树轮记录的古浪河158a以来5—7月径流变化

探讨全球变暖背景下西北地区内陆河的历史径流变化特征,有助于认识区域水文气候变化过程及其变化规律,为西北地区内陆河农业的可持续发展和区域水资源合理规划利用提供参考。以腾格里沙漠东南缘古浪河为研究对象,利用沙漠东南缘昌岭山自然保护区油松树轮宽度资料,建立差值年表,分析树木径向生长与流域径流之间的关系,重建了昌岭山地区古浪河158 a以来5—7月河流径流变化历史,并对其径流变化特征进行分析。结果表明:重建方程的方差解释量为50.9%,调整方差为49%,交叉检验参数结果表明转换方程是稳定可靠的;古浪河158 a以来5—7月河流径流变化经历了3个丰水期、4个枯水期和12个平水期,且河流丰枯水期与历史记载的洪涝和干旱时间较为一致;158 a来河流特丰水年占总年份的23%,偏丰水年多于偏枯水年3%,特丰水年和偏丰水年占43%,特枯水年和偏枯水年占39%,表明古浪河158 a以来5—7月河流径流变化较大;河流径流具有110、60、11 a以及4—5 a周期,4—5 a周期与ENSO变化周期一致,11、60、110 a周期与太阳活动周期相关,说明古浪河径流对全球大尺度气候变化具有一定程度的响应。     

河网城镇水环境设计流量

河网系统中河流环境容量研究的基本困难除流量、流向复杂多变外,在密布的河流控制断面上缺少长系列流量资料是普遍存在的问题.本文以河网地区典型河段为例,基于对邻近地区水文站的水位系列资料及残缺不全的流量资科进行各种有效的关联分析,解决短时段实测资料水文概率的基础上,提出了通过不同水位概率的历史同水位对应流量的加权平均方法,推算环境设计流量及各支流断面流量分解的工程算法,为水环境容量研究及水资源规划提供参考依据.     

陕北窟野河年径流变化特征分析与诊断

利用窟野河温家川站1961—2010年的流量资料,采用滑动平均法、距平累积法分析了近50 a来径流序列的变化特征,采用Mann-Kendall检验法和滑动t检验法确定了径流序列的突变点,并将各种方法得出的径流变化特征及突变时间进行分析和对比,初步讨论造成径流变化的主要原因。结果表明,窟野河近50 a来流量明显减少,径流时间序列可以大致划分为1961—1979、1980—1998和1999—2010年3个时期,人类活动特别是21世纪以来煤炭资源的大规模开采对窟野河流量减少有重要影响。     

广州城区“雨水-雨水径流-河涌”污染链的特征

正在点源污染被逐步控制后,城市地面雨水径流已成为城市河流与湖泊等水体主要污染源.国内相关研究起步于20世纪80年代,之后在北京、上海、西安、珠海、澳门、天津、广州等城市开展.雨水、雨水径流及河涌的污染过程已经形成了一个完整的污染链,即雨水携带大气颗粒物降至地面,随之形成的雨水径流又携带地表污染物进入城市河涌,从而恶化河涌水质;然而,对"雨水-雨水径流-河涌"整个污染链的研究尚鲜见文献报道.     

香溪河流域坡耕地人工降雨条件下土壤氮素流失特征

采用人工模拟降雨条件下径流小区原位监测试验方法,对香溪河流域高风险输出源类黄棕壤坡耕地氮素随不同径流形式和泥沙的流失特征进行研究.结果显示,地表径流和壤中流的径流特征存在明显差异,次暴雨径流过程中,地表径流量约占总径流的68.44％,壤中流为31.56％.总氮、溶解态氮、NO3--N和NH4+-N的径流流失量分别为1.869、1.524、1.404和0.018kg·hm-2,壤中流流失总氮、溶解态氮、NO3--N的贡献率均在70％以上;地表径流氮素流失以颗粒态为主,壤中流以溶解态为主.次暴雨径流过程中氮素总流失量为2.90kg· hm-2,其中地表径流水相氮素流失量占14.56％,泥沙吸附态流失量占35.51％,壤中流流失量占49.93％.提高土壤的保肥蓄水能力,控制壤中流养分流失,对非点源污染控制具有重要作用.     

