径流变化

摘要： 根据共享社会经济情景(SSPs)分为“双碳”路径(SSP1-1.9、SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP4-3.4、SSP4-6.0)和“高碳”路径(SSP3-7.0、SSP5-8.5)。在碳达峰(2028—2032年)和碳中和(2058—2062年)两个时期,采用5个气候模式,7个情景驱动SWAT水文模型,分析赣江流域径流演变特征,主要结论如下:1961—2017年赣江流域观测到的年均气温以0.17°C/(10 a)的速率呈显著上升趋势(p<0.01),降水以17 mm/(10 a)的速率呈不显著上升。“双碳”和“高碳”路径下,2021—2100年赣江流域均呈现暖湿态,气温持续变暖,降水有所增加;碳达峰、碳中和时期,“双碳”路径下年径流呈现增加趋势;“双碳”路径下,月径流在汛期呈现增加趋势,枯水期在SSP1-1.9、SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP4-3.4下呈现增加趋势,在SSP4-6.0下呈现减少趋势。“双碳”路径下极端水文事件强度将可能小于“高碳”路径。

摘要： 气候变化和人类活动对径流的影响随地理区位、气候背景和时间尺度的不同而不同,如何量化其差异性影响具有重要的现实意义。以黄河兰州站以上流域为研究区,利用SWAT模型研究了气候变化和人类活动不同时空尺度下径流变化的差异性影响及其主导因素,探究了不同区段径流变化的主导驱动因素及其贡献率。结果表明5个水文站的评价指标R^(2)和NSE都达到0.8以上;研究时段内,源区径流变化总体不显著,下游径流下降趋势较上游出现得早和明显;中段地区1986—2005年的径流变化受气候变化和人类活动共同影响,2005年后人类活动为径流减少的主导因素;下段地区1986—1995年的径流变化受气候变化和人类活动共同影响,之后逐渐加强的人类活动为径流变化的主要原因。工农业和城市群快速发展以及水电站陆续修建,导致了径流变化由基准期的"气候控制"向"气候变化和人类活动共同控制"再向"人类活动主导"的差异性驱动特征转变。

摘要： 科学掌握径流演变特征,对干旱区水资源可持续开发利用及生态建设具有重要意义,本文基于和田河上游1957—2018年62 a长系列天然径流资料,采用累积距平、Mann-Kendall趋势检验和小波分析等方法分析了和田河上游径流年内分配、年际变化、径流趋势、突变性及周期变化等径流演变特征。结果表明:喀拉喀什河和玉龙喀什河年径流呈微弱增加趋势,2009—2018年时段增加明显;年内分配不均匀,其中夏季最多,约占全年70%,冬季最少,约占全年4%;喀拉喀什河和玉龙喀什河均在2010年发生突变,前者具有28a的最大主周期,后者具有4a的最大主周期。

摘要： 荆江三口的分流对于洞庭湖区的水资源、河湖生态系统安全等均具有重要的影响.受到人类活动和气候变化双重影响,荆江三口分流发生显著变化,亟需明确其变化特征及适应性对策.基于实测数据分析了荆江三口径流变化特征,采用数值模拟评估了水库不同下泄方案对推迟荆江三口断流的影响.结果表明:荆江三口年径流量呈递减趋势,2003年以后分流比没有趋势性变化;相比1981—2002年,2003—2020年荆江三口径流汛期和退水期径流分别减少26%和40%,枯水期和涨水期分别增加了194%和17%.2003年以后,沙道观站长断流(历时>60 d)持续时间和短断流(历时≤60 d)发生频次均有所增加;弥陀寺站长断流时间有所减少,而短断流时间和频次显著增加;康家岗和管家铺站在长断流时间有所增加,短断流时间有所增加,频率有所减少.在枯水年情况下,水库增加下泄时间与推迟三口断流时间比不超过1.2,补水效率不超过0.28%,因此不推荐通过水库增加下泄流量方法推迟弥陀寺和管家铺站断流.

