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鄱阳湖流域5大水系来水变化与湖区水文极值事件有密切关系，研究径流变化特征与丰枯遭遇规律对区域防洪抗旱有重要意义.本文运用Copula函数构建了鄱阳湖水系多维径流联合分布模型，采用特枯、偏枯、平水、偏丰和特丰的径流丰枯分类，定量研究了鄱阳湖5大水系丰枯遭遇的问题，探讨了多维丰枯遭遇同步联合概率的变化特征.结果表明：鄱阳湖水系河流之间的径流具有较高的相关性，Gaussian Copula函数能较好地模拟二维至五维的径流联合分布.多条河流的丰枯遭遇随着维数的增加，丰枯组合增加，丰枯同步的联合概率明显下降，且丰枯同步的最大联合概率趋向于丰枯两端.对于相同的概率区间，非汛期径流的丰枯同步联合概率明显大于年径流和汛期径流，而年径流和汛期径流之间的丰枯同步联合概率差别较小.同处于流域北部或南部或相邻的河流之间的组合，其同步联合概率相较其他组合大，而南、北河流组合的同步联合概率相对较小.该研究可为流域水资源管理及水旱灾害预防提供科学依据. 相似文献
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1960-2012年鄱阳湖流域旱涝急转事件时空演变特征 总被引：2，自引：0，他引：2
基于鄱阳湖流域五河7个主要入湖控制站19602012年的实测径流资料,通过短周期旱涝急转指数,结合TFPW-MK趋势检验法及集合经验模态分解法,分析了鄱阳湖流域旱涝急转事件的时空分布、演变趋势、强度及周期变化等,并探讨了旱涝急转指数的不确定性及旱涝急转事件的成因.结果表明:鄱阳湖流域旱涝急转事件主要分布在310月,其中36月主要表现为“旱转涝”,710月主要表现为“涝转旱”,且不同年代间存在一定的时空差异;五河以轻度旱涝急转事件为主,重度旱涝急转事件发生频率较低,主要发生在抚河、信江和饶河流域,且多以“涝转旱”事件为主;在年代际上,鄱阳湖流域旱涝急转事件在1990s发生的频率最高,在2000s最低.同时,除饶河外,鄱阳湖流域年最强“涝转旱”事件的发生强度呈减弱趋势,而年最强“旱转涝”事件的发生强度在赣江和修水北支有减弱趋势,在饶河和修水南支有增强趋势.五河旱涝急转的变化存在2个特征时间尺度,分别为1 a和21~35 a,而年最强旱涝急转事件的发生强度具有3 a左右的周期变化特征.这些变化与流域降水的不均匀性及强烈的人类活动等有关.本研究结果有助于全面系统认识鄱阳湖流域在全球变暖背景下极端水文事件的发生机制和变化规律,可为鄱阳湖区防汛抗旱减灾提供重要的科学依据. 相似文献
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依据黑河上游流域内获取的树木年轮样本和该河上游及出山口水文站径流资料, 利用树木年轮水文学的原理和方法, 建立了年轮年表. 年表与河流径流量的相关关系, 重建了黑河上游及出山口径流. 得出在距今1319 a以来, 黑河莺落峡出山口最大年径流量为26.74 × 108 m3/a, 最小为6.44×108 m3/a, 年际变率Cv = 4.17, 多年平均为15.284 × 108 m3/a. 特枯、偏枯水年以及平水年、特、偏丰水年出现的概率分别为18.9%, 23.9%, 20.5%, 19.0%, 17.7%. 相对而言, 枯水年稍多一些. 持续5 a以上的枯水段出现过37次, 共358 a, 持续最长的枯水段达22 a; 丰水段为38次, 共390 a, 最长达39 a. 这两种现象仅占总数的一半, 另一半是2～3 a间的丰、枯水循环和平水期. 小周期循环是出山口径流量的主要变化方式. 同时也有较明显的中、长周期变化. 据历史文献记载中所描述张掖(原甘州)旱涝灾害与出山口年径流量的对比中, 旱灾的吻合率高达80%以上. 而涝灾也在60%以上. 从中长周期的变化趋势来看, 目前在全球气候变暖背景下, 出山口径流量正处在一个百年尺度的丰水期中. 这一结果是目前我国在利用树木年轮重建千年以上长度水文资料的首例工作. 它为黑河流域经济发展、生态环境保护以及合理利用地表水资源提供重要科学依据. 相似文献
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利用树轮资料重建黑河近千年来出山口径流量 总被引：15，自引：1，他引：15
依据黑河上游流域内获取的树木年轮样本和该河上游及出山口水文站径流资料,利用树木年轮水文学的原理和方法,建立了年轮年表.年表与河流径流量的相关关系,重建了黑河上游及出山口径流.得出在距今1319a以来,黑河莺落峡出山口最大年径流量为26.74×10~8m3/a,最小为6.44×10~8m3/a,年际变率Cv=4.17,多年平均为15.284×10~8m3/a.特枯、偏枯水年以及平水年、特、偏丰水年出现的概率分别为18.9％,23.9％,20.5％.19.0％,17.7％.相对而言,枯水年稍多一些.持续5a以上的枯水段出现过37次,共358a,持续最长的枯水段达22a;丰水段为38次,共390a,最长达39a.这两种现象仅占总数的一半,另一半是2～3a间的丰、枯水循环和平水期.小周期循环是出山口径流量的主要变化方式.同时也有较明显的中、长周期变化.据历史文献记载中所描述张掖（原甘州）旱涝灾害与出山口年径流量的对比中,旱灾的吻合率高达80％以上.而涝灾也在60％以上.从中长周期的变化趋势来看,目前在全球气候变暖背景下,出山口径流量正处在一个百年尺度的丰水期中.这一结果是目前我国在利用树木年轮重建千年以上长度水文资料的首例工作.它为黑河流域经济发展、生态环境保护以及合理利用地表水资源提供重要科学依据. 相似文献
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新疆博斯腾湖记录的亚洲内陆干旱区小冰期湿润气候研究 总被引：10，自引：1，他引：10
利用中国内陆干旱区最大淡水湖泊博斯腾湖中心的钻孔岩芯, 在137Cs, 210Pb和AMS 14C测年基础上, 对湖泊岩芯孢粉组合、碳酸盐含量和粒度等多指标进行了分析. 结果发现, 近1000年来, 内陆干旱区气候变化经历了3个主要阶段, 1000~1500 AD干旱、1500~1900 AD湿润和1900 AD以来的再次变干, 近千年来在几百年尺度上的气候变化组合以暖干和冷湿为主. 在公元1500~1900年的小冰期期间, 多种代用指标均出现显著变化, 孢粉蒿藜比显著增大, 碳酸盐含量明显降低, 而粒度明显偏粗, 说明博斯腾湖流域降水增加, 气候比今湿润, 这与近百年来全球变暖条件下内陆干旱区出现的暖干气候形成显著对照. 亚洲内陆冰芯、湖泊、河流、树轮、沙漠等记录均记录了西风环流显著影响区较为湿润的小冰期气候, 出现明显的冷湿气候组合, 博斯腾湖岩芯记录的湿润小冰期气候具有代表性. 西风环流影响区湿润小冰期气候可能是全球性普遍降温导致有效湿度增加和因北大西洋涛动负异常而导致的西风影响区降水增加两个因素共同作用的结果. 相似文献