南京地区水稻田N素径流流失模拟模型

针对稻作水肥管理特点,建立了降雨-径流-N素流失模拟模型,根据实测与文献资料确定模型主要参数,并输入1951至2006年56a逐日降水资料运用自编程序进行计算机模拟运算,以分析南京地区降雨量与水田径流量及径流N流失量的关系.结果发现,除了降雨量和径流量影响径流N量以外,施肥日期及其与较强径流出现的时间间隔也对径流N量有很大影响.进一步分析表明,施肥后7d是降低水稻生长期径流N量的关键时期,6月中旬栽插有利于减少径流N的产生.     

上海城市降水径流营养盐氮负荷及空间分布

在野外采样和室内化学分析的基础上，研究了上海市区，郊区各不同功能区内降水径流中营养元素氮的含量水平及其空间分布差异，研究结果表明，城市降水径流中营养元素氮具有较高的含量水平，其中TIN，NH4－N，NO3－N的均值含量分别为7．45，3．14，2．98和1．33mg/L，与同期河流水体中氮含量相比，降水径流中营养元素氮对河流水中氮含量水平具有重要的贡献，反映城市降水径流是一种不容忽略的非点污染源，从城市降水径流中营养元素氮负荷的空间分布来看，在工业区，交通要道，氮含量普遍偏高，而在居民居住区和商业区，氮含量普遍较低，此外，市区和郊区相比，在市区内氮含量普遍比郊区高。     

雅鲁藏布江流域三条典型河流水体中溶解态元素分布特征及其水质评价

雅鲁藏布江流域(以下简称雅江)是西藏南部最大的河流系统,流经西藏人口最稠密经济最发达的地区.前人对雅江径流规律以及沉积物元素含量研究的结果都表明该地区的河流几乎没有受到人类活动的影响[1].但近年来,随着西藏旅游经济的发展,城镇人口的剧增,可能会影响到流经城市的河流水质.本文选取了该流域3条分别流经西藏人口最密集的城市(日喀则、拉萨、八一)的年楚河、拉萨河和尼洋河,测定了河水中溶解态元素的含量,旨在利用水体的元素组成和季节变化规律揭示其地球化学特征.     

基于样本熵的东江月径流序列复杂性分析

基于非线性动力学参数样本熵方法,分析东江干流龙川、河源和博罗3个主要控制水文站的长序列月径流资料,研究东江干流径流序列复杂度的空间分布及动态变化特征.结果表明,东江干流月径流序列复杂度具有空间差异性,整体呈从上游到下游逐渐增加的趋势;径流序列复杂度动态变化较大并具有一定的周期性,反映出自然环境变化特别是人类活动影响导致了水文动力学系统结构变化;各站的径流滑动平均值与相应的样本熵值之间存在着反相关关系,并且径流量与相应样本熵的峰谷值之间存在较好的对应关系.     

乌江流域水沙特性变化分析

对乌江流域水沙特性变化进行分析,是解决长江上游泥沙问题、提高水资源利用率和防灾减灾的根本出发点,同时可为喀斯特地区水土流失治理和生态恢复提供理论依据.文章通过对乌江流域主要水文站鸭池河站、乌江渡站和思南站的降雨-径流-泥沙随时间的变化、降雨-径流和径流-泥沙的相关性和双累积曲线进行分析,研究结果为:降雨量、径流模数和输沙模数随时间的变化无明显趋势,历年输沙模数是鸭池河>乌江渡>思南.1980年以后由于实施了大量水土保持工程使得输沙模数大量减少.在年均径流模数相同的情况下,1971-1979年这一时期的产沙量要高于1961-1970年.从1971年开始输沙模数相对于径流而言出现趋势性增多,这主要是由人类活动造成.三个站点的双累积曲线变化趋势相似,说明人类活动对河流泥沙的影响,既取决于人类活动的方式、程度,也受制于流域环境条件.     

宝象河雨季径流过程氮素输移特征及来源示踪

为探究滇池主要入湖河道的氮素来源及输移特征,研究于雨季对宝象河水系径流氮营养盐进行了系统监测,分析了宝象河径流过程中氮的浓度、赋存形态特征及其变化规律等环境过程,并对不同区位的氮来源进行了示踪.结果表明,干流总氮浓度从上至下呈现增长趋势,河源至中游地区以硝酸盐氮(NO_3~--N)为主,而下游则以氨氮(NH_4~+-N)为主.流域主要氮源总氮浓度从低到高依次为:雨水、村镇排污口、农田沟渠径流、城市排污口,其中农田沟渠径流以NO_3~--N为主,而其他三类则以NH_4~+-N为主.雨季宝象河流域各主要氮源的汇入是导致宝象河径流氮浓度及其赋存形态的变化的重要原因,不同氮源的氮赋存形态在一定程度上决定了对应受纳区河道径流氮赋存形态.干流水体δ~(15)N-NO_3~--N从河源至入湖口呈现先增后减的趋势,其变化范围是6.576‰—9.708‰.流域雨水、农田沟渠径流、村镇排污口和城市排污口等氮源δ~(15)N-NO_3~--N分别为3.389‰—5.619‰、6.681‰—19.623‰、5.031‰—9.278‰和5.497‰—7.02‰.降雨和土壤径流是河源氮素主要贡献源;农业源和村镇源是上游、中游地区氮素主要贡献源;宝象河下游除了农业源、村镇源外,城市源也是其主要贡献源.研究结果能为滇池流域氮素面源污染精确治理和调控提供依据.     

