径流还原与一致性修正在水资源评价中的应用研究——以渭河秦安站为例

为研究甘肃省60余年来水资源状况变化,确保水资源评价成果的可靠性,需对径流控制站上游引水量、耗水量等按实际情况进行还原计算,形成天然河川径流量系列,并建立与面平均降水的双累积关系,对流域下垫面条件改变导致的入渗、径流、蒸发等水平衡要素的系列变化进行一致性修正。本文以渭河甘肃段秦安水文站为例,通过对单站径流量和秦安站控制流域面积内34处雨量站资料逐年计算,并点绘秦安站面降水量与径流的双累积关系曲线分析其变化趋势。结果显示:渭河流域秦安站多年平均(1956-2016年)实测径流量2. 799亿m3,还原后多年平均天然径流量3. 172亿m3,多年平均还原水量0. 373亿m3,消耗水量主要用于农业灌溉与工业生产;秦安站径流还原修正前多年平均天然径流量3. 172亿m3,修正后1. 871亿m3,修正量1. 301亿m3,减少41%,修正后径流系列可作为第三次甘肃省水资源调查评价的径流系列。研究结果为满足新时期水资源管理、促进经济社会可持续发展奠定基础。     

乌拉斯台沟径流特性及参证站径流量还原计算研究

为研究乌拉斯台沟流域径流变化和径流量还原过程,选用温泉水文站和阿合奇水文站作为参证站。基于基础水文资料对径流量年际变化、年内分配和径流系列等径流特性进行分析,并对参证站的径流量还原计算过程进行了详细阐述,得到温泉水文站和阿合奇水文站断面不受上游引水影响,一致性较好的天然月年径流量系列,为后期水文计算打下了基础。     

分项调查与水文模型相结合的九龙江流域天然径流量计算

由于人类活动影响,水文站的实测径流过程普遍发生显著变化,而大量水资源分析计算工作必须以天然径流量为基础.以九龙江流域为例,提出将分项调查法与水文模型法相结合的流域天然径流量综合还原法,即采用分项调查法对主要水文站控制集水区的实测径流数据做还原计算,利用还原后的径流数据构建以子流域为单元的SWAT降雨径流模型,进而通过参...     

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。     

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。     

人类活动对海河流域径流系列一致性影响的分析

从地下水开发利用、水土保持生态建设两方面分析流域降水径流关系变化的成因,说明山丘区、平原区径流系列一致性修正方法,提出一致性、代表性较好的径流成果。结果表明,进行一致性修正后,海河流域1956～1979年平均年径流量较第一次水资源评价减少11.1%,且山丘区减少幅度小于平原区。     

托什干河流域径流变化特征及典型测站水文资料“三性”分析

以新疆托什干河流域内的典型测站沙里桂兰克水文站为主要研究对象,基于沙里桂兰克水文站1957-2017年共61年实测径流量资料,通过对该流域径流年内和年际变化特征及水文站长系列水文资料资料的可靠性、一致性和代表性进行分析,结果显示:(1)托什干河径流主要为雨雪混合补给,径流年内分配极不均匀,径流季节分布较为集中,5-8月径流量占全年径流量的77. 3%,而1-3月径流量仅占年径流量的2. 8%,四季分配不均匀;多年平均年径流量为28. 3×108m3,2003年为最丰年,年径流量为41. 3×108m3,2014年为最枯年,年径流量为17. 0×108m3,与相邻地区河流相比,托什干河的径流年际变化较大。(2)流域沙里桂兰克水文站水文资料无明显错误,成果可靠,径流系列一致性较好,年径流系列具有较好的收敛性,且存在比较完整的年际变化周期过程。研究结果为流域水资源合理开发及防洪安全提供了基础依据。     

洮河流域径流时间序列一致性及变异研究

采用有序聚类分析法和非参数检验方法对洮河流域干流控制站近50a(1956～2005年)降水、径流时间序列的变化进行了综合分析,并对径流量序列进行了一致性分析修正,结果表明:降水与径流总体呈下降趋势,径流减少的趋势比降水减少的趋势更加明显,径流减少主要在甘南草原及森林区,降水减少主要在中游及降水高值区,同时,因人类活动的影响,径流序列1986年发生了跳跃变化,后段比前段相对减少了27.5%,经一致性分析修正,得出代表近期下垫面条件下洮河地表水资源量为45.86×108m3.     