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近几年来,国家气候中心己经建立了中国主要四大流域气候对水资源影响评估的模式框架.本文拟进一步证明其中之一的两参数分布式月水量平衡水文模式对长江之上汉江和赣江两子流域径流的模拟能力,结果表明该水文模式对目前气候条件下径流模拟效果较好,运行稳定,可用于实时业务运行.在此基础上,利用ECHAM4和HadCM2两GCM(General Circulation Model)未来气候情景模拟结果及目前实测气候情况,对汉江和赣江两子流域的径流对未来气候变化的敏感性进行评估.经检验,两GCM对未来气候,特别是降水情景模拟存在一定差异,因此,造成径流对气候变化的响应不同,这充分反映了全球模式模拟结果不确定性在气候变化影响研究中的重要性. 相似文献
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量化气候变化和人类活动对流域水文影响及其对流域水资源规划和管理具有重要的理论与现实意义.采用水文模型和多元回归法定量分析气候变化和人类活动对鄱阳湖"五河"径流的影响,并通过与灵敏度分析法对比来进一步验证分析结果 .研究表明,1970-2009年,气候变化和人类活动对鄱阳湖流域径流增加的贡献率分别为73%和27%.气候变化是饶河、信江和赣江径流增加的主导因素,而人类活动是修水径流增加的主要因素,是抚河径流减少的主要原因.另外,不同季节影响径流变化的主导因素又有不同,人类活动为干季(11月到次年2月)径流增加和湿季(4-6月)径流减小的主导因素,其贡献率分别为78.9%和82.7%.本研究可为鄱阳湖流域防洪抗旱及水资源优化配置提供重要科学依据. 相似文献
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利用树轮资料重建黑河近千年来出山口径流量 总被引：2，自引：0，他引：2
依据黑河上游流域内获取的树木年轮样本和该河上游及出山口水文站径流资料, 利用树木年轮水文学的原理和方法, 建立了年轮年表. 年表与河流径流量的相关关系, 重建了黑河上游及出山口径流. 得出在距今1319 a以来, 黑河莺落峡出山口最大年径流量为26.74 × 108 m3/a, 最小为6.44×108 m3/a, 年际变率Cv = 4.17, 多年平均为15.284 × 108 m3/a. 特枯、偏枯水年以及平水年、特、偏丰水年出现的概率分别为18.9%, 23.9%, 20.5%, 19.0%, 17.7%. 相对而言, 枯水年稍多一些. 持续5 a以上的枯水段出现过37次, 共358 a, 持续最长的枯水段达22 a; 丰水段为38次, 共390 a, 最长达39 a. 这两种现象仅占总数的一半, 另一半是2~3 a间的丰、枯水循环和平水期. 小周期循环是出山口径流量的主要变化方式. 同时也有较明显的中、长周期变化. 据历史文献记载中所描述张掖(原甘州)旱涝灾害与出山口年径流量的对比中, 旱灾的吻合率高达80%以上. 而涝灾也在60%以上. 从中长周期的变化趋势来看, 目前在全球气候变暖背景下, 出山口径流量正处在一个百年尺度的丰水期中. 这一结果是目前我国在利用树木年轮重建千年以上长度水文资料的首例工作. 它为黑河流域经济发展、 生态环境保护以及合理利用地表水资源提供重要科学依据. 相似文献
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《水文科学杂志》2013,58(6):1121-1136
Abstract One of the most significant anticipated consequences of global climate change is the change in frequency of hydrological extremes. Predictions of climate change impacts on the regime of hydrological extremes have traditionally been conducted by a top-down approach that involves a high degree of uncertainty associated with the temporal and spatial characteristics of general circulation model (GCM) outputs and the choice of downscaling technique. This study uses the inverse approach to model hydrological risk and vulnerability to changing climate conditions in the Seyhan River basin, Turkey. With close collaboration with the end users, the approach first identifies critical hydrological exposures that may lead to local failures in the Seyhan River basin. The Hydro-BEAM hydrological model is used to inversely transform the main hydrological exposures, such as floods and droughts, into corresponding meteorological conditions. The frequency of critical meteorological conditions is investigated under present and future climate scenarios by means