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珠江流域下游1960-2019水沙异变诊断及其控制因素

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水土保持研究 2022年第5期29卷 21-31页

作者：王永红彭锦黄畅吴宏旭蔡斯龙刘锋中国海洋大学海洋地球科学学院海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 广东省水文局广州510150 中山大学海洋工程与技术学院广东珠海519082

为了阐明强人类活动下珠江流域下游水沙异变时间节点以及异变机制,通过对1960-2019年珠江流域下游主要水文控制站西江高要、北江石角、东江博罗,以及西江干流马口和北江干流三水站的长时序水沙数据,采用Mann-Kendall非参数秩次相关检验... 详细信息

为了阐明强人类活动下珠江流域下游水沙异变时间节点以及异变机制,通过对1960-2019年珠江流域下游主要水文控制站西江高要、北江石角、东江博罗,以及西江干流马口和北江干流三水站的长时序水沙数据,采用Mann-Kendall非参数秩次相关检验法、pettitt检验法和双累积曲线,诊断了三江不同流域的水沙异变点,并阐明异变的主控因子。结果表明:(1)根据以上诊断方法,可以将水沙变化分为异变和显著变化两个层级;(2)对于流量来说,马口站流量在1986年发生显著变化,主要受气候控制;三水站的流量在1991年发生异变,主要是由于人类挖沙导致三水剖面迅速下降,经过思贤滘的分水比增大引起了径流量异变。其他站位没有发生径流显著变化以及异变;(3)5个站位的输沙率只有石角站没有发生异变,但是在1999年发生了显著变化,主要受到上游水库的建设控制。其余4个站位的输沙率和输沙量都发生了异变,而每个站位的异变时间和原因并不相同。高要站和马口站输沙率在1999-2000年发生了异变,主控制因子为上游水库和大坝的建设。北江干流的三水站和东江博罗站输沙率分别在2003年、1988年发生异变,主要是由于上游水土保持造成的。综上,珠江流域下游的水沙异变主要受到人类活动控制,理解其异变机制对河口生态环境保护和可持续利用具有重要意义。

关键词：珠江流域水沙异变机制分析 Mann-Kendall趋势分析 pettitt检验

1976-2021年纳木错和色林错湖泊面积变化及影响因素对比研究

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1976-2021年纳木错和色林错湖泊面积变化及影响因素对比研究

作者：刘金凤西北农林科技大学

学位级别：硕士

湖泊作为陆地水圈的组成部分,参与自然界的水循环,湖泊面积的变化影响了青藏高原地区生态系统的平衡。纳木错和色林错作为西藏最大的两个典型湖泊,探究两个湖泊对气候变化的响应关系,可为研究高寒地区的湖泊演变机制及生态环境保护措施... 详细信息

湖泊作为陆地水圈的组成部分,参与自然界的水循环,湖泊面积的变化影响了青藏高原地区生态系统的平衡。纳木错和色林错作为西藏最大的两个典型湖泊,探究两个湖泊对气候变化的响应关系,可为研究高寒地区的湖泊演变机制及生态环境保护措施制定提供理论依据。本研究以藏北高原纳木错和色林错两个湖泊为例,基于1976-2021年纳木错和色林错湖泊及流域内冰川Landsat系列遥感影像数据,通过解译获取湖泊逐年水体面积以及冰川面积,结合气象要素气温、降水、蒸发等数据,利用数理统计方法对比分析湖泊水体面积和冰川面积变化特征,并进一步探究了气温,降水、蒸发以及冰川的变化规律,阐明了气温、降水量和蒸散发以及冰川对湖泊面积变化的响应。得出主要结论如下:(1)1976-2021年纳木错和色林错湖泊面积总体均呈显著增长趋势。纳木错湖泊面积由1976年的1950.95 km增加至2021年的1986.00 km,增幅2.90%,面积变化波动较小(CV=1.64%),在2001年发生突变,经历了枯期-平期-丰期的变化过程;色林错湖泊面积由1976年的1660.74 km增长至2020年的2263.58 km,增加36.30%,湖泊面积波动幅度较大(CV=12.65%),在2002年发生突变,经历了枯期-丰期的变化趋势。色林错湖泊面积平均增速高于纳木错。(2)纳木错和色林错流域多年平均气温和降水量均呈现显著增加趋势,蒸发量呈减少趋势。纳木错和色林错两个流域年均气温均呈显著增长趋势(P0.05);色林错湖泊面积变化与气温呈显著正相关(P0.05)。气温增加引起的冰雪加速融化从而增加地表径流是色林错面积超越纳木错的主要原因。