摘要： 20世纪70年代以来,永定河流域径流特征发生了巨大变化,下游常年处于断流状态。根据1956—1991年及2006—2018年永定河三家店以上流域各站的气象与水文数据,利用M-K检验和小波分析方法分析了永定河流域的气象要素及径流变化趋势,利用双累积曲线和基于Budyko假设的弹性系数法进行了径流减少归因分析。结果表明:①1956—2018年间永定河流域的降雨无明显增加或减少趋势,气温有显著上升趋势,蒸发能力略有下降,径流减少非常明显,达到99.9%置信水平。②永定河流域大部分站点的降雨和径流变化存在大概11或23 a的波动周期。③永定河10个水文站的降雨-径流双累积曲线均发生了2~4次较为明显的偏移,在20世纪的60年代中期、70年代初期、80年中期和90年代初期都发生了偏向径流的偏移,这表明在降雨量水平未发生明显变化的情况下,径流减少了。④永定河流域是强人类活动区域,弹性系数绝对值依次为:降水>下垫面参数>蒸发能力,人类活动对径流减少的平均贡献率约为95%。

摘要： 基于20世纪50年代以来正阳关以上主要控制站逐月实测径流资料及控制站以上雨量站逐月降水资料,采用Mann-Kendall趋势分析法、Mann-Kendall突变检验法和滑动t检验法,对其主要控制站径流进行趋势分析及突变检验,并对突变的影响因素进行分析。结果表明:50年代以来正阳关以上主要控制站径流均呈下降趋势,支流控制站下降趋势更为明显。淮南支流蒋家集站和横排头站在50年代后期发生突变,原因在于控制站以上水库建成并投入使用,导致径流发生了突变性的减小;淮北支流阜阳闸站年径流在1971年发生突变减小,可能因为70年代降水量较小,闸坝的拦蓄调控作用使得径流减小趋势更为显著。变化期蒋家集站、横排头站、阜阳闸站受人类活动的径流影响量分别为1160亿、1043亿、1303亿m^(3),径流量减少率分别为49.5%、61.8%、42.3%。研究成果可为淮河流域水旱灾害防御和水资源管理提供技术支撑。

摘要： 定量评价流域径流变化特征并开展其归因识别研究是应对气候变化实现水资源合理开发利用的基础。本研究以泾河流域为研究区,采用M-K检验、滑动t检验、小波分析等方法分析流域近70 a的水文气象要素变化特征,并基于Budyko假设评价气候变化和人类活动对径流变化的贡献率。结果表明:(1)泾河流域年径流深以0.41 mm·a^(-1)的速率减少,并在1996年发生显著减少突变,相较于突变前减少43.49%。(2)流域年径流深第一、第二和第三主周期分别为41 a、58 a和15 a特征时间尺度。(3)流域径流变化对汛期降水量和潜在蒸发量的变化均较为敏感,流域径流变化对降水量的敏感程度是潜在蒸发量的2.3~5.3倍。(4)人类活动是流域径流变化的主要影响因素,对年、汛期和非汛期径流变化的贡献率分别为90.43%、63.75%和94.08%。研究结果可为区域水资源综合管理与科学调配提供科学依据,并对黄土高原水土流失治理有一定的指导意义。

摘要： 为了探明气候变化下叶尔羌河径流演变的趋势,积极应对径流量变化可能为当地带来的影响,基于SWAT分布式水文模型,选用CMIP5数据集建立未来时段的全球气候模式,对研究区2020—2100年径流进行模拟预测。结果表明:SWAT模型在研究区适用性良好;在不同CO_(2)浓度路径下,卡群站在未来80年年径流量均值分别为204.37、203.67、202.63m^(3)/s,相比历史基准期分别减少了0.21%、0.55%、1.06%,且在RCP 4.5/8.5情景下年径流量呈现显著减小的趋势。研究结果可为流域水资源科学管理提供依据与参考。

摘要： 基于ABCD模型,提出了分离气候变化和人类活动对径流影响的分析框架,结合弹性系数法,在不同时间尺度上对北大沙河流域径流变化进行了归因分析。结果表明:从基准期(1980—1990年)到扰动期(2006—2018年),年尺度上ABCD模型和弹性系数法得到的气候变化导致径流的增加量分别为43.0 mm和32.0 mm,人类活动导致径流的减少量同气候变化导致的增加量相当,弹性系数法未考虑气象要素年内分配的变化,可能低估气候变化的影响;月尺度上,气候变化使径流在汛期增加了4.4~18.1 mm,非汛期增加了1.3~2.2 mm,在夏、秋两季占主导地位,人类活动使径流9月增加了11.3 mm,其他月份减少了1.9~10.1 mm,在春、冬两季占主导地位。

