黄河干流下游断流的径流序列分析

从黄河径流与断流的关系出发,系统探讨了黄河断流的各个相关机制。利用黄河干流控制流域汇水的主要水文站近４０年的逐月径流资料,分成了４个系列进行时序分析,较为全面地揭示了黄河流域径流序列的变化规律。得出了黄河下游径流主要来源于上中游入水基流量在这３９年中有下降趋势这些非常有意义的结论,为更深入地认识黄河断流提供科学依据。     

气候变化对黄河上游天然径流量影响分析

根据黄河上游兰州以上地区1959-2002年历年逐月气温、降水量资料,统计分析了近44年区域气候变化的基本特点,同时通过对各站气温、降水量与兰州站年天然径流量相关系数的计算,选取代表站及典型时段,建立天然径流量计算公式,并计算分析了天然径流量对气候变化的敏感性及气候变化对径流的影响程度。结果表明：(1)年径流量随降水的递增而加大,随气温的升高而减小;(2)径流量对降水变化的响应较其对气温变化的响应更显著;(3)20世纪90年代以来,气候变化对天然年径流量的影响较显著,其影响幅度达13．2％。     

水量统一调度以来黄河内蒙古河段耗水量分析

黄河水量统一调度始于1999年3月,本次对1999-2011年黄河内蒙古河段引水和退水的年内、年际变化以及引排比关系进行了分析;利用遥感图片,核查了黄河干流石嘴山—头道拐河段的引退水口门;分别采用引退水法和水量平衡法计算了黄河内蒙古河段的引黄耗水量。结果表明:该研究时段内蒙古河套灌区退水量与引水量的比值平均为0.16,呈现逐年增大的趋势,引退水关系比较好,存在"大引大排"现象;引退水法年平均耗水量为75.44亿m3,年际变化相对比较平缓;水量平衡法年平均耗水量为56.72亿m3,年际变化非常明显;两种方法耗水量差别明显的原因之一是颁证引退水口门与实际引退水口门数量不相同。     

黄河水量调度管理决策支持系统建设研究

黄河水量调度管理决策支持系统的开发建设,为黄河水资源的科学管理、优化调度和有效保护提供全方位的现代化手段和快捷的智能决策支持.在系统的设计和开发过程中,充分体现了软件系统所要求的先进性与实用性、安全性与可靠性、标准化与开放性以及完整性与一致性相结合的原则.主要介绍了系统的建设目标、结构、决策内容、目标和各个模块功能,并详细论述了模型库构建和应用服务平台建设等系统开发的关键技术.系统运行中达到了满意的效果,值得进一步的完善和推广,并对流域的水资源管理和统一水量调度等方面具有较强的指导意义和实用价值.     

降水不均匀性对黄河天然径流量的影响

降水不均匀对黄河流域天然径流量的影响十分显著。 1 983年和 1 985年都是黄河流域的降水偏丰年份 ,花园口以上年平均降水量分别为 5 0 1 mm和 5 0 2 mm,而这两年的花园口天然径流量分别为 76 5× 1 0 8m3和 6 3 8× 1 0 8m3。在降水总量十分相近的情况下 ,其地表径流却相差达 1 2 7× 1 0 8m3 。本文以 1 983和 1 985年为典型 ,分析了黄河流域降水不均匀性对天然径流量的影响 ,发现降水的空间不均匀对于产流的影响十分明显 ,而且分析的空间尺度应划分到几万平方公里以下 ;而对这两年而言 ,时间非均匀性对年径流量的影响并不显著。     

自然湿地与人工湿地生态占补平衡研究

自然湿地与人工湿地的功能与效益并不完全相同。实现湿地生态占补平衡,必须考虑占补湿地的替代性与同质性。人工湿地与自然湿地的替代性是解决湿地生态占补平衡的关键问题之一。建立自然湿地与人工湿地占补平衡的约束机制,占用自然湿地时,可以新建人工湿地,还可以恢复自然湿地。通过确保自然湿地生态量、生态功能与生态效益的均衡,减少湿地的生态损失。尽可能在同一水文单位或同流域内实现湿地生态占补平衡。资金投入要兼顾现有自然湿地的生态恢复与新建人工湿地。     