关键词：湖泊面积遥感气候因素冰川面积 Mann-Kendall检验 pettitt检验

外界胁迫作用下塔里木河流域径流变化响应的敏感性

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河海大学学报（自然科学版） 2018年第1期46卷 1-6页

作者：薛联青杨帆杨昌兵张洛晨魏光辉陈新芳河海大学水文水资源学院江苏南京210098 河海大学文天学院安徽马鞍山243000 德克萨斯大学奥斯汀分校地质学院美国奥斯汀787138924 新疆塔里木河流域管理局新疆库尔勒841000

采用pettitt检验法及累积距平等方法相互验证,合理地将历史长序列划分确定为基准期(1960—1971年)、改变期Ⅰ(1972—1985年)及改变期Ⅱ(1986—2015年)。采用基于Budyko假设的Choudhury公式和水量平衡方法,计算分析塔里木河流域径流变化... 详细信息

采用pettitt检验法及累积距平等方法相互验证,合理地将历史长序列划分确定为基准期(1960—1971年)、改变期Ⅰ(1972—1985年)及改变期Ⅱ(1986—2015年)。采用基于Budyko假设的Choudhury公式和水量平衡方法,计算分析塔里木河流域径流变化对外界气候变化和人类活动的响应敏感性及其敏感性系数的空间分布。研究表明:(a)径流变化对人类活动的敏感性较高。(b)降水增加对径流增加起促进作用,而潜在蒸发和下垫面参数增加使径流减少;自基准期到改变期Ⅱ,径流变化对降水、潜在蒸散发和下垫面参数的敏感性系数显著增加,在改变期Ⅱ敏感性系数分别为1.26、-0.26、-1.88。(c)敏感性系数空间分布存在差异性,流域中下游敏感性系数较上游敏感性系数高。(d)根据径流变化的敏感性及时采取应对措施对流域水资源开发利用与调配管理具有积极作用。

关键词：径流变化人类活动 pettitt检验敏感性系数 Budyko假设塔里木河流域

基于TFPW-BS-pettitt法的水文序列多点均值跳跃变异识别

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水力发电学报 2017年第7期36卷 14-22页

作者：张洪波余荧皓南政年李哲浩长安大学环境科学与工程学院西安710054 长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室西安710054

为解决水文变异造成的数据"污染"及水文变异识别中存在的异法异解、掩蔽效应、自相关性影响、变异信息交叉等问题,提出将去趋势预置白(TFPW)、二元分割法(BS)与pettitt检验法相结合,构建TFPW-BSpettitt法进行多点均值跳跃变异识别,并应... 详细信息

为解决水文变异造成的数据"污染"及水文变异识别中存在的异法异解、掩蔽效应、自相关性影响、变异信息交叉等问题,提出将去趋势预置白(TFPW)、二元分割法(BS)与pettitt检验法相结合,构建TFPW-BSpettitt法进行多点均值跳跃变异识别,并应用水文频率法验证变异点的准确性。结果表明TFPW-BS-pettitt法缓解了序列的自相关性影响,消除了掩蔽效应,可有效实施多点识别。数据长度对pettitt法的影响客观存在,且当变点外数据长度小于5时,易出现漏点现象,需做边界处理。研究还发现对均值跳跃和方差变异序列,可依托单纯均值变异段数据构造出近天然数据,缓解实际频率计算中的数据缺乏问题。

关键词：水文分析变异点自相关 pettitt检验径流

近60年宁夏产水能力时空变化趋势及驱动力分析

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近60年宁夏产水能力时空变化趋势及驱动力分析

渭河华县段漫滩洪水变异特征及其生态效用探析

2022中国水利学术大会（中国水利学会2022学术年会...

