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.     

黄河上游丰、枯水年汛期及前期的环流特征分析

运用有关台站的水文气象观测资料,分析了近80余年来黄河上游径流的丰枯变化特征,并对典型丰、枯水年对应的500 hPa高度距平场、OLR场、亚洲阻高和南风输送等环流特征进行了研究。结果表明,丰水年,从后冬开始到汛期,极涡始终保持偏强的态势;同样,在位势高度的垂直分布上也早形成了有利于降水的上高下低的形势;强对流中心有一个东移、北抬、加强、扩大的发展趋势。夏季,我国青藏高原及西北地区东部的对流活动较强,容易造成降水。乌拉尔山、贝加尔湖阻高的建立,加强了亚洲经向环流,丰水年中多数年份有乌拉尔山阻高,而枯水年中多数年份却没有。水汽输送的明显差异直接导致黄河上游来水的丰、枯。丰水年,我国中西部80°~110°E范围内整层为南风控制,而枯水年基本为北风控制。     

东亚季风区地气系统的水平衡

本文利用欧洲中心ＥＣＭＷＦ１９８０～１９８９年１０年逐日资料及同期中国六大流域片的月径流量资料,用水平衡方法尝试了对东亚季风区进行蒸发估算、土壤和地下水含量估算及总的水量平衡分析。结果表明：全国陆地降水在７月份最大,平均约为９５ｍｍ,蒸发的最大值（８０ｍｍ）比其滞后１个月出现。北方流域和南方流域的水平衡特征明显不同。南方流域降水始终大于蒸发,蒸发峰值比降水峰值滞后１个月,土壤、地下水含量盛夏或初秋开始减小;北方流域蒸发有时超过降水,两者的峰值同月出现,土壤、地下水含量初夏就开始减小。东北流域片的水平衡特点介于上述南、北方流域特点之间。计算误差中由水汽通量散度项的日变化引起的误差可能占总误差的５０％。     

支持向量机在半干旱半湿润地区水文预报中的应用研究

支持向量机是近年来提出的一种机器学习新算法,采用结构风险最小化准则,把学习问题转化为一个二次规划问题来获得最优解,克服了BP神经网络方法中无法避免的局部极值问题。根据支持向量机的原理和方法,在介绍半干旱半湿润地区汾河水库上游流域自然及水文特性的基础上,建立了基于支持向量机的径流预测模型,利用1990-2005年的水文资料进行了检验,并与BP神经网络预测结果进行了对比,结果表明,支持向量机预报模型的精度比BP神经网络有提高,且月径流和非汛期日径流中的预报结果可以用于指导实践。     

基于SWAT模型的洪湖流域供水资源模拟研究

利用SWAT分布式水文模型,对洪湖流域1961—2011年供水资源变化情况进行模拟。结果表明:SWAT模型对洪湖流域供水资源模拟适用性良好。近51 a流域年平均地表径流和降水量增加趋势相当,且降水量峰值对应地表径流和地下径流均较高。流域在1960s、1970s相对偏枯,1980s后降水相对丰沛,流域呈现由干转湿的变化。进入21世纪后,流域又趋于偏枯。流域季节降水量、地表径流、地下径流、蒸散发量及土壤含水量变化最大值均出现在夏季,最小值均出现在冬季,但丰、枯年季节分配不同,各要素月季节分布差异较大。洪湖年均入湖水量呈略增加趋势,春、夏季增加趋势较为明显。     

吐鲁番盆地北部山区年及汛期地表径流量年际变化特征

利用吐鲁番盆地北部山区河渠30多年的历史资料,采用定级分类、变差系数和差积曲线等统计方法。分析了代表盆地地表径流的三大河渠年及汛期径流量年际变化特征,发现干旱区盆地地表径流量多年变化较稳定,具有持续性、周期性,且在未来几年中有偏枯趋势。年径流量与汛期径流量有很好的相关性,具有相同的周期性。     

渤海夏季底层氧亏损分布的年际差异分析

通过2014年和2019年观测资料分析了渤海夏季底层水体氧亏损空间分布的年际差异,同时首次揭示了黄河口东侧莱州湾口区域的氧亏损现象,并利用三维物理生态耦合模式ROMS-CoSiNE探究了氧亏损分布年际差异的影响因素。2014年秦皇岛外氧亏损区(以溶解氧(dissolved oxygen, DO)饱和度小于70%为统计范围)主要向东扩展,而2019年则向东南向扩展; 2014年黄河口外氧亏损区主要位于浅滩西南侧的深水洼地,而2019年则从浅滩西侧洼地延伸至黄河口外及莱州湾口区域。通过估算跃层存在期间底层水体的氧收支,得到垂向扩散和生物耗氧分别是底层DO浓度变化的主要源和汇。2014年和2019年秦皇岛外氧亏损空间分布的年际差异,与垂向扩散的差异有关,垂向扩散较弱的区域DO降低速率及降低量较大,氧亏损较强。2019年莱州湾口区域氧亏损与垂向扩散及跃层持续时间有关,较强的黄河径流与南风,有利于冲淡水的扩散,使得莱州湾口区域的跃层强度较大,垂向扩散较弱,DO降低速率较大,跃层持续时间较长,氧亏损强于2014年。此外, 2014年秦皇岛外区域和黄河口外洼地区域DO较低也主要是由2014年跃层持续...     

羊庄盆地水化学特征及补给来源

在搜集利用羊庄盆地以往研究成果基础上,对其进行水化学和同位素取样监测,开展水化学过程及演化研究,以期为后续岩溶关键带的研究打下基础,引导地区岩溶水合理开发利用。结果显示:区内岩溶水类型主要为HCO₃-Ca型,主要补给来源为大气降水,在径流过程中,与灰岩作用强烈,一定程度上受蒸发作用、阳离子交换作用及混合作用的影响;受人类活动影响,部分地区NO₃^-及SO₄^2-含量相对较高。     

基于水文模型与机器学习集合模拟的水沙变异归因定量识别 ——以黄河中游窟野河流域为例

黄河水沙变化是当前流域水文与江河治理领域研究的前沿和热点问题。以黄土高原窟野河流域为典型研究对象,利用VIC水文模型和8种基于机器学习算法的输沙量模型,耦合构建流域水沙集合模拟技术,定量识别流域水沙演变特征与变异成因。结果表明:① 1960—2014年窟野河流域年气温和降水分别呈显著增加和不显著减少趋势,径流和输沙量都呈显著减少趋势,1980和1999年是流域产水产沙特性发生改变的重要转折点;②模拟月径流和输沙量的Nash-Sutcliffe效率系数和相关系数分别超过了0.6和0.7,适用于该流域水沙过程模拟;③与天然期1960—1979年相比,1980—2014年气候变化和人类活动对径流减少的贡献分别为24%~39%和61%~76%,对输沙量减少的贡献分别为15%~36%和64%~85%;④人类活动是窟野河流域水沙减少的主要原因,且随时间推移呈增大趋势。相关成果为流域水沙变异归因定量识别提供了新的技术方法,对促进黄河流域水资源开发利用和水沙治理具有重要的支撑作用。     

皇甫川流域径流变化规律研究

根据皇甫川流域1956～2005年逐月的实测资料,应用分析、小波分析等方法对皇甫川年径流的变化特征进行了分析。结果表明:皇甫川流域径流逐年代减少,年内分配不均,集中度高,年际变化较大;经分析表明皇甫川年径流减少具有持续性;运用小波分析方法,对年径流时间序列进行了多时间尺度分析,表明2016年左右皇甫川流域径流处于偏枯阶段,水资源将成为影响该地经济可持续发展的重要因素,应引起足够重视。