摘要： 西南河流源区是中国的水资源战略储备区,但其未来水资源演变趋势不明,为厘清气候变化下的径流变化规律以开展适应性利用,国家自然科学基金委于2015年启动了“西南河流源区径流变化和适应性利用”重大研究计划,本文对重大研究计划的总体情况和主要进展进行综述。重大研究计划实施以来取得了一系列研究成果:构建了西南河流源区天空地一体化监测体系,有效提升了西南河流源区的监测能力;创新了高原寒区径流水源组成的多元综合解析方法,揭示了高原寒区典型径流水源的形成机理及气候驱动下流域下垫面与水文系统的协同变化机理;创建了综合冰雪冻土寒区水文过程和示踪过程的分布式同位素水文模型,揭示了雅鲁藏布江径流变化的历史规律和未来趋势;提出了河流全物质通量概念,开展了大量取样检测,揭示了高原河流生源物质循环及生物响应规律,量化了澜沧江梯级水库运行的环境累积效应;发展了多目标互馈系统理论,从水量、水能、水质3个方面创新了梯级水库适应性利用技术,为西南水电消纳、澜沧江-湄公河水资源合作等国家重大需求提供了支撑。

摘要： 本文基于流域出口莺落峡站1960-2015年的径流数据,采用多种趋势和突变检验等统计方法,分析了近年来研究区径流的变化特征;并基于流域内及其周边雨量站与气象站的观测数据,采用双累积曲线法定量分析了降水变化对径流变化的贡献率,并由累积量斜率变化率方法进行了验证.此外,还定性讨论了气温变化在径流变化中起到的作用.结果表明:①1960-2015年黑河上游年径流量增加趋势显著,径流变化与降水和气温均呈现显著的相关性;②经过水文序列跳跃点检验,径流在2004年和1997年发生突变的可能性最大;③以1960-1997年时段为基准期,1998-2004年与2005-2015年时段降水增加对径流增加的贡献率分别为83.3％和75％,降水因素占主导地位,但其他因素占比有所攀升;④1997年后区域气温上升显著,平均年气温增加了1.1°C,气温上升增大了区域冰雪融水量,对径流增大起到了正向促进作用.

摘要： 气候变化与人类活动对流域径流影响的定量区分,对减缓和适应环境变化具有重要意义.本文以嘉陵江流域(涪江流域、渠江流域、干流区)为研究对象,对1961-2013年水文气象序列进行趋势分析和年径流突变点检验的基础上,采用基于Budyko假设的弹性系数法对各流域径流变化进行了归因分析.研究表明:三个子流域年降雨总体呈非显著性减少趋势,年径流呈显著降低趋势,其中渠江降低速率最大;涪江、渠江、干流年径流突交点分别为1993年、1985年、1993年,据此将研究时段划分为基准期和变化期;气候变化与人类活动对径流减少的影响具有显著的空间变异性,其中人类活动是渠江径流减少的主要驱动力,贡献率高达91.51％,而气候变化则是涪江和干流的主要驱动力,贡献率分别为93.38％、64.57％;而气象因素中,潜在蒸散发化对所有子流域径流减少的影响微弱,降雨减少则是主导因素.植被增加和大中型水利工程的修建可能是嘉陵江流域径流减少的主要人类活动因素.

摘要： Budyko曲线可以通过简单、直接的数学分析公式,研究降水量、潜在蒸散发和流域特征值对流域实际蒸散发和径流量的影响.本文采用由Budyko曲线推出的Mezentsev-Choudhury公式,利用过去实测的气象资料对公式中的参数进行率定;再将获得的新公式结合区域气候模式模拟得到的气象资料,对金华江未来径流量进行预测,并与分布式水文模型DHSVM进行了对比.结果表明,Mezentsev-Choudhury公式适用于钱塘江流域径流变化规律的研究,可用于快速评估钱塘江流域未来径流量的变化规律,以便应用于水资源调度和利用等.