of a weather generator based on the improved K-nearest neighbour algorithm. The weather generator, linked with the output of GCMs in the last step of the proposed methodology, allows for the creation of an ensemble of scenarios and easy updating when improved GCM outputs become available. Two main conclusions were drawn from the application of the inverse approach to the Seyhan River basin. First, floods of 100-, 200- and 300-year return periods under present conditions will have 102-, 293- and 1370-year return periods under the future conditions; that is, critical flood events will occur much less frequently under the changing climate conditions. Second, the drought return period will change from 5.3 years under present conditions to 2.0 years under the future conditions; that is, critical drought events will occur much more frequently under the changing climate conditions. 相似文献
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Long streamflow series and precipitation data are analysed in this study with aim to investigate changing properties of precipitation and associated impacts on hydrological processes of the Poyang Lake basin. Underlying causes behind the precipitation variations are also explored based on the analysis of the National Centers for Environmental Prediction (NCEP) and the National Center for Atmospheric Research (NCAR) reanalysis data. Besides, water intrusion from the Yangtze River to the Poyang Lake basin is studied. The results indicate that (1) seasonal transitions of precipitation are observed, showing increasing precipitation in winter, slight increase and even decrease of precipitation in summer; (2) analysis of water vapour circulation indicates decreasing/increasing water vapour flux in summer/winter; in winter, water vapour flux tends to be from the Pacific. Altered water vapour flux is the major cause behind the altered precipitation changes across the Poyang Lake basin and (3) occurrence of water intrusion from the Yangtze River to the Poyang Lake basin is heavily influenced by hydrological processes of the Poyang Lake basin. Effects of the hydrological processes from the middle Yangtze River on the occurrence of water intrusion events are not significant. The results of this study indicate that floods and droughts should share the same concerns from the scholars and policy makers. Besides, the altered hydrological circulation and associated seasonal transition of precipitation drive us to face new challenges in terms of conservations of wetlands and ecological environment under the changing climate. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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基于气象和水文干旱的二维变量干旱状态基础上,通过一阶马尔科夫链模型对二维变量干旱状态进行频率、重现期和历时分析,建立水文气象干旱指数,从干旱灾害形成、演变和持续3方面对干旱灾害进行研究,同时预测未来6个月非水文干旱到水文干旱的概率.结果表明:(1)修河流域在干旱形成中危害大,抚河流域和修河流域在干旱演变中危害大,赣江流域和饶河流域在干旱持续中危害大;(2)鄱阳湖流域状态4(气象、水文干旱)发生的频率最高,为0.30,连续湿润或者干旱的概率最大,湿润状态(状态2)与水文干旱(状态4、状态5(气象湿润、水文干旱))的相互转移概率最低;(3)在长期干旱预测中,鄱阳湖流域从状态2转到状态4和状态5的平均概率为0.11,属最低,而状态1(气象、水文无旱)和状态3(气象干旱、水文湿润)到达状态4的概率为0.23,发生概率最大.修河流域在非水文干旱状态下未来发生气象、水文干旱状态的平均概率为0.28,是"五河"中最高的,而赣江流域在正常或者湿润状态下未来发生气象、水文干旱的概率最低,为0.18,该研究对于鄱阳湖流域水文气象干旱的抗旱减灾具有重要理论与现实意义. 相似文献