缺资料小流域非点源磷素输出关键源区识别方法初探

为控制水体污染,改善水质,最大效率地降低磷素污染,迫切需要寻找非点源磷素流失的关键源区。采用半定量、经验性的流域尺度磷素流失危险分级方案,通过分析确定以土地利用类型为源因子,以坡度和区域至河流的距离为迁移因子,最大限度地识别缺资料小流域非点源磷素输出关键源区,并以辽宁社河农业小流域为例,通过GIS技术探索小流域磷素流失的关键源区。结果表明,社河流域大部分区域地表径流磷素流失风险等级为低,该部分区域面积占流域总面积的80%;河流两侧大部分农田非点源磷素流失风险等级属于中,该部分区域面积占流域总面积的13%;非点源磷素输出高风险等级的区域占流域总面积的7%,主要分布在流域内坡度较大、与河流距离较近的山区旱地和丘陵旱地等区域。需要对磷素输出关键源区域加强土地管理,降低非点源磷素负荷输出。     

城市降雨径流非点源污染分析与研究进展

城市降雨径流污染已经成为非点源污染的一个新生点，通过对城市降雨径流污染的概念、污染物来源及成分分析，系统地整理了有关国内外城市降雨径流污染研究的资料，为我国的城市降雨径流污染的研究提供科学的理论依据。     

三峡水库1956—2017年坝下径流特征分析

采用三峡水库坝下宜昌水文站1956—2017年日径流监测数据和长江上游80个国家气象站年均降水量长系列资料,利用一元线性分析法、滑动平均法、线性趋势回归法、非参数统计检验法、Mann-Kendall秩次相关、累积距平法和滑动T检验法分析三峡工程运行前后坝下径流的变化特征,其成果可为三峡工程调度提供参考。结果表明:三峡水库坝下宜昌水文站径流量变化趋势具有显著阶段性。三峡水库蓄水运行前宜昌水文站径流量和上游降水量相关性超过90%,该时期径流量主要受上游天然来水影响。三峡水库运行后,径流量主要受人类活动影响。宜昌水文站径流年际变化减少趋势不显著,长江上游降水量呈显著减少趋势。坝下径流量和上游降水量在2002年发生了突变且变化趋势相同,但径流量减少趋势不显著。径流年内分布发生了一定变化,其中汛期径流量占年径流总量百分比从72%下降到66%,枯期径流量占年径流量总量百分比从11%增加到15%。三峡工程调蓄是人类活动的直接表现,枯期宜昌水文站径流量增大是三峡工程生态效益的具体体现。     

基于水文学方法的珠江流域生态流量研究

珠江流域水资源丰富,但由于水体污染等原因,水质性缺水问题较为突出,区域水环境、水生态以及水安全等成为急需解决的重要科学问题。开展生态流量研究对于评价地表水文过程演变对区域水环境与水生态的影响具有重要理论意义,并为区域水资源优化配置和可持续开发利用提供科学依据。基于此,运用各种＂水文学＂方法（包括最小月平均流量法、改进的7Q10法、NGPRP法、逐月最小生态径流计算法和逐月频率计算法）对珠江流域11个主要水文控制站点的实测月径流量做了全面而系统的研究,分析珠江流域生态径流过程,并通过与Tennant法对比分析,选择逐月最小生态径流计算法和逐月频率计算法分别计算了各水文控制站的最小生态径流量和适宜生态径流量,除个别站点外,其评价结果分别处于Tennant法＂中＂和＂最佳＂的等级。对于逐月频率计算法中保证率的选取方法,研究表明各月径流系列均取50%最适合珠江流域。研究同时为仅利用水文资料中的多年逐月径流数据来确定生态需水提供了一种新的研究思路。     

