不均匀,各个年代径流量集中在汛期;不均匀性和集中程度以20世纪20-50年代最明显,21世纪初最不明显,其他年份均介于二者之间,差别不大.在年际变化中,宜昌站多年径流量呈现减少的趋势,但并不显著;1935年左右为径流突变年份,径流量由突变前的14432 m3/s减少到突变后的13471 m3/s,减少了961 m3/s;多年径流量均存在12a和27 a的变化周期.     

西拉木伦河流域降水和径流特征分析

在搜集整理西拉木伦河流域近30a(1981—2010年)降水资料和同期径流数据的基础上,运用统计方法分析了该流域的降水和径流年内和年际变化特征,并对年降水量和径流二者之间的关系进行了初步探讨。结果表明,西拉木伦河流域年内降水分配不均匀,降水主要集中在夏季,近30a年际降水量呈波动减少趋势。受降水影响,西拉木伦河流域径流年际变化同样也较为强烈。以西拉木伦河流域年降水量、径流量建立数学模型为:Q=-4.624+0.029P年(R=0.706)。     

气候变化对呼图壁河径流量的影响

依据呼图壁河青年干渠渠首水文站1979—2005年径流量资料和呼图壁县气象站同期历史气候资料,统计分析了27a来呼图壁河径流的年内分布特征、多年变化规律以及呼图壁河流域气候变化对河流径流的影响。结果表明:径流量年内分配极不均匀,11月—3月几乎无径流产生,而4月—10月径流十分集中,水热同期的气候特点是形成呼图壁河径流年内分配不均的根本原因;径流量的年际变化较稳定,变差系数仅0.14;27a来呼图壁河年径流量表现出较明显的递增趋势,平均增加倾向率为0.157×108m3.10a-1;降水是影响河川径流的主要气候因素,27a来降水量呈增多趋势是导致呼图壁河年径流量递增的主要原因。气温升高,加快了冰川、积雪融水的产生,对增加和稳定径流也具有重要作用。     

金沙江流域气温降水变化特性分析

根据金沙江流域气温和降水资料,采用M ann-Kendall趋势分析、有序聚类、小波分析方法分析流域气温和降水的年际变化特征、趋势性、突变性和周期性。研究表明:(1)金沙江流域上游多年平均气温在0℃以下,年际变化稍大,下游多年平均气温在12℃左右,中游处于二者之间,且年际变化较小;流域大部分地区年均气温呈显著性升高趋势,气温升高主要发生在1980年以后,且普遍存在7~9年、14~15年和23~25年的近似周期,在1997、1992年和1986年发生突变;(2)金沙江流域降水丰富,干流年降水量自上游至下游逐渐增大,支流相对较均匀,且年降水年际变化较小;流域大部分地区年降水呈不显著的增加趋势,局部出现降水减少现象;普遍存在2~3年、7~8年和15年的近似周期;在1997、1993、1986年左右存在突变性。      

黑河流域气候特征及面雨量分析

文中分析了黑河的流域概况及流域面雨量的时空分布和年际变化 ,较为全面地揭示了整个流域面的气候特征 ;同时对黑河径流量的年内分配及其与流域面雨量的关系作了初步探讨 ,为进一步研究流域面降水的预报方法打下了基础。     

气候变化对长江上游径流影响预估

利用第五次国际耦合模式比较计划(CMIP5)中5个气候模式在3种典型浓度路径(RCPs)下的预估结果驱动SWAT水文模型,预估了21世纪气候变化对长江上游年径流量、季节分配以及极端径流的影响。结果表明：预估的长江上游平均气温呈显著上升趋势,21世纪末较当前(1986—2005年)升高1.5~5.5℃,降水总体呈增加趋势,在21世纪30年代后高于当前气候平均值,21世纪末相对于当前增加5%~15%。流域内气候变化存在明显空间差异,金沙江和岷沱江流域气温升高和降水增加幅度均大于流域平均值。预估的长江上游年径流量及各月平均径流均有增加趋势,在21世纪30年代后高于当前多年平均值,21世纪中期增加4%~8%,21世纪末增加10%~15%。预估的径流年内分布的均匀性有所增加,但年际变化明显增大,极端旱涝事件的频率和强度明显增加。预估的各子流域径流变化对气候变化的响应也存在差异,金沙江和岷沱江流域年径流量、年际变化和年内分布变化小,对气候变化的响应表现为低敏感;嘉陵江流域、乌江流域和长江上游干流径流增加幅度大,同时极端丰枯出现的频率和程度增加显著,是气候变化响应的敏感区域。     

