气候变化和人类活动影响下窟野河流域水沙变化归因分析 被引量：2

1

作者 张健康 王计平 石建省 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期47-59,共13页

流域水沙情势演变归因是水文地质学的研究重点之一。为了深入理解窟野河流域水沙变化规律,并为水资源管理和生态保护提供科学依据,以应对气候变化和人类活动的影响,基于水文、气象、归一化植被指数、土地利用等数据信息,运用累积量斜率... 流域水沙情势演变归因是水文地质学的研究重点之一。为了深入理解窟野河流域水沙变化规律,并为水资源管理和生态保护提供科学依据,以应对气候变化和人类活动的影响,基于水文、气象、归一化植被指数、土地利用等数据信息,运用累积量斜率变化率分析法、Mann-Kendall非参数检验法、双累积曲线法、累积距平法、滑动秩和检验法等方法,定量研究气候变化和人类活动综合作用下流域水沙变化趋势及其影响归因。结果表明:(1)窟野河流域1956—2019年的年径流量、年输沙量呈显著减少趋势,年径流量和年输沙量平均每年减少约0.104×10^(8)m^(3)和0.027×10^(8)t,突变年为1997年,通过了5%显著性水平检验;(2)1998—2011年间,气候变化和人类活动对流域年径流量减少的贡献率分别为36.06%和63.94%,对年输沙量减少的贡献率分别为26.11%和73.89%,其中径流量减少主要与退耕还林还草工程导致的植被、土地利用/覆被变化有关;(3)以1998—2011年为基准期,2012—2019年累积径流量斜率变化率高达109%,径流量反弹明显,可能与矿井封存水外溢有关,同时,累积输沙量斜率接近零,输沙量无显著变化,说明研究区土壤侵蚀得到有效控制。研究成果为窟野河流域水文预测与管理提供科学依据,未来需重点关注生态恢复和煤炭开采活动对水资源变化的复合影响。 展开更多

关键词 累积量斜率变化率 水沙变化 气候变化 人类活动 归一化植被指数

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近50年气候和人类活动对锡林河流域径流的影响 被引量：25

2

作者 焦玮 朱仲元 +3 位作者 宋小园 隋佳硕 席小康 董志兵 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2015年第6期12-19,共8页

气候变化和人类活动是影响河川径流变化的2大主要因素。基于1963—2011年锡林浩特水文站的实测水文数据资料,采用累积距平法(CA)对锡林河近50年径流年际变化序列的趋势进行分析,确定出2个拐点年份为1985和1999年,其中1999年为突变年,运... 气候变化和人类活动是影响河川径流变化的2大主要因素。基于1963—2011年锡林浩特水文站的实测水文数据资料,采用累积距平法(CA)对锡林河近50年径流年际变化序列的趋势进行分析,确定出2个拐点年份为1985和1999年,其中1999年为突变年,运用修正后的的累积量斜率变化率比较分析法(SCRCQ)定量计算了气候及人类活动对径流变化的贡献率。以初始研究阶段T1(1963—1985年)为基准期,不考虑潜在蒸散量变化的影响,T2(1986—1999年)和T3(2000—2011年)时期的降水量减少对于径流量减少的贡献率分别为26.30%和57.36%,人类活动对于径流量减少的贡献率分别为73.70%和42.64%;如果考虑潜在蒸散量变化,T2、T3时段的潜在蒸散量减少对于径流量减少产生的负贡献率分别为-23.47%和-52.25%,而人类活动对锡林河流域径流变化的贡献率分别增至97.17%和94.89%。显然,人类活动是该区间锡林河流域径流量减少的最重要的驱动因素。 展开更多

关键词 径流量 气候变化 人类活动 贡献率 累积距平法 累积量变化率比较分析法 锡林河流域

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一种基于位移场分析的临界滑动面确定方法研究 被引量：16

3

作者 袁维 胡叶江 +4 位作者 李小春 白冰 王伟 陈祥军 籍晓蕾 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1791-1798,共8页