摘要： 径流变化特征及成因研究对于农业灌溉、流域水资源配置与管理等具有重要理论与现实意义,而淮河流域是我国重要农业区,因而淮河流域径流过程特征及机理研究更突显其重要性.本文利用非参数Mann-Kendall趋势检验和小波转换等方法系统分析了淮河中上游息县、王家坝和蒋家集等9个水文站点径流资料,分析了淮河流域中上游径流年内分配、年际变化、径流趋势、突变特征及周期变化等径流过程变化特征,并探讨了径流变化特征的成因.研究发现:①淮河中上游径流量主要集中于5-9月,约占年径流总量的70.37％,Cv值介于0.16-0.85之间,径流年际极值比则介于1.7-23.9之间,径流年际变化剧烈;②淮河中上游径流量整体呈减少趋势,尤其是4、5月份径流下降趋势显著,季节变化不明显;③各站点年径流量在2000s呈显著周期变化,班台、王家坝、鲁台子和蚌埠站在该尺度上存在2-3.4年尺度的小周期,息县、潢川和蒋家集站处于高能区.季节和汛期与非汛期的显著周期集中出现在1960s、1980s和2000s,1960s周期主要为2-8年.④潢川站年径流量对气候因子的响应最为明显,其对MEI和PDO指数的响应分别通过了95％和99％的显著性检验.PDO对各站点月径流的直接影响最为显著,且主要集中在6月份,多呈显著负相关关系,以班台站最为显著,分别在1、4和6月份通过了95％的显著性检验.SOI、NAO和Nino3.4指数对研究区月径流量的响应存在显著滞后性,Nino3.4对研究区月径流量滞后期的影响主要发生在潢川和蒋家集站,而AO和PDO指数无滞后性响应.

摘要： 本文利用漓江桂林水文站1954-2016年实测径流,采用统计分析法、Mann-Kendall法、5年滑动平均值法、线性趋势法和频率分析法等,分析计算了径流的年内分配特征、年际变化特征、丰枯特征、变化趋势以及突变特征,为深入研究漓江流域的水文情势、水资源合理开发利用及防汛抗旱等提供了依据.

摘要： 为探讨增江流域径流的变化特征及其对气候变化和人类活动的响应,选取1960-2015年河流实测径流量进行计算和分析.结果表明:56a年来,增江流域径流总体呈微弱增加趋势,每10a增加0.6mm,60s径流量最少,2000s的径流量最多,1960-1972年为枯水期,1972-1984年为丰水期,1984年至1991年为枯水期,此后至今一直为平水期.增江流域具有明显的丰枯季节变化,汛期流量占年径流总量的80％,径流总体呈明显的不对称双峰型,最大峰值出现在6月份,而次峰都出现在8月,夏季Cv值最小,冬季丰枯振荡最为明显.域内气候增暖明显,降雨量增加,蒸发量减少,下垫面参数n减小,对径流的增加十分有利.径流对各因子的敏感度绝对值为:最低气温＞最高气温＞降水＞相对湿度＞太阳辐射＞LUCC＞风速.气候变化和人类活动的多年平均贡献率分别为51.1％、48.9％.1980s后人类活动对径流影响程度大幅增加,2000s后人类活动影响减少,趋于缓和,人类正在努力和自然处于一种和谐平衡关系.因此,人类活动对径流变化的影响不容忽视.

摘要： 长江上游控制性水库调度,将改变长江中下游水文情势,造成蓄水期的9～10月鄱阳湖出湖径流量增大、鄱阳湖区水位降低,给湖区灌溉、供水、航运及渔业带来不同程度的影响.本文通过原型观测资料对比分析了上游控制性水库建成前后鄱阳湖区水文情势变化情况,研究了水文情势变化给鄱阳湖区水资源利用带来的影响,为鄱阳湖区治理提供技术参考.

摘要： 长江上游控制性水库调度,将改变长江中下游水文情势,造成蓄水期的9～10月鄱阳湖出湖径流量增大、鄱阳湖区水位降低,给湖区灌溉、供水、航运及渔业带来不同程度的影响.本文通过原型观测资料对比分析了上游控制性水库建成前后鄱阳湖区水文情势变化情况,研究了水文情势变化给鄱阳湖区水资源利用带来的影响,为鄱阳湖区治理提供技术参考.

