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[期刊] 资源科学  [作者] 吕锦心  刘昌明  梁康  田巍  白鹏  张仪辉  
探究和预估气候变化下黄河流域极端降水的变化特征,是科学认知黄河水情以及支撑流域防洪减灾工作的基础。本文基于全国水资源二级分区,综合采用“中国区域地面气象要素驱动数据集”和跨部门影响模型相互比较项目(ISIMIP)的降水数据,利用Mann-Kendall趋势检验、Sen’s斜率估计等方法分析了黄河流域及其8个二级水资源分区的6个极端降水指标在历史期(1979—2018年)和未来期(2021—2100年)的时空变化特性。研究表明:(1)空间上,历史期与未来不同情景下黄河流域极端降水指标值在整体上均呈现由西北至东南逐渐增大的变化特征,在河口镇至龙门(Ⅳ)、龙门至三门峡(Ⅴ)等分区内部还出现了极端降水高值中心,这些区域高值中心与历史洪水爆发区具有较好的空间对应关系;(2)时间上(历史期),多数水资源分区的极端降水指标主要呈上升趋势,且小时尺度极端降水增强是所有分区的统一特征;作为黄河干流洪水主要来源区的兰州以上(Ⅰ和Ⅱ)、河口镇至龙门(Ⅳ)、花园口以下(Ⅶ)分区的所有极端降水指标呈上升趋势;(3)时间上(未来期),在不同辐射强迫情景下,未来各水资源分区的极端降水指标值都呈增加趋势,且增加幅度和空间覆盖范围会随着辐射强迫的增大而增大,这将加剧黄河分区防洪形势,其中河口镇以上3个分区(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)和龙门至三门峡(Ⅴ)分区的极端降水增强幅度最为明显,是未来防洪重点区。本文结果可为黄河流域未来极端降水灾害风险评估、区域防洪风险分析及应对、雨洪水资源管理等提供参考。
[期刊] 地理科学进展  [作者] 杨志峰,李春晖  
黄河兰州以上区域水资源量占黄河流域水资源的一半以上,研究黄河上游兰州以上区域降水时空结构变化具有重要意义。本文利用黄河兰州以上19个降水站点1959~1998年系列数据,采用EOF技术分析了黄河上游降水的时空结构特征与变化。结果表明:黄河上游兰州以上区域降水存在四种典型降水类型,即“全部一致型”、“南北型”、“东西型”和“相间复杂型”。但第一特征向量为主导,其时间变化系数与年降水量基本一致,说明黄河流域兰州以上降水主要受青藏高原大尺度气候影响,具有降水偏多(少)一致性特征。从时间尺度上降水有减少的趋势;并伴随3、6、和11年的周期变化,而且在1986和1991年发生突变。
[期刊] 资源科学  [作者] 贺振  贺俊平  
利用黄河流域1960-2012年76个气象台站53a的逐日降水资料,应用趋势分析法、小波分析法、MannKendall突变分析法、反距离加权法,研究极端降水时空变化。结果表明:①时间上,极端降水量、降水频数、降水强度倾向率分别为-0.64mm/10a、-0.0079d/10a和-0.078mm·d-1/10a,仅有极端降水比率表现为增长趋势,倾向率为0.49%/10a。极端降水量、降水频数、降水比率的突变时间不明显,而极端降水强度在1967年存在明显突变。极端降水指数均存在有28a和17a两个主振荡周期。上、中和下游极端降水量趋势变化发生转折的时间分别为1982年、2000年和1974年,UF...
[期刊] 自然资源学报  [作者] 李运刚  何大明  胡金明  柳江  
利用中国境内红河流域23个气象站点1960—2007年的逐日降水数据,基于极端降水指数分析流域极端降水事件的时空变化特征。结果表明:极端降水频次和强度表现出从东南向西北递减的特征,高值区分布在江城—绿春—金平—河口一线以南,低值区分布在巍山—南涧—弥渡一线以北及元江中游河谷;极端降水频次峰值出现在7月,汛期极端降水出现频次占全年的91.48%。1960—2007年期间,极端降水指数均表现出上升趋势,其中,极端降水贡献率和平均日降水强度上升趋势较为显著,线性趋势值分别为0.68%·(10 a)-1和0.17 mm·d-1·(10 a)-1。除了平均日降水强度整体上表现出上升的趋势外,其余5个极端...