一种基于三维指标因子的流域多年径流丰枯k-means聚类法

径流丰枯聚类研究的传统方法多建立在年径流量的单一指标之上,容易导致分析的片面化。针对这个问题,提出了衡量流域多年径流丰枯状态的三维指标因子及权重,将其耦合到k-means聚类法的相似度计算与收敛分析中,在此基础上对对多年径流进行丰枯聚类,构建了一种基于三维指标因子的流域多年径流丰枯k-means聚类法。以该方法对广东省鉴江流域下游化州站1956—2006年的径流系列进行聚类分析,并与基于年径流量单一指标的k-means聚类方法进行对比,结果表明该方法是较全面且符合实际的。     

乌鲁木齐河源冰川径流中总可]溶性固体和悬浮颗粒物的特征及影响因素分析

通过对天山乌鲁木齐河源1号冰川进行连续4年(2004-2007年)冰川融水径流观测取样,应用数理统计、不同参数和模型比较等方法,对径流中总可溶性固体(TDS)和悬浮颗粒物(SPM)的特征及影响因素进行分析研究.结果表明,总体上冰川区径流中TDS和SPM与其它区域相比浓度较低,且随时间变化明显.TDS年际变化较小,年内变...     

胶州湾周边河流溶解态营养盐的时空变化及入海通量

本文选取胶州湾周边5条主要入海河流作为研究对象,于2011秋季和2012年春季,测定了河流中无机营养盐的浓度水平,调查了各河流营养盐的主要来源,分析了营养盐的时空变化及成因,并计算了营养盐的入海通量.结果表明,各流域NO-3-N、SiO2-3-Si、NH+4-N、NO-2-N浓度主要表现为秋季较高,PO3-4-P浓度春季较高.白沙河、洋河流域营养盐主要来源为面源污染;墨水河、李村河流域营养盐主要来源于工业废水和生活污水;大沽河流域营养盐主要来源于农田径流和生活污水.除NH+4-N入海通量为墨水河最高外,其余各项营养盐入海通量均为大沽河最高.DIN、PO3-4-P、SiO2-3-Si入海通量分别为373.74×103mol·d-1、7.08×103mol·d-1、73.16×103mol·d-1,N∶P∶Si数量比约为53∶1∶10.     

城镇暴雨初期雨水产流与产污模拟研究

降雨过程中形成的污染已成为重要的城市面源污染,尤其是降雨初期雨水对城市地表的冲刷导致大量的污染物排放入水体,造成城市河流的冲击性污染。当城镇遭遇暴雨时,下垫面硬化和污染物积蓄使得初雨污染峰值过程更剧烈,对河流的水质影响更为严重。本文采用暴雨洪水管理模型（storm water management model,SWMM）平台对具有不同下垫面特性的城镇流域开展暴雨条件下的径流模拟,在此基础上开展面源污染产生过程模拟,对比研究不同下垫面特性对产流、产污过程的影响。结果表明:降雨强度越大,径流产流速度越快,径流峰值流量越大;流域中建成区占比越高,产生的径流量越大,单位面积产污量线性增大。建成区占比高的流域产污过程线较尖瘦(峰值相对较大但历时较短),受支流汇流历时影响,干流产流过程线形状比支流宽胖(峰值相对较小但历时较长),干流峰值比支流滞后10～14 h。暴雨后期地面冲刷的污染物浓度随时间降低,干流的产污过程峰值相对于支流滞后不显著。研究成果可为城镇初期雨水污染防治的技术实施提供理论支撑,对消除城镇黑臭水体和维护河流水环境健康具有指导意义。     

基于DFA的无定河径流长期变化趋势及持续性研究

河川径流量的变化对水资源的开发利用和国民经济的发展具有很大的影响。采用Ko1mogorov-Smirnov检验方法对无定河流域两个主要水文站赵石窑站和白家川站逐月径流量序列进行正态性检验,在此基础上运用DFA分析方法,估算两站时间序列的α标度指数,预测该流域径流量的未来变化趋势及其持续性,并采用随机重排法对估算结果进行了稳定性检验。分析结果显示:赵石窑和白家川两站径流时间序列的α标度指数分别为0.52和0.56,均大于0.5,径流时间序列表现为较强的长程依赖性,表明无定河流域在过去近50a内径流量的总体上呈下降趋势,在未来一段时间内,还将持续一段时间。对原时间序列随机重排后,两站月径流序列的α标度指数都变小,分别为0.48和0.49,接近于0.5,进一步证明原序列确实存在着标度不变性。研究结果对流域的水资源规划、管理与合理利用有帮助。