安全系数的计算和临界滑动面的确定是边坡稳定性分析的两个组成部分,强度折减法可以得到合理的安全系数,但却不能准确刻画临界滑动面的位置。基于对滑动现象的认识,提出了一种基于位移场分析的临界滑动面确定方法,认为当边坡处于临界状... 安全系数的计算和临界滑动面的确定是边坡稳定性分析的两个组成部分,强度折减法可以得到合理的安全系数,但却不能准确刻画临界滑动面的位置。基于对滑动现象的认识,提出了一种基于位移场分析的临界滑动面确定方法,认为当边坡处于临界状态时,其潜在滑动面附近的位移等值线最为密集,潜在滑动面上的点往往是在深度方向上沿垂直滑面的位移变化率达到最大值的位置。将本文方法与Spencer法、岩质边坡模型试验进行了对比,验证了该方法在曲线和折线滑动面搜索方面的适用性和可靠性。同时,探讨了单元形状、疏密程度、离散点间距等因素对滑动面的影响。 展开更多

关键词 强度折减法 边坡稳定性 临界滑动面 安全系数 位移变化率

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乌江流域水沙变化趋势及驱动力分析 被引量：8

4

作者 郭文献 赵瑞超 +1 位作者 付体江 古今用 《人民长江》 北大核心 2021年第9期71-78,共8页

为对乌江流域水文变化趋势特征及其主要驱动力进行分析,采用Mann-Kendall非参数检验,滑动T检验和累积曲线等方法研究了乌江武隆站1965~2017年输沙量、径流量、降水量及其变化趋势与突变特征,采用累积量斜率变化率法定量计算了乌江流域... 为对乌江流域水文变化趋势特征及其主要驱动力进行分析,采用Mann-Kendall非参数检验,滑动T检验和累积曲线等方法研究了乌江武隆站1965~2017年输沙量、径流量、降水量及其变化趋势与突变特征,采用累积量斜率变化率法定量计算了乌江流域气候变化和人类活动对输沙量与径流量变化的贡献率,并通过河流影响因子法(River Impact,RI)对乌江水沙情势改变度进行了分析。结果表明:乌江流域径流量、降水量、输沙量均呈下降趋势,其中输沙量的下降幅度最为显著。导致径流量和输沙量下降的主要驱动因素分别是气候变化与人类活动。乌江流域径流量发生轻度改变而输沙量发生严重改变。 展开更多

关键词 水沙情势 水文改变度 累积量斜率变化率法 乌江流域 气候变化

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气候变化和人类活动对淮河上游径流影响分析 被引量：20

5

作者 刘睿 夏军 《人民黄河》 CAS 北大核心 2013年第9期30-33,共4页

以淮河流域上游漯河站为研究对象,采用Mann-Kendall法、里海哈林法和滑动游程检验法对1957—2010年的年降雨量和年径流深序列跳跃变异进行诊断,结果表明漯河站年径流深和年降雨序列分别于1985年和1999年左右发生跳跃变异。根据跳跃变异... 以淮河流域上游漯河站为研究对象,采用Mann-Kendall法、里海哈林法和滑动游程检验法对1957—2010年的年降雨量和年径流深序列跳跃变异进行诊断,结果表明漯河站年径流深和年降雨序列分别于1985年和1999年左右发生跳跃变异。根据跳跃变异检验结果,采用降雨径流关系法与累积量斜率变化率比较法定量计算气候变化和人类活动对该研究区域径流量变化的影响。综合分析结果显示:1986—1999年较前一阶段径流的减少主要因素是人类活动的影响,而2000—2010年较前一阶段径流的增多主要因素是气候的变化。降雨径流关系法与累积量斜率变化率比较法对气候变化和人类活动的水文效应定量评估结果基本一致。 展开更多

关键词 气候变化 人类活动 径流 降雨径流关系法 累积量斜率变化率比较法 淮河上游

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累积量斜率变化分析法及其在径流变化归因中的应用 被引量：8

6

作者 赵益平 王文圣 +1 位作者 张丹 梁淑琪 《水电能源科学》 北大核心 2019年第10期17-20,共4页

综合考虑降水和气温对径流的影响,提出了一种新的径流变化归因分析方法——累积量斜率变化分析法,该方法原理简单,能客观地定量分离出气候变化和人类活动对径流量变化的贡献,进而以釜溪河流域为例,探讨了累积量斜率变化分析法的可行性... 综合考虑降水和气温对径流的影响,提出了一种新的径流变化归因分析方法——累积量斜率变化分析法,该方法原理简单,能客观地定量分离出气候变化和人类活动对径流量变化的贡献,进而以釜溪河流域为例,探讨了累积量斜率变化分析法的可行性和合理性。结果表明,釜溪河流域年径流序列存在1989、2002年两个突变点,可以此为界将序列划分基准期和影响期;气候变化和人类活动对径流变化的贡献率在1989~2001年期间分别为63.20%、36.80%,在2002~2014年期间分别为55.64%、44.36%。计算结果符合釜溪河流域的实际情况,可在流域径流变化归因分析中应用。 展开更多