小白杨沟流域径流分析与计算浅析

小白杨沟位于新疆哈密市西山乡境内,流域径流补给来源主要以融雪水、降雨和泉水补给为主。为对流域径流特性及径流量进行研究,以头道沟水文站为参证站,基于1956-2013年流域多年水文资料,进行参证站径流系列三性分析,采用径流深等值线法和水文比拟法方法进行径流分析计算。结果显示：参证站径流系列可靠性、一致性和代表性均符合要求。径流深等值线法修正后计算出的小白杨沟多年平均年径流量为100.3×10⁴ m³,水文比拟法推求出小白杨沟多年平均年径流量为223.1×10⁴ m³,对计算成果进行分析可知选用的参证站头道沟水文站径流系列长,代表性好,精度可靠,因此采用水文比拟法推求的成果比较合理。     

涉县清漳河流域年径流量分析

根据邯郸市涉县清漳河流域内刘家庄水文站和匡门口水文站1956-2016年的实测数据,用刘～匡区间P～R点据图和年降水量与年径流深关系双累积曲线图对一致性进行分析,用降雨和径流相对应关系分析径流量年内变化,根据皮尔逊Ⅲ型理论频率曲线计算统计出参数的均值和Cv及Cs值。结果显示,刘～匡区间受人类活动影响较小,系列一致性较好,且径流量主要集中在主汛期的6～9月份。     

龙羊峡水库入库径流变化特征及趋势预测

根据龙羊峡水库入库径流代表站－唐乃亥水文站年及汛期径流量观测资料,分析了入库径流的变化特征,并利用灰色系统中的残差序列周期修正ＧＭ（１,１）模型,对其近期及未来的变化趋势进行了预测。     

黑河流域上游融雪径流时间变化特征及成因分析

以黑河流域上游莺落峡水文站和札马什克水文站1959-2008年及祁连水文站1967-2008年的天然径流序列为基础数据, 通过计算水文站的流量质心时间来表示融雪径流时间, 研究了黑河流域上游融雪径流时间变化的特征. 结果表明: 莺落峡站和札马什克站自20世纪70年代起, 融雪径流时间表现为提前的趋势, 祁连站自20世纪80年代起融雪径流时间提前.野牛沟站和祁连站10月至次年4月降水量增加或4-7月气温升高, 会使得莺落峡站融雪径流时间提前, 札马什克站融雪径流时间的提前与野牛沟站10月至次年4月降水量的增加具有较高的相关性, 祁连站融雪径流的提前与祁连气象站4-7月气温升高的相关性较强.通过分析莺落峡站融雪径流时间与年径流及各季节径流的相关性, 可知如果融雪径流时间提前, 莺落峡站观测到的年径流量和夏秋季的径流量均会减少, 而同时冬春季的径流量会增加, 这对合理安排流域水资源配置和管理具有重要的指导意义.     

南水北调西线一期工程坝址处径流量计算与分析

南水北调西线一期工程调水区所涉及的6条河流(泥曲、达曲、色曲、杜柯河、玛柯河、阿柯河)坝址处均无实测的径流资料,开展该地区的水文研究属于无资料水文预报问题(PUBs)。利用年径流量的变差系数Cv值、年际变化绝对比率P和不均匀系数α对坝址下游的朱倭、朱巴、足木足、绰斯甲4站的实测年径流的年际变化进行分析,计算结果为各坝址径流年际变差系数Cv为0.15~0.26,表明调水区的多年径流量变化不大;年际变化绝对比率P为1.88~3.00,其中朱倭站的径流年际变化最大,最大径流量是最小径流量的3倍,绰斯甲站的最大径流量是最小径流量的1.88倍,4站的径流变化都不剧烈;径流不均匀系数α为0.58~0.75,表明该流域径流量的年际变化较为均匀;利用水文比拟法对坝址处的径流进行了计算,并根据R/S分析法对坝址处径流序列的未来趋势进行了初步分析,各坝址处的年径流序列的赫斯特系数均大于0.5,说明各径流序列的未来趋势具有持续性,即未来趋势与历史呈正相关,6个调水坝址中只有扎洛和克柯处的径流未来是减少的,其余坝址处径流都是增加的,这样西线一期工程调水区的河流有利于水资源的可持续开发利用。     

梯级水库作用下的长江流域水文设计成果修订研究

长江流域水文成果复核选取了48个水文站点作为研究对象,考虑站点上游已建具有较强调节能力的大型水库调蓄影响,对径流、洪水进行还原分析计算以保证系列的一致性,并对径流、洪水设计成果的变化进行对比分析。径流成果分析表明,延长系列后干支流主要控制站点的径流成果较为稳定,多年平均年径流量和各站点20%、50%和75%频率年径流设计值的相对变化均在5%以内;洪水成果分析表明,延长洪水系列后的百年一遇设计洪水成果与前期不同阶段采用成果相比变化不大,基本均在4%以内。     