黄河干流实际来水量不断减少的成因分析

20世纪90年代以来,黄河干流实际来水量不断减少,较以往平均来水减少幅度达到了20%~65%不等,黄河下游连年断流。本文基于气候变化 (如降水量变化),人类活动 (如国民经济用水量不断增加),生态环境 (如土地利用的变化) 等方面变化特点;根据黄河干流主要水文站的近50年来观测资料,定量地分析黄河干流实际来水量不断减少的数量及其减少的原因。     

黑河干流正义峡-狼心山段河道渗漏量计算及模拟

综合考虑来水条件和渗漏容量,利用平均水面宽度与渗漏率的乘积求得单位长度渗漏量,采用水面宽度的变化表征渗漏面随水流起伏变化,建立了黑河正义峡-狼心山段河道渗漏模型,模拟了2005-2013年河段渗漏量变化;并以此建立了河道前期过水和未过水条件下正义峡流量和正义峡-狼心山段渗漏量之间的关系。结果表明：（1）强烈渗漏条件下天然河道水流演进模型对正义峡-狼心山段渗漏模拟效果较好,总体误差小于5%;（2）模型模拟的2005-2013年年均渗漏量为2.69×10⁸ m³,与以水量平衡计算的年均2.84×10⁸ m³大致相当,绝对误差为0.15×10⁸ m³,表明模型模拟的结果较好;（3）正义峡流量和正义峡-狼心山段河道渗漏量呈显著的指数关系,实际调度工作中,可利用该模型计算渗漏量并预测下游的来水过程。     

基于水库调蓄的黄河干流水体交换周期的量化研究

针对黄河流域存在的水危机,探讨水体交换周期的内涵和意义,分析水体蓄变情况下水体交换周期的变化特征,在此基础上建立基于水量调度和河段配水的黄河干流水体交换周期的量化模型,并计算了不同时间尺度下黄河水体交换周期。研究结果表明,水体交换周期可以从不同时间尺度上把握水资源的可更新能力,精确地确定区域水资源总量,指导水库的调蓄计划,为建立可持续利用的水资源供水系统及其管理提供科学依据。     

考虑水文变异的黄河干流河道内生态需水研究

气候变化及人类活动导致水文变异,变异前后样本总体分布显著不同,即改变了当地生态系统的水文状况,打破生态平衡。本文使用滑动秩和检验(Mann-Whitney U检验) 分析水文变异,并对水文变异成因做了系统的分析。在此基础上,对变异前各月平均流量序列用线性矩法推求GEV分布参数,求出概率密度最大流量,并将其视为相应月河道内生态流量。本文用该法计算黄河干流7 站各月河道内生态流量,即得河道内生态需水情况。分析表明,考虑水文变异的河道内生态需水计算方法是可行的;水文变异后,黄河流域干流各水文站满足生态需水的频率大大降低,汛期降低幅度比非汛期大;黄河生态系统水环境恶化的主要原因是人类活动。     

Natural runoff changes in the Yellow River Basin

1IntroductionThe driving factors of runoff changes can be divided into precipitation factor and non-precipitation factor, and they can also be divided into natural factor and human activity factor. The influence of the natural factor includes precipitation reduction, precipitation features (for example, spatio-temporal distribution and intensity), landuse natural changes and so forth. All of these can cause runoff changes. Temperature, evaporation, topography, soil and geological environment i…     

黄河流域径流变化

The driving factors of runoff changes can be divided into precipitation factor and non-precipitation factor, and they can also be divided into natural factor and human activity factor. In this paper, the ways and methods of these driving factors impacting on runoff changes are analyzed at first, and then according to the relationship between precipitation and runoff, the analytical method about impacts of precipitation and non-precipitation factors on basin's natural runoff is derived. The amount and contribution rates of the two factors impacting on natural runoff between every two adjacent decades during 1956-1998 are calculated in the Yellow River Basin (YRB). The results show that the amount and contribution rate of the two factors impacting on natural runoff are different in different periods and regions. For the YRB, the non-precipitation impact is preponderant for natural runoff reduction after the 1970s. Finally, by choosing main factors impacting on the natural runoff, one error back-propagation (BP) artificial neural network (ANN) model has been set up, and the impact of human activities on natural runoff reduction in the YRB is simulated. The result shows that the human background of 1956-1979.     