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Knowledge about flood generating processes can be beneficial for numerous applications. Especially in the context of climate change impact assessment, daily patterns of meteorological and catchment state conditions leading to flood events (i.e., storylines) may be of value. Here, we propose an approach to identify storylines of flood generation using daily weather and snow cover observations. The approach is tested for and applied to a typical pre‐Alpine catchment in the period between 1961 and 2014. Five precipitation parameters were determined that describe temporal and spatial characteristics of the flood associated precipitation events. The catchment's snow coverage was derived using statistical relationships between a satellite‐derived snow cover climatology and station snow measurements. Moreover, (pre‐) event snow melt sums were estimated using a temperature‐index model. Based on the precipitation and catchment state parameters, 5 storylines were identified with a cluster analysis: These are (a) long duration, low intensity precipitation events with high precipitation depths, (b) long duration precipitation events with high precipitation depths and episodes of high intensities, (c) shorter duration events with high or (d) low precipitation intensity, respectively, and (e) rain‐on‐snow events. The event groups have distinct hydrological characteristics that can largely be explained by the storylines' respective properties. The long duration, high intensity storyline leads to the most adverse hydrological response, namely, a combination of high peak magnitudes, high volumes, and long durations of threshold exceedance. The results show that flood generating processes in mesoscale catchments can be distinguished on the basis of daily meteorological and catchment state parameters and that these process types can explain the hydrological flood properties in a qualitative way. Hydrological simulations of daily resolution can thus be analysed with respect to flood generating processes. 相似文献
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The effects of climate change and urbanization on the runoff of the Rock Creek basin in the Portland metropolitan area,Oregon, USA 总被引：2，自引：0，他引：2
