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基于Budyko模式的白洋淀流域不同时间尺度径流对气候变化的响应研究 被引量:1
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作者 于涛 韩鹏飞 +3 位作者 王旭升 蒋小伟 张志远 万力 《地学前缘》 北大核心 2025年第1期449-458,共10页
气候变化严重影响流域内水资源的形成和水文要素之间的转化,准确量化河川径流对气候变化的响应对流域水资源的合理开发利用具有重要意义。当前非稳态条件下的水文气候弹性解析研究相对较少,本研究以白洋淀流域山区的八个子流域为研究区... 气候变化严重影响流域内水资源的形成和水文要素之间的转化,准确量化河川径流对气候变化的响应对流域水资源的合理开发利用具有重要意义。当前非稳态条件下的水文气候弹性解析研究相对较少,本研究以白洋淀流域山区的八个子流域为研究区,使用最新提出的基于Budyko模式的非稳态径流弹性系数解析新方法,将年际径流对气候变化的响应进行分析,在中国流域验证该方法的有效性,将其适用范围进行拓展,并进一步与采用多年时间尺度稳态条件下的基于Budyko模式的弹性方法分析结果进行对比。结果表明:年际尺度下,年蒸散比和水储量变化比与年干旱指数具有良好的线性相关性;在年际和多年时间尺度下河川径流对降水变化更为敏感;而年际尺度下径流弹性系数小于多年稳态下的结果,表明流域水储量对径流气候变化的响应起到了重要的调节作用。年际弹性系数与流域面积的相关性较好。本研究验证了最新提出的基于Budyko模式的非稳态径流弹性系数新方法的有效性,并进一步将其适用性由湿润区拓展到半湿润、半干旱地区,对今后白洋淀流域和雄安新区水资源的合理利用具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 budyko模式 气候变化 弹性系数 白洋淀流域
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基于机器学习的Budyko框架流域时变特征参数估计 被引量:1
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作者 薛联青 陈雨欣 +1 位作者 刘远洪 杨明杰 《水资源保护》 北大核心 2025年第4期10-18,41,共10页
为分析黄河中游Budyko框架流域特征参数的时空变化,并捕捉不同因素对流域特征参数的影响,基于黄河中游8个子流域的径流、气象和人类活动数据,分区构建多元线性回归(MLR)、梯度提升(GB)和随机森林(RF)模型,对傅抱璞方程中的流域特征参数... 为分析黄河中游Budyko框架流域特征参数的时空变化,并捕捉不同因素对流域特征参数的影响,基于黄河中游8个子流域的径流、气象和人类活动数据,分区构建多元线性回归(MLR)、梯度提升(GB)和随机森林(RF)模型,对傅抱璞方程中的流域特征参数ω进行模拟。通过交叉验证选择表现最优的模型,识别对ω影响显著的主要控制因素,并进一步将最优模型纳入水热耦合平衡方程,构建时变Budyko框架,量化气候变化和下垫面变化对径流的贡献率。结果表明:3种模型中,RF模型在模拟ω时优于MLR和GB模型;1980—2019年各子流域ω值均呈增大趋势,ω主要受不透水面面积、人口和地区生产总值等人类活动因素的控制,在气候因素中潜在蒸散发是重要的控制因素;下垫面变化是黄河中游大多数子流域径流变化的主要驱动因素,然而气候变化对沁河子流域的影响略强于下垫面变化。 展开更多
关键词 budyko框架 流域特征参数 多元线性回归模型 梯度提升模型 随机森林模型 黄河中游
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基于傅抱璞公式的Budyko假说在月尺度上推导及其应用 被引量:6
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作者 柯婷婷 束龙仓 +1 位作者 焦莹 任化准 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2011年第4期38-40,81,共4页
在Budyko假设的基础上,充分考虑土壤蓄水量的影响,利用量纲分析和数学推导,构造出基于傅抱璞公式的Budyko假设模型的蒸散发计算公式,并且运用改进前后的模型模拟京杭大运河后营水文站流域蒸散发过程,拟合了模型中的参数。验证结果表明:... 在Budyko假设的基础上,充分考虑土壤蓄水量的影响,利用量纲分析和数学推导,构造出基于傅抱璞公式的Budyko假设模型的蒸散发计算公式,并且运用改进前后的模型模拟京杭大运河后营水文站流域蒸散发过程,拟合了模型中的参数。验证结果表明:改进后的Budyko水热耦合模型模拟精度更高,可以用来预测实际蒸散发值;该模型具有一定的适用性,值得推广。 展开更多
关键词 budyko假设 傅抱璞公式 月蒸散发 后营水文站
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秦巴山区堵河流域径流变化归因分析
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作者 张晓莹 何毅 +1 位作者 翁学先 邵祎婷 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第2期44-51,共8页
气候变化和人类活动引起的水文响应对于研究流域水资源管理有着重要意义。基于堵河流域1960—2016年降水量、潜在蒸散发量、径流量数据,采用Pettitt突变检验方法和Mann-Kendall趋势检验方法,利用8种Budyko假设分析了气候变化和人类活动... 气候变化和人类活动引起的水文响应对于研究流域水资源管理有着重要意义。基于堵河流域1960—2016年降水量、潜在蒸散发量、径流量数据,采用Pettitt突变检验方法和Mann-Kendall趋势检验方法,利用8种Budyko假设分析了气候变化和人类活动对堵河流域径流变化的贡献率。分析结果表明:①堵河流域年径流量呈显著下降趋势(p<0.05),1994年出现拐点,年降水量和潜在蒸散发量也呈减少趋势,但均不显著(p>0.1)。②水文响应对人类活动比对气候变化更敏感,人类活动对径流的贡献率在57.69%~72.00%之间,气候变化的贡献率在28.00%~42.31%之间。③人类活动引起下垫面特征变化是径流衰减的主要原因,土地变化引起的森林增多和植被覆盖增加引起地表变化使径流量减少。研究成果表明人类活动对水文过程确有影响,以期对堵河流域水资源管理和综合治理提供理论支持。 展开更多