关键词 径流量 气候变化 人类活动 贡献率 累积量斜率变化分析法 釜溪河流域

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基于SWAT模型的巴勒更河流域降雨-径流关系 被引量：5

7

作者 李凯 王永强 +2 位作者 许继军 吴志俊 许翔 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2022年第4期41-48,共8页

研究流域的降雨-径流关系可为水资源管理与水土保持等工作提供依据。根据实测降雨资料和历史实测径流数据构建SWAT模型并用于还原径流序列,采用Kendall秩次检验、滑动平均、M-K突变检验、小波分析、累积距平法以及径流系数,分析巴勒更... 研究流域的降雨-径流关系可为水资源管理与水土保持等工作提供依据。根据实测降雨资料和历史实测径流数据构建SWAT模型并用于还原径流序列,采用Kendall秩次检验、滑动平均、M-K突变检验、小波分析、累积距平法以及径流系数,分析巴勒更河流域1970—2015年的降雨-径流关系年际变化特征、变化趋势,并运用累积斜率变化率比较方法定量地分离出气候变化和人类活动对径流变化影响的贡献率。结果显示:①将SWAT模型应用在巴勒更河流域时,在校准期时评价指标R^(2)为0.78、纳什效率系数NSE为0.76;验证期R^(2)为0.58、NSE为0.51,这些指标表明将SWAT模型用于巴勒更河流域的径流还原是可行的。②巴勒更河流域1970—2015年降雨有显著上升的趋势,而径流的趋势不显著;降雨突变点出现在1981年,而径流在1995年、2010年均发生突变;此外,在该流域内降雨、径流序列展现出来的周期性变化也存在差异,尤其是在主周期上,降雨主周期为28 a,径流则为23 a。③降雨-径流关系在1989年、2001年均发生变异,且每次发生变异,都导致径流系数下降,其中1970—1988年径流系数是0.15,1989—2006年径流系数为0.11,2007—2015年径流系数为0.10。④以1970—1988年为基准期,1989—2001年人类活动对径流变化占主导地位,其中径流变化人类活动贡献了65%,而气候变化对于径流变化贡献率为35%;2001—2015年人类活动对流域径流变化贡献率为81%,气候变化对径流变化的贡献率为19%;以1989—2001年为基准期,2001—2015年人类活动对径流变化的贡献率为51%,而剩余的49%是气候变化导致的。 展开更多

关键词 降雨-径流关系 SWAT模型 趋势变化 累积斜率变化率比较方法 径流还原 巴勒更河

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金沙江支流关河流域水文情势评价 被引量：4

8

作者 张力文 王秀茹 +3 位作者 宋理桥 李锐 戍国标 白雪昕 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2023年第1期92-100,共9页

水文情势变化是影响河流生态系统、功能的主要驱动力。为研究人类活动影响前后关河流域水文情势变化,在研究豆沙关水文站相关数据的过程中,以1959—2018年间的数据为参考资料,结合Mann-Kendall法分析水文数据的演变趋势,水文指标变化范... 水文情势变化是影响河流生态系统、功能的主要驱动力。为研究人类活动影响前后关河流域水文情势变化,在研究豆沙关水文站相关数据的过程中,以1959—2018年间的数据为参考资料,结合Mann-Kendall法分析水文数据的演变趋势,水文指标变化范围法分析年径流输沙年际、年内变化趋势及其水沙单项水文指标改变度;在分析该地气候变化情况时,运用双累积曲线法,同时,为了更好地分析影响径流水沙的变化的因素,特别是对人类活动因素进行分析,引入累积量斜率变化率法。结果显示:1)1959—2018年,豆沙关水文站多年平均流量和年降水总量呈下降趋势,趋势不显著;年平均输沙率呈下降趋势,趋势显著;2)在人类活动的干扰下,该流域的流量发生了一定改变,体现为月均流量值变化明显,与之前相比,变化幅度已经突破34%;月均含沙量值水文改变度达到40.58%,呈中度改变;3)人类活动、年降水量、年潜在蒸发量分别对年输沙量的贡献率分别为69.22%、29.66%和1.12%,1996—2018年总减沙量为2564.66万t,平均每年为116.57万t,分析造成输沙变化的因素可知,虽然许多因素都具有一定影响作用,但人类活动是最为核心且影响最大的因素。 展开更多

