1958-2022年黄河头道拐水文站水沙特征分析及预测

作     者：陈宏涛 牟献友 罗红春 冀鸿兰 刘晓民 Chen Hongtao;Mu Xianyou;Luo Hongchun;Ji Honglan;Liu Xiaomin

作者机构：内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院呼和浩特010018 黄河流域内蒙段水资源与水环境综合治理协同创新中心呼和浩特010018 

出 版 物：《水土保持研究》 (Research of Soil and Water Conservation)

年 卷 期：2024年第31卷第6期

页      面：11-21页

核心收录：

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 090707[农学-水土保持与荒漠化防治] 0907[农学-林学] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 081501[工学-水文学及水资源] 09[农学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金联合资助项目(U23A2012) 国家自然科学基金(52379014) 内蒙古自然科学基金重点项目(2022ZD08) 内蒙古自然科学基金青年资助项目(2023QN05026) 

主　　题：水沙演变 非参数检验 CEEMDAN 水沙模型 头道拐水文站 

摘      要：[目的]探究黄河头道拐水文站径流量与输沙量演变特征,为区域水资源合理规划提供理论依据。[方法]基于1958—2022年径流输沙数据,采用非参数检验方法与CEEMDAN法研究了头道拐水文站水沙趋势、突变及周期变化特征,并通过水沙月值数据构建Informer预测模型。[结果](1)年径流量与年输沙量的M-K统计量分别为-3.380,-5.067。年径流量和年输沙量分别于1986年、1968年和1986年发生突变,下降率分别为36%,44.38%和61.32%。(2)使用CEEMDAN法对径流量与输沙量年值序列进行分解后均得到3个IMF分量与1个RES分量,水沙序列的3个IMF分量平均周期分别为3.69 a,7.67 a,30 a和3.41 a,7.5 a,26 a;水沙月值序列经过分解后得到7个IMF分量,短周期为3.46月与3.61月,长周期为226.33月与184.50月,主导周期为7.25月和8.09月。(3)模型构建后发现径流的预测精度高于输沙,原因是输沙量受影响因素众多,变动幅度更大,较径流量预测难度大。[结论]黄河头道拐水文站水沙存在显著下降趋势,主要归因于降水影响,且序列突变节点与上游水库建成密切相关。