基于四元驱动的海河流域河川径流变化归因定量识别

海河流域水资源极为短缺,河川径流下降显著,定量识别径流变化成因对于科学认识流域水循环演变机理、支撑水资源开发利用具有重要的科学意义和实际价值。基于模型参数区域化技术构建了海河流域可变下渗容量（VIC）模型,重构了流域天然河川径流序列。建立了气温变化、降水变化、下垫面变化和取用水四元要素驱动的河川径流变化归因定量识别技术体系,分析了4种因子在海河流域河川径流减少中的贡献。结果表明:①1956—2010年,人类活动是海河流域河川径流减少的主要原因,但是气候变化的影响不可忽略,其中气候变化的贡献约为1/3,人类活动的贡献约占2/3;气候变化中,降水下降的贡献远大于气温升高的影响,分别约为30%和4%;人类活动中,取用水的影响大于下垫面变化的影响,分别约为55%和11%。②海河流域4个水资源二级区的河川径流变化成因相比,从北向南气温升高的影响减小,降水减小的影响增大,海河北系和海河南系的取用水影响较大,滦河流域径流变化时间较晚,徒骇马颊河径流变化程度最小。     

中国主要江河径流变化成因定量分析

变化环境下中国主要江河实测径流量发生了较为明显的变化,科学理清径流变化原因是流域水资源评价和管理的重要基础工作。基于中国七大江河代表性水文站1956—2018年的实测径流量资料,诊断了变化环境下水文序列的变异性特征;采用水文模拟途径,定量评估了不同驱动要素对径流变化的影响。结果表明:①淮河、长江和珠江实测径流量变异性特征不明显,相比而言,北方主要江河实测年径流量系列存在较为明显的突变性,但最显著的变异点发生时间存在差异,变异前后降水径流关系发生较大变化。②RCCC-WBM模型能够较好模拟中国南方湿润区和北方干旱区江河天然径流量过程,该模型可以用来还原人类活动影响期间的天然径流量。③总体来看,人类活动对中国北方江河径流量的影响大于气候变化的影响,气候变化是中国淮河及其以南江河径流变化的主要原因。     

变化环境下海河流域降水演变研究综述

全球气候变化与大规模的人类活动显著地影响了全球的水汽循环和区域降水特征.海河流域是我国人类活动影响最剧烈的地区,近百年来其降水的总量和时空分布均发生了显著的变化,对海河流域水资源产生了十分显著的影响.本文对近年海河流域降水演变相关研究成果进行了综述,重点总结了海河流域降水演变事实和变化趋势、气候变化和人类活动对海河流域降水影响等方面研究成果.     

中国主要江河径流变化成因定量分析

变化环境下中国主要江河实测径流量发生了较为明显的变化，科学理清径流变化原因是流域水资源评价和管理的重要基础工作。基于中国七大江河代表性水文站1956—2018年的实测径流量资料，诊断了变化环境下水文序列的变异性特征；采用水文模拟途径，定量评估了不同驱动要素对径流变化的影响。结果表明：①淮河、长江和珠江实测径流量变异性特征不明显，相比而言，北方主要江河实测年径流量系列存在较为明显的突变性，但最显著的变异点发生时间存在差异，变异前后降水径流关系发生较大变化。② RCCC-WBM模型能够较好模拟中国南方湿润区和北方干旱区江河天然径流量过程，该模型可以用来还原人类活动影响期间的天然径流量。③总体来看，人类活动对中国北方江河径流量的影响大于气候变化的影响，气候变化是中国淮河及其以南江河径流变化的主要原因。     

气候变化和人类活动对鄱阳湖流域径流变化的影响研究

20个世纪60年代以来,鄱阳湖流域径流呈现出增加趋势,特别是1990年代流域径流增加显著,与该时期多次出现洪水灾害事件密切相关.运用Mann-Kendall检验法对1961—2000年流域径流序列进行突变分析,结果显示1992年附近是流域径流突变发生的拐点.基于径流对降雨和潜在蒸散发的敏感关系,以1961—1991年为基准期,定量分析了1992—2000年流域气候变化和人类活动对天然径流的影响分量.结果表明:相对于1961—1991年,1992—2000年多年平均径流量增加211.7mm,其中气候变化引起的增量为282.2mm,人类活动引起径流减小70.6mm,分别占多年平均径流变化量的133%和-33%.不同子流域间,气候变化和人类活动对径流的影响分量相差较大.气候变化因子中,流域降水量的增加,特别是夏季暴雨频率的增加,是引起1990年代鄱阳湖流域径流显著增大的主要原因,其次是蒸发量的长期下降.人类活动对鄱阳湖流域径流起着减流的作用,主要是由于流域内工农业的快速发展,大量水利工程设施的存在提高了水资源的利用程度;另一方面,1990年代流域水土流失状况的有效缓解,有助于增加流域的贮水能力,减小径流.     