关键词 水沙情势 趋势分析 IHA/RVA法 累积斜率变化率法 金沙江支流

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河南省降水量、地表水资源量变化趋势及演变关系 被引量：11

9

作者 吴奕 宋瑞鹏 +3 位作者 张红卫 陈莉 李洋 肖航 《人民黄河》 CAS 北大核心 2021年第11期92-96,共5页

以河南省1956—2016年降水量、地表水资源量数据为基础,采用距平累积法、Mann-Kendall检验法、双累积曲线法、累积量斜率变化率比较法判定河南省及其各流域降水量、地表水资源量变化趋势,分析降水量、地表水资源量演变关系。结果表明:... 以河南省1956—2016年降水量、地表水资源量数据为基础,采用距平累积法、Mann-Kendall检验法、双累积曲线法、累积量斜率变化率比较法判定河南省及其各流域降水量、地表水资源量变化趋势,分析降水量、地表水资源量演变关系。结果表明:河南省1956—2016年降水量、地表水资源量均呈减小趋势,地表水资源量减小趋势更显著,北部海河、黄河流域地表水资源量减小趋势比南部淮河、长江流域显著;20世纪90年代,该省海河、黄河流域一些站降水—径流关系发生改变。以海河流域新村站为例,量化降水和人类活动对径流量的影响程度,发现降水对径流量变化的影响较小、人类活动对径流量变化的影响较大。 展开更多

关键词 降水量 地表水资源量 Mann-Kendall检验法 累积量斜率变化率比较法 河南省

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近46年会东县降水变化特征分析 被引量：2

10

作者 李平兰 杨雯 王正凯 《安徽农业科学》 CAS 2018年第20期144-147,共4页

采用滑动平均、Mann-Kendall检验法、累积距平法和气候倾向率等方法,分析了1970—2015年会东县的降水资料,结果表明,近46年来会东县年降水量总体呈减少趋势,气候倾向率为-9.8 mm/10 a;20世纪90年代降水量最不均衡,70—80年代和2010年以... 采用滑动平均、Mann-Kendall检验法、累积距平法和气候倾向率等方法,分析了1970—2015年会东县的降水资料,结果表明,近46年来会东县年降水量总体呈减少趋势,气候倾向率为-9.8 mm/10 a;20世纪90年代降水量最不均衡,70—80年代和2010年以后降水量年际分配趋于平衡;季降水量不稳定度从高到低依次为春季、冬季、秋季、夏季;近46年会东县年降水量发生过2次突变,分别发生在1990和2000年。 展开更多

关键词 降水量 变化特征 M-K检验法 累积距平法 气候倾向率 会东县

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南水北调中线工程膨胀土渠段边坡变形研究 被引量：8

11

作者 张文峰 《人民黄河》 CAS 北大核心 2019年第7期131-135,共5页

南水北调中线工程干渠渠坡或渠底涉及膨胀土(岩)的渠段约占明渠段的1/3,工程地质条件复杂。膨胀土渠道工程最重要的是边坡稳定问题,如果发生边坡滑塌影响到南水北调中线工程正常通水运行,则社会影响巨大,因此需要开展膨胀土边坡变形控... 南水北调中线工程干渠渠坡或渠底涉及膨胀土(岩)的渠段约占明渠段的1/3,工程地质条件复杂。膨胀土渠道工程最重要的是边坡稳定问题,如果发生边坡滑塌影响到南水北调中线工程正常通水运行,则社会影响巨大,因此需要开展膨胀土边坡变形控制研究。通过对一般边坡变形控制要求的分析,结合南水北调中线膨胀岩土渠道的特点提出南水北调中线工程膨胀土边坡变形控制要求以及监测数据异常风险研判标准。分析表明:提出的南水北调中线膨胀土边坡变形控制要求及风险预警标准基本合理,可对边坡的变形过程进行合理把控;累计位移速度法能全面反映边坡变形的整个过程,可判断边坡所处的变形阶段,在膨胀土边坡预警中有很强的实用性。对监测资料进行分析可以推断出边坡的变形趋势和变形规律,据之对边坡的变形进行预报,为南水北调中线渠道正常通水运行提供保障。 展开更多