水文模型参数选取对模拟径流的年际年内分布影响评估

使用水文模型进行气候变化对水文水资源的影响评估时,通常假定水文模型参数在历史和未来时期是固定不变的,并未区分水文模型参数受环境变化的影响差异。针对该问题,采用集对分析法以年降水量和年径流量为依据进行丰、平、枯水年的划分,利用SWAT分布式水文模型分别率定不同水平年的模型参数,探究月尺度模型参数的非稳定性对年际年内径流的影响。研究结果表明,分别以年降水量和年径流量划分丰、平、枯水年时,1961—2010年这50年中有70%的年份为同枯或同丰。如果仅选择某一水平年（丰、平、枯）背景下的资料进行建模,将导致模拟精度较丰、平、枯整体考虑时降低,且是以偏大为主。用同样的水文资料与代表不同环境条件下模型参数推求径流过程时,从年际变化角度看,使用某一水平年（丰、平、枯）背景下的参数,总体上模拟径流偏湿润,使得丰水年比重增加、枯水年比重降低;从年内分布看,受不同水平年参数影响,径流的集中度减小,年内分配更加均匀,径流集中期延迟。本研究可为提高未来变化环境下水文模拟可靠性提供参考,对于应对变化环境下的水资源适应性管理具有重要意义。     

西宁市蒸发量变化特征及影响因素

利用西宁市1954～2005年地面气象观测数据蒸发量资料,分析西宁市蒸发量的变化趋势及其影响因子,并根据彭曼公式（Penman Formula）对蒸发量进行了回归分析。结果表明,西宁52a蒸发量的年际变化、年代际变化、不同季节和月份的年代际变化均呈显著下降趋势。1960～1990年代,年蒸发量减少了377．98mm,平均每年减少约27．2mm,其中,1980年代减少的幅度最大,春季和夏季蒸发量显著减少,占年蒸发量减少总量的42％左右,6月的蒸发量下降最快。年际变化趋势符合格丁斯函数（Giddingsfunction）拟合曲线。年内分配形式的年代际变化表明,在1960、1970年代年内分配较不均匀,集中程度较高,1970年代以后年内分配不均匀性减小。依据彭曼公式建立了二元回归方程,经过显著性检验,蒸发量与日照时数、饱和水汽压差的线性关系密切。影响蒸发量变化的因子主要有平均气温、日照时数、相对湿度等,夏季的降温和夏季、秋季日照时数的减少是蒸发量减少的主要原因．而日照时数的减少主要是总云量增加造成的。     

长江流域水分收支以及再分析资料可用性分析

首先利用实测资料定量计算了长江流域水分收支的各分量,包括降水、径流、蒸发、水汽辐合等,分析其季节循环、年际变化以及线性趋势变化。结果表明,多年平均该流域是水汽汇区,主要来自平均流输送造成的水汽辐合,而与天气过程密切相关的瞬变波则主要造成流域的水汽辐散。蒸发所占比例接近于径流,对流域水分循环十分重要。大部分要素的季节变化和年际变化都很大,只有蒸发和大气含水量的年际变化较小。降水和平均流输送造成的水汽辐合一般在6月达到年内最大,12月达到年内最小,而径流和大气含水量则一般滞后1个月于7月达到年内最大,1月降为年内最小。1958—1983年,夏半年降水略微增加,冬半年略微减少,各月实测径流为弱的增长趋势,但均不显著,年平均蒸发亦无显著的趋势变化。然后将实测资料同ECMWF及NCEP/NCAR再分析资料作进一步对比分析,以检验两套再分析资料对长江流域水分循环的描述能力。在量值上,NCEP/NCAR再分析资料中的降水、蒸发、径流均比实测偏大很多,大气含水量及由平均流输送所造成的水汽辐合则偏小很多;ECMWF再分析资料中的降水量、径流量基本上与实测接近,蒸发量偏大,大气含水量及由平均流输送所造成的水汽辐合偏小,但比NCEP/NCAR再分析资料要接近实测。另外,该两套再分析资料均可以较好地描述长江流域水分收支的季节循环和年际变化,而且同样是ECMWF再分析资料与实测资料的一致性更好。但是两套再分析资料在1958—1983年均存在十分夸张的线性趋势变化,尤其是ECMWF再分析资料。     