Natural runoff changes in the Yellow River Basin

The driving factors of runoff changes can be divided into precipitation factor and non-precipitation factor, and they can also be divided into natural factor and human activity factor. In this paper, the ways and methods of these driving factors impacting on runoff changes are analyzed at first, and then according to the relationship between precipitation and runoff, the analytical method about impacts of precipitation and non-precipitation factors on basin's natural runoff is derived. The amount and contribution rates of the two factors impacting on natural runoff between every two adjacent decades during 1956-1998 are calculated in the Yellow River Basin (YRB). The results show that the amount and contribution rate of the two factors impacting on natural runoff are different in different periods and regions. For the YRB, the non-precipitation impact is preponderant for natural runoff reduction after the 1970s. Finally, by choosing main factors impacting on the natural runoff, one error back-propagation (BP) artificial neural network (ANN) model has been set up, and the impact of human activities on natural runoff reduction in the YRB is simulated. The result shows that the human activities could cause a 77×108 m3·a-1 reduction of runoff during 1980-1998 according to the climate background of 1956-1979.     

黄河流域天然径流量突变性与周期性特征

突变性和周期性是水文时间序列的两个重要特征。黄河流域面积广阔，各区域水文水资源系统演变规律各不相同，它们的突变和周期变化及其形成的物理机制遍异，因此系统分析各区域水资源突变性和周期性特征及其影响机制具有重要意义。把黄河流域划分为15个区域，计算出各区域1951—1998年的年天然径流量系列。利用Mann-Kendall非参数检验方法检测黄河流域各区域年天然径流量的突变年份，结果表明各区域的突变年份不完全一致，主要在1953—1955年、1979—1983年、1991—1993年等发生了突变，这些突变与北半球气候突变具有一致性，且由于下垫面改变、人类活动等影响而复杂化。利用Morlet小波分析各区域年天然径流量的变化周期，发现主要存在3～4a、7～9a、11a的周期，形成这些周期的物理因子有太阳黑子、海—气相互作用和下垫面因素等。通过分析黄河流域主要产流区不同时段小波系数变化，发现20世纪80年代之后年径流量主要以短周期变化。     

黄河流域地表水耗损分析

在总结分析黄河流域1956~2000年地表水耗损量逐年过程变化特点的基础上,根据黄河流域大型灌区如上游宁夏引黄灌区、中游关中灌区、下游引黄灌区地表水耗损量结构现状,研究了黄河流域用水量结构调整的思路并论证了其实施可行性,分析了黄河流域地表水供、用、耗、排关系,这对于水资源供需平衡分析、水资源优化配置、维持河流健康生命等方面具有实际意义。     

黄河流域环境对水资源开发承受力的思考

根据黄河1919－1999年系列水沙资料，系统分析了其下游水沙变化时空过程，揭示了其发生断流原因及由此引发的环境问题，模拟了不同历史时期水情条件下环境用水需求量，并对如何提高黄河水资源开发承受能力，如何满足其环境用水提出看法。     

基于R/S分析黄河及黄土高原主要河流水资源的变化

河流水资源观测资料反映河流随时间变化,它表现为一时间系列。作为非线性分析的工具,R/S可以有效地分析这些资料的时间系列。将R/S 这一时间序列分析方法引入到水资源观测资料的处理和分析中,并应用该方法对黄河及黄土高原地区主要河流在1956—2004年间水资源观测数据进行处理,预测了今后黄土高原地区水资源的变化情况。分析结果表明,黄河及黄土高原地区主要河流径流量赫斯特指数在0.2771～0.3305之间,均小于0.5,背离了正常的长程相关趋势性增强的变化规律,预测了径流量逐步增大的趋势。     

水质恢复能力评价方法及其在黄河流域的应用

在探讨水体水质恢复途径的基础上,建立了水质恢复能力评价标准和方法。根据黄河干流1998年的纳污情况及河水中三类主要污染物 (BOD、氨氮和挥发酚) 的浓度对黄河干流的水质恢复能力进行了评价,发现对于单位河长,除潼关-三门峡河段水质恢复能力属中等以外,其余河段水质恢复能力均较弱。物理稀释作用对水相中污染物浓度降低的贡献相对较小;各河段的水质恢复能力与泥沙含量呈显著正相关,与水温呈一定程度的正相关。黄河干流这种较差的水质恢复能力表明黄河干流的环境功能较弱,且现有的污染物排放已经超过了其水质恢复的能力,从而致使水质恶化,影响水资源的可持续利用。