关键词 膨胀土边坡 变形控制 累计位移速率法 南水北调中线工程

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青藏高原大通河流域径流变化归因分析

12

作者 王淑芝 温得平 《干旱区地理》 2024年第2期203-213,共11页

大通河流域地处青藏高原东北部边缘,生态环境敏感脆弱,开展变化环境下水资源演变、归因研究对保护区域水生态环境,保障水生态文明建设具有十分重要的意义。采用线性倾向估计、集中度、集中期、有序聚类检验、小波分析等统计方法,分析了... 大通河流域地处青藏高原东北部边缘,生态环境敏感脆弱,开展变化环境下水资源演变、归因研究对保护区域水生态环境,保障水生态文明建设具有十分重要的意义。采用线性倾向估计、集中度、集中期、有序聚类检验、小波分析等统计方法,分析了流域径流的年际变化、年内分配、周期和突变变化特征,基于累积量斜率变化率法和双累积曲线定量评估了气候因素和人类活动对径流变化的影响。结果表明:(1)近60 a大通河流域气候暖湿化明显,年平均气温、降水量、潜在蒸发量增幅分别为0.42℃·(10a)~(-1)和8.9 mm·(10a)~(-1)、5.6 mm·(10a)~(-1),年径流呈减少趋势,倾向率0.67×108m^(3)·(10a)~(-1)。(2)径流集中度和不均匀系数呈微弱下降趋势,枯季径流增加趋势明显,年内分配更趋于均匀,集中期有推迟趋势,延迟速率为3.0 d·(10a)~(-1)。(3)年径流在44 a左右尺度上周期震荡明显,突变发生在1990年,突变后径流量减少3.52×108m^(3),流域冰川分布呈减小趋势,植被覆盖无显著变化。(4)气候、人类活动对大通河径流减少的贡献率分别为~(-1)7.7%和117.7%,降水量是流域来水的主要补给来源,跨流域调水是引起径流减小的主要驱动因素。 展开更多

关键词 径流演变 累积量斜率变化率法 气候变化 人类活动 大通河流域

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变化环境下青藏高原东南缘水源区径流时空变化特征分析

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作者 曾三峡 张陵蕾 +3 位作者 陈旻 安瑞冬 李永 李嘉 《人民黄河》 2025年第10期52-60,共9页

掌握历史与当前时期水源区径流变化的时空特征和驱动力,可以揭示变化环境与径流之间的复杂关系,从而更加精准地预测未来径流变化的趋势。根据研究区域内6个水文站1961—1975年及2006—2020年的径流资料和降水资料,对比分析了各水文站在... 掌握历史与当前时期水源区径流变化的时空特征和驱动力,可以揭示变化环境与径流之间的复杂关系,从而更加精准地预测未来径流变化的趋势。根据研究区域内6个水文站1961—1975年及2006—2020年的径流资料和降水资料,对比分析了各水文站在两时期径流变化的基本特征,并引入累积量斜率变化率法揭示了不同时期径流变化的主要驱动力,最后利用R/S分析法预测了各水文站径流量在未来的变化趋势。研究结果表明:1)1961—1975年及2006—2020年各水文站年内流量变化趋势基本一致;1961—1975年,除马尔康水文站之外,其余水文站的年均流量呈不显著下降趋势;2006—2020年,各水文站的年均流量均呈现显著上升趋势。2)与1961—1975年相比,2006—2020年雅砻江流域年均流量增加了8.30%,枯期流量占比增加了7.16%,不均匀系数减小了1.33%,变差系数无显著变化;大渡河流域年均流量减小了1.50%,枯期流量占比增大了1.85%,不均匀系数增大了2.78%,变差系数增大了61.54%。3)道孚—雅江、马尔康—大金区间径流补给较弱,雅砻江流域的径流变化相较于大渡河流域呈现出更为积极的态势。4)1961—1975年,人类活动对甘孜站、足木足站、马尔康站、大金站径流变化的贡献率分别为91.94%、60.44%、60.22%、87.71%,降水量对道孚站、雅江站径流变化的贡献率分别为56.20%、64.19%;2006—2020年,人类活动对甘孜站、道孚站、足木足站、马尔康站、大金站径流变化的贡献率分别为58.13%、72.52%、67.46%、55.75%、66.36%,降水量对雅江站径流变化的贡献率为50.87%。5)6个水文站的径流未来可能继续保持上升趋势。 展开更多

关键词 径流变化 M-K 累积量斜率变化率 青藏高原东南缘 雅砻江 大渡河

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