摘要： 长江上游控制性水库调度,将改变长江中下游水文情势,造成蓄水期的9～10月鄱阳湖出湖径流量增大、鄱阳湖区水位降低,给湖区灌溉、供水、航运及渔业带来不同程度的影响.本文通过原型观测资料对比分析了上游控制性水库建成前后鄱阳湖区水文情势变化情况,研究了水文情势变化给鄱阳湖区水资源利用带来的影响,为鄱阳湖区治理提供技术参考.

摘要： 长江上游控制性水库调度,将改变长江中下游水文情势,造成蓄水期的9～10月鄱阳湖出湖径流量增大、鄱阳湖区水位降低,给湖区灌溉、供水、航运及渔业带来不同程度的影响.本文通过原型观测资料对比分析了上游控制性水库建成前后鄱阳湖区水文情势变化情况,研究了水文情势变化给鄱阳湖区水资源利用带来的影响,为鄱阳湖区治理提供技术参考.

摘要： 本发明公开了一种考虑植被空间变化的天然径流变化归因分析方法和系统，通过构建模型从网格尺度区分归一化植被指数NDVI受气候变化和人类活动影响下的地理空间变化，在此基础上，分解下垫面参数对气候变化和人类活动的影响，分别计算气候变化和人类活动引起的归一化植被指数的贡献率，从而可以更加准确地计算出气候变化对研究区域的天然径流变化的贡献率、人类活动对研究区域的天然径流变化的贡献率。对天然径流变化进行准确归因。可更科学地得出在任意空间尺度上径流受气候变化和人类活动的贡献率。本发明提高了天然径流变化归因的准确性，同时完善了气候变化和人类活动对流域河川径流变化影响的定量归因方法体系。

摘要： 本发明公开了一种气候变化和人类活动对河川径流变化定量分析方法，收集流域内的水文气象资料、水资源评价数据以及人类活动资料，判断年径流过程的突变点，突变点之前为流域的天然期，突变点之后为流域的影响期，利用天然期的水文气象资料，采用水文模型率定模型参数，再利用全时段的气象资料重构整个天然径流序列，利用重构的天然径流与实测径流的差异，分析气候变化和人类活动对河川径流变化的贡献；本发明结合流域内的水文气象要素变化、土地利用变化和取用水等情况，将气候变化和人类活动对河川径流变化的二元归因分析，推广到了降水变化、气温变化、土地利用变化和取用水对河川径流变化的四元归因分析。

摘要： 本发明公开了一种任意时空尺度径流变化定量归因技术方法、系统及装置，利用搜集的全球气象水文数据，得到不同时间尺度的下垫面特征参数值；其次，将改进的水热耦合平衡方程与径流变化平均绝对离差公式进行耦合，经全微分求解计算后，得到任意时空尺度下的径流变化归因方程；最后结合搜集到的气象水文数据、不同时间尺度的下垫面参数值，以及任意时空尺度下的径流变化归因方程，评估降水、潜在蒸发、陆地储水及下垫面特征变化对全球径流变化的影响。通过基于Budyko假设的长时间、流域尺度径流变化成因分析方法，推导至任意时空尺度径流变化归因方法，为揭示变化环境下不同时间尺度、不同流域或栅格尺度径流响应研究提供一种新的技术。

摘要： 本发明公开了一种基于改进Budyko公式的径流变化定量分解方法，主要步骤如下：首先获取研究流域的主要水文变量并估算该流域的潜在蒸散发序列；其次采用闭合流域水量平衡公式获取研究流域的陆地水储量变化序列，并将其耦合加入到原始Budyko公式中进而获得改进的Budyko公式；然后依据改进的Budyko公式构建研究流域在水热耦合平衡状态下的数学模型；最后基于样本方差定义进一步量化不同变量对径流变化的贡献作用，并对研究流域内径流变化的主要驱动因子进行分析和归纳总结。本发明方法不仅考虑了陆地水储量变化对流域水文循环的影响作用，还可以对研究流域内的径流变化进行归因量化分析，为变化环境下的径流预测和极端洪涝灾害事件预报提供了新的理论支撑和技术支持。