Climate changes brought on by increasing greenhouse gases in the atmosphere are expected to have a significant effect on the Pacific Northwest hydrology during the 21st century. Many climate model simulations project higher mean annual temperatures and temporal redistribution of precipitation. This is of particular concern for highly urbanized basins where runoff changes are more vulnerable to changes in climate. The Rock Creek basin, located in the Portland metropolitan area, has been experiencing rapid urban growth throughout the last 30 years, making it an ideal study area for assessing the effect of climate and land cover changes on runoff. A combination of climate change and land cover change scenarios for 2040 with the semi‐distributed AVSWAT (ArcView Soil and Water Assessment Tool) hydrological model was used to determine changes in mean runoff depths in the 2040s (2030–2059) from the baseline period (1973–2002) at the monthly, seasonal, and annual scales. Statistically downscaled climate change simulation results from the ECHAM5 general circulation model (GCM) found that the region would experience an increase of 1·2 °C in the average annual temperature and a 2% increase in average annual precipitation from the baseline period. AVSWAT simulation shows a 2·7% increase in mean annual runoff but a 1·6% decrease in summer runoff. Projected climate change plus low‐density, sprawled urban development for 2040 produced the greatest change to mean annual runoff depth (+5·5%), while climate change plus higher‐density urban development for 2040 resulted in the smallest change (+5·2%), when compared with the climate and land cover of the baseline period. This has significant implications for water resource managers attempting to implement adaptive water resource policies to future changes resulting from climate and urbanization. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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随着气候变化和人类活动的加剧,城市化地区水文过程受到较大影响,极端水文事件发生频率显著加大,探究城市化地区洪水演变和驱动机理对于防洪减灾具有重大意义。本文以长江下游快速城市化地区的秦淮河流域为例,分析了1987—2018年期间该流域年最大日径流的演变特征,构建多元线性回归模型和广义可加GAMLSS模型识别了关键驱动因子并量化其贡献作用。结果表明:(1)城市化背景下秦淮河流域年最大日径流呈现显著上升趋势,平均增长速率为14.77 m3/(s·a),并于2001年发生显著突变。(2)汛期降水量和不透水面率是年最大日径流变化的关键驱动因素,最优模型显示前者贡献率超过了70%,表明了降水改变的决定性作用,而不透水面率贡献率超过20%则表明了下垫面的改变对年最大日径流演变存在显著影响。(3)不透水面的增加对年最大日径流和汛期降水量响应关系的影响程度从突变前的6.7%增加到突变后的10.4%,快速城市化已显著改变了流域降水-径流响应过程。研究表明,随着城市发展秦淮河流域的年最大日径流受到人类活动显著影响,洪涝威胁日趋增大,研究结果可为城市化地区防洪减灾提供一定参考。 相似文献
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气候变化和人类活动对鄱阳湖流域赣江径流影响的定量分析 总被引：5，自引：2，他引：3
气候变化和人类活动对流域径流影响的定量研究是当前研究的热点,赣江作为鄱阳湖流域最大的子流域,径流变化对鄱阳湖湿地水生态系统具有重要的影响.利用Mann-Kendall突变检验分析了赣江流域径流1955—2010年间演变趋势,再分别应用统计方法和IHACRES集总式模型分析气候要素和人类活动对径流的影响.研究表明IHACRES能够较好地模拟赣江流域径流,适用于中亚热带湿润季风气候区.Mann-Kendall突变检验表明赣江流域径流在1979年发生突变,可划分为1955—1979年和1980—2010年两个时段.降水是影响赣江流域径流年际变化的主要因素,而土地利用等人类活动的影响并不明显.水库建设显著影响赣江径流的季节分配,1980—2010年间人类活动影响更加显著,其中45%的年份秋季径流增加50%以上,26%的年份秋季径流增加超过100%,其中1989年的秋季径流增加幅度达到320%. 相似文献