1953—2011年信江流域径流量变化特征及归因分析

利用信江流域梅港水文控制站1953—2011年径流量观测资料和11个气象站同期气象观测资料,采用统计方法、Mann-Kendall非参数检验方法、Morlet小波分析法,对信江流域径流量年内、年际变化的不均匀性、长期趋势、周期变化,及其与气候因素的相关性等进行分析。结果显示,信江流域多年平均径流量呈缓慢增大趋势,但具有显著的年际和年代际变化特征,振荡周期明显,年际变化的主要周期为6—8 a,年代际变化的主要周期为准22 a,在20世纪70—90年代最明显。年流量以主汛期(4—6月)为最多,春、夏季(3—8月)径流变差系数小,水量稳定,冬季变差系数大,水量不稳定。流域径流量与气候因素中的降水、蒸发具有显著的相关性,而人类活动中的城镇化、经济、人口等因素对径流变化起到了一定的辅助作用。     

近57a长江黄河源区径流量变化异同特征分析

利用1956~2012年长江和黄河源区内2个水文站点逐月流量数据,分析了近57a两江源区径流的长期变化趋势、突变特征以及周期特征的异同。结果表明:长江源区径流量月变化呈单峰型,峰值在7月;黄河源区则表现为双峰型,峰值分别出现在7月和9月。近57a来,长江源区各季节及年平均径流量均呈现上升趋势,而黄河源区表现为年平均、春季和秋季平均流量呈下降趋势,而夏季和冬季则表现为上升趋势的特征。长江源区1960年和1968年前后的突变点比较可靠,在1998年前后可能也存在一次突变;而对于黄河源区,则在1960年和1968年前后的突变点具有较高的可靠性。长江源区年径流量主要存在9~10a和准22a的变化周期,而黄河源区年径流主要存在4a、7~8a和准16a的变化周期。      

近45年来长江上游通天河径流量演变特征及其气候概率预报

利用长江上游通天河流域直门达水文站1957～2001年各月平均径流量资料,对长江水系通天河的径流量变化规律及与气候要素的关系进行了分析.结果表明,通天河月平均流量具有很好的持续性,尤其是7～12月,其显著落后自相关可达4～6个月以上;近45年来,通天河流量经历了小-大-小的演变过程,期间出现过径流量的多次转折,其中1967年由大变小,径流量持续减小直到1979年,长达11年;1979年径流量由小变大,直到1989年达到历史(有记录以来)最大值,持续时间长达10年;1990年代径流量持续减小;从1998年开始,径流量又开始表现出增大趋势;年径流量表现出较明显的准2年短周期和7.5及12.3年的长周期变化;年平均径流量与同期6～9月降水存在显著的正相关关系,与气温关系不显著.对径流量丰枯划分的标准不同,进行径流量转移概率的预报结果也不同.     