摘要： 本发明提供一种影响径流变化的因素贡献率获取方法、系统、介质和设备，所获取方法包括：获取待研究流域的数字高程模型和水文气象等数据；分析径流演变规律，并进行突变检验；构建待研究流域的WEP‑L分布式水文模型；对径流变化期的各气象要素进行去趋势处理；设置基准情景、去气象要素变化趋势情景、土地利用变化情景；将各情景输入到WEP‑L模型进行模拟，得到各情景径流，将去气象要素变化趋势情景和土地利用变化情景与基准情景进行对比分析，量化各气象要素、土地利用变化和直接人类活动对径流变化的贡献率。从而获得多个气象要素（包括降水、气温、日照时数、相对湿度、平均风速）、土地利用变化和直接人类活动对径流变化的影响的贡献率。

摘要： 本发明公开了一种径流变化归因技术综合选择方法，包括如下步骤：建立目标区域水文气象数据库；时间序列分段分析，确定降水、潜在蒸散发和径流的变化特征；构造判定集合，选择最适合的径流变化归因技术；径流变化归因分析计算。本发明根据目标区域水文气象数据库，分析环境变化特征，并基于现有的三类径流变化归因技术，选择最适合目标区域的技术对径流变化归因分析，获得的结果充分考虑了目标区域环境变化特征。

摘要： 本发明公开了一种反映流域径流变化的径流监测装置，其技术方案要点是：包括监测箱本体，所述监测箱本体的顶面固定安装有连接块，所述连接块的顶面开设有连接口，所述连接块的顶面固定安装有进水斗，所述监测箱本体的顶面开设有进水口，所述进水斗的顶面敞口与所述进水口相对应；监测组件，所述监测组件设置在所述监测箱本体的内部，用于监测径流量，通过PLC控制器与驱动电机电性连接，设置PLC控制器一端时间后启动驱动电机，然后雨水通过进水斗进入监测箱本体，经过一端时间后，PLC控制器发送电信号给驱动电机，驱动电机启动并带动丝杆旋转，带动封口块向限位块的底面贴合，从而完成封口，此时通过观察水量，从而根据时间与水量来计算径流。

摘要： 本发明公开了一种考虑植被空间变化的天然径流变化归因分析方法和系统，通过构建模型从网格尺度区分归一化植被指数NDVI受气候变化和人类活动影响下的地理空间变化，在此基础上，分解下垫面参数对气候变化和人类活动的影响，分别计算气候变化和人类活动引起的归一化植被指数的贡献率，从而可以更加准确地计算出气候变化对研究区域的天然径流变化的贡献率、人类活动对研究区域的天然径流变化的贡献率。对天然径流变化进行准确归因。可更科学地得出在任意空间尺度上径流受气候变化和人类活动的贡献率。本发明提高了天然径流变化归因的准确性，同时完善了气候变化和人类活动对流域河川径流变化影响的定量归因方法体系。

摘要： 本发明公开了一种气候变化和人类活动对河川径流变化定量分析方法，收集流域内的水文气象资料、水资源评价数据以及人类活动资料，判断年径流过程的突变点，突变点之前为流域的天然期，突变点之后为流域的影响期，利用天然期的水文气象资料，采用水文模型率定模型参数，再利用全时段的气象资料重构整个天然径流序列，利用重构的天然径流与实测径流的差异，分析气候变化和人类活动对河川径流变化的贡献；本发明结合流域内的水文气象要素变化、土地利用变化和取用水等情况，将气候变化和人类活动对河川径流变化的二元归因分析，推广到了降水变化、气温变化、土地利用变化和取用水对河川径流变化的四元归因分析。

摘要： 本发明提供一种影响径流变化的因素贡献率获取方法、系统、介质和设备，所获取方法包括：获取待研究流域的数字高程模型和水文气象等数据；分析径流演变规律，并进行突变检验；构建待研究流域的WEP‑L分布式水文模型；对径流变化期的各气象要素进行去趋势处理；设置基准情景、去气象要素变化趋势情景、土地利用变化情景；将各情景输入到WEP‑L模型进行模拟，得到各情景径流，将去气象要素变化趋势情景和土地利用变化情景与基准情景进行对比分析，量化各气象要素、土地利用变化和直接人类活动对径流变化的贡献率。从而获得多个气象要素（包括降水、气温、日照时数、相对湿度、平均风速）、土地利用变化和直接人类活动对径流变化的影响的贡献率。