作者：王生鑫张华杜历杜军凯马思佳王佳俊宁夏回族自治区水文水资源监测预警中心中国水利水电科学研究院

基于1956—2016年长时间产水数据序列,以宁夏水资源三级分区套地市行政区为基本单元,利用Mann-Kendall趋势分析、 pettitt突变检验方法研究宁夏近60年来的产水能力与结构变化,借助土地利用转移矩阵分析了产水变化的下垫面驱动机制。结... 详细信息

基于1956—2016年长时间产水数据序列,以宁夏水资源三级分区套地市行政区为基本单元,利用Mann-Kendall趋势分析、 pettitt突变检验方法研究宁夏近60年来的产水能力与结构变化,借助土地利用转移矩阵分析了产水变化的下垫面驱动机制。结果表明:(1)近60年宁夏产水能力有所下降,有60%的基本单元产水量有下降趋势,且主要集中在宁夏南部地区,北部地区则呈现增加趋势;(2)全区大部分地表产水占比逐渐下降,地下水与不重复量所占比例则有小幅增加,同时重复量即基流有所增加;(3)北部城镇化建设加快,南部植被覆盖状况改善等土地利用变化是宁夏产水能力变化的重要驱动因素。

关键词：产水能力产水结构土地利用 Mann-Kendall检验 pettitt检验

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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南水北调与水利科技 2018年第1期16卷 114-121页

作者：张洪波南政年余荧皓李吉程长安大学环境科学与工程学院西安710054 长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室西安710054

以渭河华县段漫滩洪水为研究对象,首先运用ToB(Top of Bank)方法确定不同历史大断面下的河道漫滩水位,采用水位流速法计算并统计渭河华县段1965-2010年间漫滩洪水发生的次数、淹没持续时间及漫滩期最大流量,并进一步分析其演变趋势。其... 详细信息

以渭河华县段漫滩洪水为研究对象,首先运用ToB(Top of Bank)方法确定不同历史大断面下的河道漫滩水位,采用水位流速法计算并统计渭河华县段1965-2010年间漫滩洪水发生的次数、淹没持续时间及漫滩期最大流量,并进一步分析其演变趋势。其次,以漫滩洪水发生次数和淹没持续时间为评估指标,应用变化范围法(RVA)对漫滩洪水的变异程度进行评估,从侧面探讨漫滩洪水变化对滨河生态系统的潜在影响。计算结果显示,渭河华县段1965-2010年间累计发生漫滩洪水34次,年均仅0.74次,且漫滩洪水次数、淹没持续时间、漫滩最大流量在时域上均呈显著下降趋势。尤其是20世纪90年代以后,受来水量减少和渭河下游泥沙淤积的共同影响,漫滩洪水多为小流量洪水,较以前其流速和流量都有所减弱,生态效果有限。而RVA评价结果则表明渭河华县段漫滩洪水的淹没次数和持续时间两个指标均发生了高度变异,缩减严重,对滨河生态环境有较大的潜在威胁。建议管理部门制定相应措施,适时人造漫滩洪水,以保障滨河湿地、滩地的生态平衡与安全。

关键词：漫滩洪水演变规律 ToB pettitt检验变化范围法渭河流域

1956-2016年武汉市降水变化规律分析

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武汉大学学报（工学版） 2021年第7期54卷 588-593页

作者：赵静怡张翔柯航武汉大学水利水电学院湖北武汉430072 武汉大学海绵城市建设水系统科学湖北省重点实验室湖北武汉430072 湖北省水文水资源局湖北武汉430071

根据武汉市1956-2016年的月降水资料对降水变化规律进行了分析。采用创新趋势分析法、Mann-Kendall检验、pettitt检验法和小波分析法对武汉市年降水的趋势、跳跃、周期成分进行了分析,采用不均匀系数、完全调节系数和集中度3个指标对降... 详细信息