ANALYSIS OF CLIMATE VARIABILITY IN THE JINSHA RIVER VALLEY

Monthly mean surface air temperatures and precipitation at 20 meteorological stations in the Jinsha River Valley(JRV) of southwest China were analyzed for temporal-spatial variation patterns during the period 1961-2010.The magnitude of a trend was estimated using Sen's Nonparametric Estimator of Slope approach.The statistical significance of a trend was assessed by the MK test.The results showed that mean annual air temperature has been increasing by 0.08℃/decade during the past 50 years as a whole.The climate change trend in air temperature was more significant in the winter(0.13℃/decade) than in the summer(0.03℃/decade).Annual precipitation tended to increase slightly thereafter and the increasing was mainly during the crop-growing season.Both the greatest variation of the annual mean temperature and annual precipitation were observed at the dry-hot valley area of middle reaches.Significant warming rates were found in the upper reaches whereas the dry-hot basins of middle reaches experienced a cooling trend during the past decades.Despite of the overall increasing in precipitation,more obvious upward-trends were found in the dry-hot basins of middle reaches whereas the upper reaches had a drought trend during the past decades.     

安康水库蓄水前后上游气候变化特征

利用陕西省安康水库上游气象站点的月及日降水、气温、蒸发等气候资料,分析了安康水库蓄水前后上游流域气候变化特征。分析结果表明,年降水量呈逐年代减少趋势,年平均温度呈增暖趋势,年蒸散量呈减少趋势;蓄水后年及主汛期降水量、雨日、暴雨日数、极端强降水概率、蒸散量均比蓄水前减少,平均气温比蓄水前升高,其中冬季升温幅度最大;主汛期和年降水量、平均气温蓄水前后差异显著,冬季蒸散量蓄水前后差异显著。近45年来汉江径流量呈下降趋势,降水对径流影响显著。     

博斯腾湖流域气候变化及其对径流的影响

利用博斯腾湖流域开都河、黄水沟和清水河的出山口水文站月径流量和气象站月平均数据，开展变化特征分析和径流变化对气候因子的响应研究。结果表明，博斯腾湖流域年际气候变化以气温上升为主，降水量增加趋势不显著；域内主要河流径流量持续上升。突变检验发现，三条入湖河流90年代之前径流量增加主要是域内降水量增加的结果，随后受气温上升导致冰雪消融加快也对径流量的增加有贡献。相关分析结果显示，博斯腾湖三条入湖河流年径流量变化主要受4月和7月降水因子影响。此外，开都河的径流变化还表现出对8月气温和降水的显著响应，同时开都河流域集水区冰川的面积和占比均大于黄水沟和清水河流域，这表明冰川融水补给对开都河径流的影响大于黄水沟和清水河。所建立的气候因子-径流量多元线性回归模型，能够很好的模拟开都河、黄水沟和清水河的径流变化过程，证明了博斯腾湖流域水文变化受气候因子的显著影响。     

长江源流量对长江源流域气候年代际变化的响应

利用长江源流域气象站降水、气温资料和源区直门达水文站流量,建立了历年各月、季降水距平百分率和气温距平序列,分析了长江源流量与长江源流域降水、气温的年代际变化.结果表明,长江源流域气候演变存在非常明显的年代际变化.年降水量呈平缓下降趋势,60、80年代年降水量正常或偏多,70、90年代偏少,主要受夏季降水的影响;年气温明显呈上升趋势,60年代最冷,70年代开始回升,80年代暖在冬,90年代暖在秋,目前年、夏、秋、冬季已达到1961年以来的最暖期;年流量与年降水的年代际变化、突变年份对应,60、80年代偏多,70、90年代偏少,目前除春季流量外,夏、秋、冬季已转入上升趋势,1965、1979、1997年二者均发生了突变.     

松花江、辽河流域实测径流的变化趋势及其与降水的关系

利用松花江、辽河流域内132个降水测站1961-2000年40年的月降水资料,以及水文测站哈尔滨、江桥、铁岭1956-2000年45年的月实测径流量资料,分析松花江、辽河流域实测径流的变化趋势,并探讨夏季径流与同期降水的相关性。结果表明：松花江流域的年实测径流量呈现较微弱的下降趋势,而辽河流域年实测径流呈现显著的下降趋势;两流域径流量均存在着一致的阶段性丰枯周期变化;最显著的一次波动是夏季实测径流由20世纪60年代中后期呈现的显著下降趋势转为80年代初期的明显上升趋势;降水是影响松花江、辽河流域夏季实测径流的一个重要气候因素。初步揭示了人类活动、下垫面改变对实测径流的影响。