关键词 径流量 budyko假设 气候变化 人类活动 堵河流域
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跨流域地下水循环研究进展 被引量:7
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作者 韩鹏飞 王旭升 +1 位作者 蒋小伟 万力 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期107-117,129,共12页
在区域尺度上,地下水流的路径存在跨越地表分水岭的可能性,从而形成跨流域地下水循环,影响流域之间的水文关系和溶质输送过程。跨流域地下水循环的研究在国际上尚处于起步阶段,方兴未艾,目前已经取得的进展是一个值得关注的问题。对近2... 在区域尺度上,地下水流的路径存在跨越地表分水岭的可能性,从而形成跨流域地下水循环,影响流域之间的水文关系和溶质输送过程。跨流域地下水循环的研究在国际上尚处于起步阶段,方兴未艾,目前已经取得的进展是一个值得关注的问题。对近20年来国内外跨流域地下水循环的研究文献进行了系统的跟踪分析,从形成机理、识别方法和影响评估3个角度总结现有的研究进展。在水动力学形成机理方面,已经从理论上确定了地表分水岭、潜水面最高点和地下水流系统分水点之间的偏离特征,为划分河流之间的多种跨流域地下水循环路径提供了依据。在跨流域地下水循环的识别方面,一系列实际流域的案例提供了可以借鉴的方法,包括水均衡法、流域水文模型和水文地球化学端元混合模型等,证实了跨流域地下水循环的存在性,甚至评估出其循环通量,深化了流域水量平衡关系的认识。研究表明流域地理位置、形态尺寸、气候背景和地质构造等条件都会影响跨流域地下水循环的发生及通量。在影响评价方面,初步发现跨流域地下水循环对水文要素的气候敏感性、Budyko模式状态参数及碳源碳汇形成有重要影响,忽略其作用可能产生错误的认识。目前,科学界对跨流域地下水循环的动力学过程及其物质输送效应的研究还相对薄弱,缺乏准确的定量评估方法,未来的研究重点是揭示三维含水层空间的跨流域地下水循环路径,准确评估跨流域地下水循环的各种影响。 展开更多
关键词 闭合流域 分水岭 地下水流系统 气候水文模型 budyko模式 碳循环
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长江上游径流对气象要素变化的敏感性分析 被引量:20
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作者 沈嘉聚 杨汉波 +1 位作者 刘志武 杨大文 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期119-126,共8页
选取长江上游8个主要水文站(直门达、石鼓、屏山、高场、北碚、寸滩、武隆、宜昌)控制流域作为子流域,利用其1979—2015年径流及气象数据,采用机器学习方法计算径流对降水与气温变化的敏感性,并与多元线性回归法和Budyko框架法进行对比... 选取长江上游8个主要水文站(直门达、石鼓、屏山、高场、北碚、寸滩、武隆、宜昌)控制流域作为子流域,利用其1979—2015年径流及气象数据,采用机器学习方法计算径流对降水与气温变化的敏感性,并与多元线性回归法和Budyko框架法进行对比,分析降水与气温变化对径流变化的贡献。结果表明:1979—2015年8个子流域径流与降水变化趋势整体不显著(p=0.01),气温呈显著上升趋势(p<0.01);径流对降水、气温的敏感性系数均值范围分别为0.37~0.76 mm/mm、-4.77~-33.53 mm/℃;径流对降水、气温的敏感性系数随着干旱指数的增大而减小;在干旱指数大的子流域降水变化对径流变化的影响更大,在干旱指数小的子流域气温变化对径流变化的影响更大。 展开更多
关键词 径流变化 降水 气温 敏感性系数 机器学习 budyko框架 长江上游
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干旱与湿润区流域时变水热耦合参数的归因分析 被引量:5
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作者 赵香桂 黄生志 +4 位作者 赵静 韩知明 魏晓婷 黄强 邓铭江 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第24期9805-9814,共10页
气候变化和下垫面条件的改变共同影响着流域的水热耦合状况,定量剖析其影响对研究变化环境下流域水量平衡和能量分配具有重要意义。以往多数研究只做了定性分析,对不同影响因素的定量贡献研究甚少。基于此,以干旱区无定河流域和湿润区... 气候变化和下垫面条件的改变共同影响着流域的水热耦合状况,定量剖析其影响对研究变化环境下流域水量平衡和能量分配具有重要意义。以往多数研究只做了定性分析,对不同影响因素的定量贡献研究甚少。基于此,以干旱区无定河流域和湿润区汉江上游为研究区域,在Budyko框架下,估算了干旱与湿润区流域的时变水热耦合参数,并通过逐步多元回归模型、敏感性和贡献率分析,定量归因了水热耦合控制参数的演变,并将干旱与湿润区流域做了对比分析。结果表明:干旱与湿润区流域的水热耦合参数在1970—2013年间均呈显著上升趋势;不同气候区水热耦合参数变化的主导因子不同,干旱区无定河参数对降水和植被覆盖度(NDVI)具有较高的敏感性,且NDVI的变化主导着参数的变化(贡献率为89.5%);湿润区汉江上游参数的变化对气温、有效灌溉面积(EIA)和NDVI更敏感,其中,EIA主导着参数的变化(贡献率为83.1%);总体来说,下垫面的变化是无定河和汉江上游水热状况改变的驱动因素。 展开更多
关键词 变化环境 水热耦合 植被覆盖度(NDVI) 敏感性分析 budyko框架 归因分析
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