塔里木河流域近40 a来气候、水文变化及其影响

塔里木河流域平原地区在近 10a明显变暖 ,较明显的增湿出现在近 2 0a,大部分平原地区近10a反而略有变干的迹象 ;2 0世纪 90年代是流域山区近 4 0a来最暖阶段 ,在天山南麓中西部山区和帕米尔高原一带 90年代增湿幅度大 ,西昆仑山北坡一带近 2 0a降水变化很小 .塔里木河流域 4条源流出山口多年平均径流量为 2 2 4 9× 10 8m3 ( 195 7— 1999年 ) ,年代际尺度上 ,5 0— 80年代基本接近多年平均值 ,而 90年代由于受山区增暖变湿影响 ,4条源流径流量达 2 4 1 9× 10 8m3 ,增幅 7 6 % .由于源流区人类活动的影响和粗放型农业 ,补给塔里木河源流条数减少 ,塔里木河干流上中游区间耗水量严重 ,中下游水量来水量在近 4 0a中持续减少 ,导致下游生态环境急剧恶化     

气候变化和人类活动对长江中游径流量变化影响分析

利用累积距平、Mann-Kendall检验和有序聚类方法,对长江中游5个水文站1961-2014年径流量进行突变检验,并应用降雨-径流多元线性经验模型,定量评估长江中游气候变化和人类活动对径流量变化的贡献率。研究结果表明：径流量多年来呈线性减少的趋势,随降水量的变化而变化。径流突变点为1968年和2006年,1969-2005年枝城、沙市、监利、城陵矶和螺山站控制流域人类活动对径流变化影响的贡献率分别为85.68%、50.89%、84.78%、89.81%和68.39%;2006-2014年人类活动的贡献率分别为88.40%、59.47%、82.86%、80.03%、63.63%,人类活动的贡献率高于气候变化。     

变化环境下澜沧江-湄公河流域干旱趋势

为提升变化环境下澜沧江-湄公河(简称澜湄)流经国对干旱的抵御能力,亟需对流域未来干旱趋势进行科学研判。本研究选取了CMIP6的5个GCM模式,使用3种共享社会经济路径-典型浓度路径组合情景下的驱动数据,采用分布式水文模型CREST-Snow,预估了2020—2050年澜湄径流演变和气象、水文干旱发展趋势,量化了澜沧江梯级水库调度对未来径流的调节作用。结果表明：2020—2050年,澜湄流域整体呈湿润趋势,但极端干湿事件发生频率增加,其中2020—2029年干旱频发,2030—2050年更偏湿润,老挝、泰国2020—2050年干旱发生的频率和强度比流域内其他国家更高;澜沧江梯级水库可有效提升下游干季径流量,增幅从上游(99%)至下游(68%)递减,在缓解湄公河干季旱情方面具有重要作用。未来有待进一步加强澜湄水资源合作,优化水库调度方式,促进澜湄流经国水旱灾害防治。     

近60年气候变化及人类活动对艾比湖流域水资源的影响

以艾比湖流域为研究对象,基于研究区近60年水文、气象、社会经济等资料,分析了气候变化与人类活动对艾比湖流域水资源的影响。研究表明:(1)近60年,艾比湖流域三大主要干流径流总体呈现增加趋势;(2)近60年,虽然艾比湖流域干流径流量总体增加,但由于人类活动影响作用,导致艾比湖湖区面积和入湖量均呈现逐渐减少的趋势;(3)近60年,人类活动负影响的效果高于气候变化正影响的效果,人类活动的加剧是导致艾比湖流域湖区面积持续减少的主要原因。     

人类活动对华北白洋淀流域径流影响的识别研究

应用Mann-Kendall非参数统计检验方法、Pettitt系列显著性变化点的无参数方法和植物可用水系数（ω值）计算法研究表明，1979年为突变点界，近20年以来白洋淀流域年径流量发生了变异性质的衰变。从流域尺度考虑气候变化影响占总变化量的43．9％，人类活动影响占56．1％，影响的多年平均衰减量分别为9．32亿m^3／a和11．94亿m^3／a。在1979年前。西大洋和王快以上流域的植物可用水系数（ω值）都小于0．5：1979年以来。王快为0．9，西大洋为1．3。这说明农业活动使白洋淀流域年径流量发生变异性质的衰变产生了实质性作用。ω值的显著增高．则植被根系吸水能力更强．致使年径流量减少。近20年以来。粮食单产量和总产量都大幅度提高，其中单产提高2倍，而ω值一直处于高位震荡状态。这表明，其中因人类活动影响而产生的衰变具有较大的不可恢复性。     