根据武汉市1956-2016年的月降水资料对降水变化规律进行了分析。采用创新趋势分析法、Mann-Kendall检验、pettitt检验法和小波分析法对武汉市年降水的趋势、跳跃、周期成分进行了分析,采用不均匀系数、完全调节系数和集中度3个指标对降水的年内变化规律进行了分析。分析结果显示,武汉市年降水量呈缓慢增大趋势,但趋势并不显著,20世纪80年代的年降水量可能存在突变;降水周期存在1~4 a, 4~6 a,4~10 a, 7~13 a等4类尺度;主周期为11 a,第2周期为5 a;武汉市年内降水主要集中在夏季,各年年内分配规律相似,其中1969年降水年内分配不均匀程度和集中程度最高。研究结果可为水资源可持续利用与管理提供参考。

关键词：降水创新趋势分析法 pettitt检验小波分析年内分配武汉市

气候与下垫面变化对新安江上游(屯溪站)径流变化贡献率的定量分析

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云南大学学报（自然科学版） 2018年第3期40卷 474-482页

作者：肖志强兰佳李慧赟吴志旭罗潋葱陈明渊暨南大学生态学系广东广州510632 淳安县环境保护监测站浙江淳安311700 中国科学院南京地理与湖泊研究所江苏南京210008 杭州市环境监测中心站浙江杭州310007

采用Mann-Kendall统计检验、pettitt检验、弹性系数法对1955—2013年新安江上游屯溪水文站(以下简称"屯溪站")的年平均径流量变化进行了分析,发现该站年平均径流量在1968年出现突变点,整个时段内没有明显的单调性变化趋势.在1968年后,... 详细信息

采用Mann-Kendall统计检验、pettitt检验、弹性系数法对1955—2013年新安江上游屯溪水文站(以下简称"屯溪站")的年平均径流量变化进行了分析,发现该站年平均径流量在1968年出现突变点,整个时段内没有明显的单调性变化趋势.在1968年后,屯溪站多年平均径流量总体增加了约19%,其中气候变化导致该时段内径流量的增加量约为30%,其中包括降雨量增加对径流增加的贡献约19%和蒸发量减少对径流增加的贡献量约11%,而下垫面变化(主要为土地利用变化)则导致1968年后屯溪站多年平均径流减少约11%.因此,气候变化(降雨增加和蒸发减少)是1968年后屯溪站多年平均径流量显著增加的主要原因,而下垫面的变化则导致了该站多年平均径流量的减少.

关键词：屯溪水文站年径流量变点分析 Mann-Kendall统计检验 pettitt检验弹性系数法

变化环境下黄土丘陵沟壑区次暴雨输沙模型参数

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中国水土保持科学 2016年第6期14卷 1-9页

作者：孙倩李占斌于坤霞鲁克新汤珊珊西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室西安710048 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100

气候变化和人类活动加剧了水资源时空分布的变化,使流域暴雨洪水规律更为复杂,因此开展变化环境下的次暴雨计算产流输沙规律研究十分必要。本文以黄土丘陵沟壑区6个典型流域为研究对象,采用径流侵蚀功率、Mann-Kendall趋势检验和Pettit... 详细信息

气候变化和人类活动加剧了水资源时空分布的变化,使流域暴雨洪水规律更为复杂,因此开展变化环境下的次暴雨计算产流输沙规律研究十分必要。本文以黄土丘陵沟壑区6个典型流域为研究对象,采用径流侵蚀功率、Mann-Kendall趋势检验和pettitt突变点检验法分析6个典型流域1984—2014年的次暴雨资料的变化特征。结果表明:6个典型流域次洪流量和输沙量总体呈减少趋势;洪峰、沙峰、洪量以及输沙量突变年份集中在1998和2003年;径流侵蚀功率和输沙模数之间满足幂函数分布,幂指数参数b能够表征降雨和下垫面因素对流域产沙和输沙的影响,参数b受气候变化和人类活动影响较大。突变前后径流侵蚀功率和输沙模数关系显示:突变前参数b倾向于0.60,突变后参数b倾向于0.85;因此次暴雨输沙模型中参数b可以作为水土保持防治以及改善水土流失区域生态环境的参考指标。

关键词：径流侵蚀功率输沙模数次暴雨 Mann-Kendall检验 pettitt检验