1956-2016年渭河支流葫芦河流域径流及降水的年际变化特征

研究河流径流量和流域降水量的变化特征,对区域水资源规划与开发利用具有重要意义。基于葫芦河干流上下游的两个主要控制水文站实测年径流量及其流域年降水量资料,运用标准距平累计曲线法、小波分析法和Mann-Kendall等方法,研究了葫芦河干流年径流量和年降水量的年际变化趋势、周期性和突变性。结果表明：葫芦河上下游年径流量变化趋势一致性较好,流域年降水量变化趋势与径流量变化趋势基本对应,均呈下降趋势,但径流减少的速率远大于降水减少速率,且下游径流量的减少速率比上游更快。葫芦河上下游径流量变化的大周期一致,但下游径流小周期的转换要比上游径流和流域降水更频繁,上下游径流量与其流域降水量变化周期的年份对应关系不好,径流变化的主周期和次周期均小于降水的变化周期。葫芦河下游年径流量在1988年发生了突变,而上游径流量和流域降水量均无明显的突变点。     

金沙江下游及三峡段水文气象因子演变与响应的分析

对金沙江下游及三峡段3个水文站1954~2008年径流序列和2个气象站1951~2008年降雨、气温序列运用滑动平均法和Mann-Kendall法进行趋势性检验,利用有序聚类法、均值检验法分析突变性及小波分析法进行周期性诊断,并应用Pearson法对径流、降雨和气温的相关关系进行研究。研究表明:(1)研究区径流量的年内分配不均匀性和年际变化不显著。(2)金沙江下游段屏山站的径流量呈上升趋势,并在1997年发生突变,但该区域宜宾站的降雨量呈下降趋势并在1991年发生突变;三峡段寸滩站和宜昌站的径流量呈下降趋势,分别在1968年和2005年发生突变,同时该区域沙坪坝站的降雨量呈上升趋势并在1961年和1995年发生突变。(3)径流和降雨时间序列都存在小于10a的主周期以及20a以上的次周期。(4)各水文站夏季径流量受同期降雨量和同期气温的共同影响,而秋季径流量受前期气温的影响最大。     

新疆大河沿子河流域水文资料“三性”及径流变化特征分析

大河沿子河位于新疆维吾尔自治区西北部,天山以北博尔塔拉蒙古自治州南部,流域设立有三台水文站、大河沿子大桥水文站及沙尔托海水文站三处国家基本水文站,测验项目较齐全,资料可靠,精度较高。本文对流域水文站径流资料的可靠性、一致性和代表性进行分析,并对该流域径流变化特征进行研究。结果显示:流域水文站水文资料无明显错误,成果可靠,径流系列一致性较好,当径流系列达到25 a以上时,模比系数累积平均值已趋近于1,具有一定的代表性。受降水和地形影响,与降水地域分布相一致,河川径流地区差别较大,山地大于平原,南部大于北部;受冰雪融水补给较大影响,径流量年际变幅相对较小,Cv值为0.22,大河沿子流域径流年际变化相对稳定。研究结果为流域水资源合理开发及防洪安全提供了基础依据。     

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。      

黄河天然径流量变化分析

分析了黄河流域主要干支流水文站1950－1999年间不同年代、丰枯段天然径流量年际和年内分配变化情况，以及花园口水文站天然径流量组成的变化特点。研究结果表明，50年间，黄河天然径流量发生了一些变化，尤其是支流变化幅度远干流变化幅度。花园口天然径流量组成50年间同样发生了一定的变化，表现在上游来水比例略有上升，中游来水比例略有下降。     

变化环境下渭河流域水文干旱演变特征剖析

环境变化影响区域水资源的可持续开发利用,导致水文过程出现非平稳特征,需发展非平稳水文干旱评估方法。选取渭河流域为研究区,依据流域内2个水文站、62个雨量站和24个气象站1961-2013年数据,基于可变下渗容量模型定量分离气候变化和人类活动对径流衰减的贡献;采用标准化径流指数（Standardized Runoff Index, SRI）剖析水文干旱时空演变特征;提出多种SRI参数化方案,对比评定各方案表征非平稳干旱的合理性以及环境变化对干旱演变的影响作用。结果表明:自1991年以来渭河流域年径流量呈显著衰减趋势,人类活动是径流演变的主要因素,对咸阳和华县站径流量变化的贡献率分别为-66.7%和-71.0%;时变参数方案计算的干旱指数能合理重建历史水文干旱序列;人类活动是渭河流域1991年以来短历时水文干旱发生的主导因素,气候变化主要影响长历时旱涝的演变趋势。