基于遥感分析的近20 a来人类活动对石羊河流域地表径流的影响研究

用归一化植被指数(NDVI)数据提取的农业绿洲NDVI累积作为人类活动因素综合,结合石羊河流域主要河流出山口水文站和下游控制站蔡旗水文站1981年10月至2003年9月平均径流资料,分析近20 a来人类活动,主要是中下游人工绿洲农业活动对石羊河流域地表径流的影响.结果表明: 近20 a来在出山口径流变化不大的情况下,下游蔡旗水文站的来水量明显减少;中游人工绿洲NDVI累积与蔡旗水文站径流量呈明显负相关,而与上下游径流差呈正相关,这表明可用NDVI累积数据代表人类活动因素分析其对径流变化影响的研究.1992年以后中游人工绿洲NDVI累积与上下游径流差相关关系明显好于1992年以前的关系,由此可见1992年以后人类活动对径流的影响要强于1992年以前.中游人工绿洲NDVI累积与上下游径流差呈正相关表明,中游人类活动直接导致下游径流量的减少,而下游绿洲NDVI累积的变化与下游河流来水量没有直接的关系,这可能与下游绿洲的发展依靠地下水的过渡开采实现,这种方式的绿洲发展可能难以长期维持.农业绿洲NDVI累积趋势分析表明,中游农业绿洲有向外扩张趋势,而下游民勤农业绿洲有东退西进之势.     

气候变化对澜沧江下游梯级电站发电及生态调度的影响

近年来伴随气候变化地表径流呈极端化分布,为水电生态调度带来了挑战。为探究气候变化对电站发电和生态调度的影响、发电和生态目标间协调关系对气候变化的响应,以澜沧江下游梯级电站为例,结合多模式多情景未来径流预估结果及水库发电调度模型,针对发电及生态效益目标实施了单/多目标最优化。结果表明:在气候变化影响下,未来澜沧江径流总量将有所增加,水文变率将显著增强,河道生态所受影响也将增大;电站发电保证率及生态流量破坏率指标受不同调度方案的影响程度较气候变化影响更高,未来发电和生态效益的冲突依然存在;气候变化导致的水文变率增强可加剧发电与生态效益间的冲突,导致保持现有发电效益的同时增大对河道生态的影响。     

人类活动对黄河河川径流的影响

人类引水、耗水构成了流域水循环系统中的一个子系统,即侧支循环系统。与此对应,主干循环则是大气降水形成径流、通过各级沟道和河道汇入干流、最后流入海洋的循环过程。以黄河流域实测资料为基础,对侧支循环与主干循环进行了研究。研究表明,从20世纪60年代末、70年代初以来,侧支循环相对强度指标和侧支循环绝对强度与主干循环绝对强度之比呈明显的增大趋势,而主干循环相对强度指标则表现出减小的趋势。以年系列资料为基础,建立了一系列多元回归方程,以表达侧支循环强度指标、主干循环强度指标和侧支循环绝对强度与主干循环绝对强度之比与影响因子之间的多元回归方程。结果表明,灌溉面积、年降水量、年均气温变化对黄河侧支循环相对强度指标变化的贡献率分别为86.55%,2.18%,11.25%;灌溉面积、年降水量、年均气温变化和水土保持面积变化对黄河主干循环相对强度指标变化的贡献率分别为57.61%,20.78%,11.03%,10.57%。     

气候变化对澜湄流域气象水文干旱时空特性的影响

受全球气候变化影响,澜沧江-湄公河流域气象水文干旱发生了较大变化,预测未来流域干旱的时空变化与传播特征是应对气候变化、开展澜湄水资源合作的基础。利用SWAT模型通过气陆耦合方式模拟了澜沧江-湄公河流域历史（1960—2005年）和未来时期（2022—2050年,2051—2080年）的水文过程,采用标准化降水指数和标准化径流指数预估并分析了流域未来气象水文干旱时空变化趋势。结果表明:①澜沧江-湄公河流域未来降水呈增长趋势,气象干旱将有所缓解,但降水年内分配不均与流域蒸发的增加,将导致水文干旱更为严峻,干旱从气象到水文的传播过程加剧;②水文干旱具有明显的空间异质性,允景洪和清盛站的水文干旱最为严重,琅勃拉邦、穆达汉和巴色站次之,万象站最弱;③未来流域水文干旱事件发生频次略有减少,但其中重旱、特旱事件占比增加,极端干旱将趋多趋强,且空间变化更加显著。     

气候变化对澜沧江下游梯级电站发电及生态调度的影响

近年来伴随气候变化地表径流呈极端化分布，为水电生态调度带来了挑战。为探究气候变化对电站发电和生态调度的影响、发电和生态目标间协调关系对气候变化的响应，以澜沧江下游梯级电站为例，结合多模式多情景未来径流预估结果及水库发电调度模型，针对发电及生态效益目标实施了单/多目标最优化。结果表明：在气候变化影响下，未来澜沧江径流总量将有所增加，水文变率将显著增强，河道生态所受影响也将增大；电站发电保证率及生态流量破坏率指标受不同调度方案的影响程度较气候变化影响更高，未来发电和生态效益的冲突依然存在；气候变化导致的水文变率增强可加剧发电与生态效益间的冲突，导致保持现有发电效益的同时增大对河道生态的影响。     

人类活动对柳林泉域水文过程影响研究

20世纪50年代以后,柳林泉流量日益减少,人类活动成为其衰减的主要原因。通过分阶段应用灰色系统模型,定量地描述人类活动对柳林泉水文过程的影响。第一阶段(1957~1973年),柳林泉水流量只受自然条件的影响,第二阶段(1974~2009年)柳林泉水流量受自然条件和人类活动的双重影响。运用灰色关联分析和GM时滞模型,通过比较分析得到人类活动对柳林泉水文过程的影响。结果显示:人类活动导致泉水流量相对于降水量的时间滞后由0年增长到4年,即地下水压力波在传播过程中受到人类活动的干扰,强度被削弱,传播速度变缓。降水量对泉水流量的灰作用系数由第一阶段的1.127 2×10-2下降到了第二阶段的7.75×10-3,说明由于人类活动使降水量对泉水流量的补给强度减弱。     

气候变化和人类活动对中亚地区水文环境的影响评估

中亚地区是我国天气的上游区,生态环境异常脆弱,必须要保证该地区生态环境和资源安全,水资源安全首当其冲.研究和评估气候变化和人类活动对中亚地区水文环境的影响,具有重要的战略意义.近百年来中亚地区气候有暖湿化趋势,气温增温持续时间较长且增温幅度较大,近50a增暖更加明显(0.47℃·(10a)^-1),其中冬季增温最快,预估未来会延续变暖的态势;同时20世纪80年代之后降水量持续波动上升.气候变化对该地区水资源的时空分布及湖泊变迁造成了重大影响,人类活动加剧了水资源短缺,近50a来锡尔河和阿姆河入咸海径流量均呈减少的趋势,20世纪70年代之后拦水蓄水水库等水利工程的建设,加上灌溉用水的增加,导致两河入咸海水量骤减;而1987年之后两河入咸海水量回升,主要是气温回暖、降水增多,加速了常年积雪和冰川融化,使得进入河道的径流量增加.同时,湖泊水位下降,面积收缩,水质恶化.中亚水资源问题主要是跨国水资源分配和水环境恶化问题,要做好水资源评估和用水规划工作,建立覆盖全区域的水资源环境监测网络.中亚国家需要共同参与制定一套完整的、综合考虑人口、社会经济、生态环境等因素的水资源管理政治立法决策体系,构建中亚各国人水和谐、互利共存的水资源新秩序,以水资源可持续利用来支持经济与社会的可持续发展.     

环境变化对黄河中游汾河径流情势的影响研究

20世纪70年代后我国许多河流的径流量呈下降的趋势.在这些趋势变化中,如何区分人类活动及气候变化的影响是当前流域水文研究的热点和难点.提出了区分人类活动和气候变化影响的分析思路以及定量计算方法.介绍了SIMHYD概念性降水径流模型,并应用黄河中游汾河流域"天然"时期的水文、气象资料率定了模型参数,通过水文模拟还原了人类活动影响期间的天然径流量,进而分析了汾河流域径流情势的变化原因.结果表明:SIMHYD降水径流模型对汾河流域天然月径流过程具有良好的模拟效果;就1970-1999年的平均状况而言,气候因素和人类活动对径流的影响量分别占径流减少总量的35.9%和4.1%,人类活动是汾河流域径流减少的主要因素.     

珠江三角洲洪水孕灾环境变化及其洪水响应

通过分析珠江三角洲最近几十年的气候、下垫面及人类活动资料,揭示了三角洲洪水孕灾环境的深刻变化.主要表现为三角洲气温明显上升,降水变率增大,河系简化,河床普遍下切、变窄,滩涂面积减少,口门延伸,地表不透水面积增大等.结合最近几次大洪水的水文情势,综合分析了三角洲洪水对孕灾环境变化的复合响应.     

华南沿海热带一亚热带地区全新世环境变化与人类活动的关系

华南沿海地区全新世时期的气候在最温暖期大约比现在温度高出 1～ 2℃。许多钻孔揭示 ,在大约4 0 0 0～ 30 0 0aB .P .以来 ,华南沿海的气候环境发生了明显变化 ,包括气温下降、季节性降雨增强等 ,这些变化与中美洲的研究结果相对比 ,发现很可能与全球性的南方涛动增强有关。文章根据华南沿海新石器时期以来人类活动的特点 ,分析了自然环境变迁与沿海一带渔猎文化的兴衰 ,探讨了华南沿海地区农业活动的发展及其与生态环境破环之间的关系和历史过程