[期刊] 工业技术经济  [作者] 岳立  任婉瑜  姚小强  
水资源效率低导致的黄河流域水资源供求关系紧张是推进流域"生态保护和高质量发展"重大战略的阻碍。本文基于2007~2019年黄河流域56个城市面板数据,从河流生态水文分区视角进行划区。通过Super-DDF模型测度城市绿色水资源效率,构建Tobit模型来分析影响黄河流域绿色水资源效率的因素。研究发现:(1)流域整体绿色水资源效率呈现"先下降后上升"趋势,不同分区效率值差异明显;(2)城镇化、环境规制、水资源可用度和人力资本水平显著促进效率值的改善,水资源供求和水资源禀赋影响显著为负,经济发展水平对效率的影响呈现出先降后升的"U"型曲线关系;(3)各影响因素对黄河流域绿色水资源效率存在区域异质性特征。本文对提升黄河流域绿色水资源效率,缓解该流域用水矛盾,因地制宜、分类施策、统筹谋划、协同推进流域高质量发展具有重要意义。
[期刊] 自然资源学报  [作者] 祝青林  张留柱  于贵瑞  戴东  蔡福  刘新安  
利用中国气象局和黄河水利委员会近30年269个观测站的降水资料,采用光滑薄面样条插值法对黄河流域各月及年降水量进行插值,在ArcMap/ArcInfo中进行图象处理和分类,完成了1km×1km栅格降水的空间化,在此基础上分析了降水的空间分布。利用GIS软件编程实现了Mann-Kendall非参数统计法与空间化技术的结合,生成了各月及年降水在空间上随时间的变化趋势图。结果表明:27年来,流域总降水量呈下降趋势,空间上表现为北半部以增加为主,南半部以减少为主。各月间差异很大,在秋冬季节,以下降趋势为主,部分地区达到显著;春夏季节除少数月份外,大部分地区降水量有不显著的增加趋势。全年降水呈下降趋势的...
[期刊] 自然资源学报  [作者] 张冉  王义民  畅建霞  黎云云  
在分析黄河流域1980-2015年土地利用面积变化的基础上,基于水资源二级分区,采用土地利用变化重要性指数(Ci)、土地利用变化面积比例(D)、林草植被变化指数(R)三个指标分析8个子区域土地利用变化的方向和程度;然后针对1980-1990年、1990-2000年、2000-2010年、2010-2015年四个时期,采用单一土地利用动态度、综合土地利用动态度及土地利用程度研究各分区的土地利用变化速度与程度。结果表明:与1980年相比,城乡工矿居民用地与水域面积变化最为显著。8个分区的土地利用变化面积比例均在20%左右,相互之间差异不大。在单一土地利用类型变化方面,沙漠及未利用地、水域和城市及工矿用地变化速度明显,其余三种土地利用类型由于面积基数较大,变化速度相对较小,但是变化面积很大。从各时期看,2010-2015年变化速度最大,并且大致呈现随时间推移变化速度逐渐增大的特征。在综合土地利用变化的速度方面,8个分区基本呈现出逐渐增大的趋势,上游龙羊峡以上增加最为明显。
[期刊] 长江流域资源与环境  [作者] 刘佳  马振峰  杨淑群  杨小波  李小兰  
基于大渡河流域1961~2010年逐日降水数据资料,运用Mann-Kendall非参数检验、Morlet小波分析法,分析了近50a来大渡河流域极端降水事件的时空变化特征。结果表明,大渡河流域的极端降水指数均呈现出相对稳定的波动增加;多年平均值均呈现出由西北向东南方向逐渐增多的分布特征,变化趋势的空间分布存在着区域差异:除强降水日数外,其他极端降水指数均呈现下游增加,上游减小的变化趋势,大渡河流域极端降水与年降水量变化趋势密切相关。大渡河流域各指数突变特征不一致,1d、5d最大降水量突变年集中在1974~1976年前后;强降水日数、极端降水量及极端强降水日数发生突变的年份分别为1984年、197...
[期刊] 统计与决策  [作者] 陈艳萍  刘畅  
文章运用基于Shephard水资源距离函数的随机前沿分析模型对2009—2018年黄河流域水资源利用效率及影响因素进行研究,并统计分析了黄河流域水资源利用效率的时间演变和空间集聚状态。结果表明:2009—2018年黄河流域水资源利用效率一直处于小幅度下降趋势;黄河流域水资源利用效率不存在明显的全局空间集聚效应,流域内各省份的水资源利用效率相差较大;经济发展水平的提高会促进黄河流域水资源利用效率的提高,水资源禀赋、城镇化进程对水资源利用效率的提高具有抑制作用,而产业结构(第三产业产值比重)的影响并不显著。
[期刊] 自然资源学报  [作者] 黄星  马龙  刘廷玺  王静茹  刘丹辉  
黄河流域内蒙古段是内蒙古自治区重要的经济发展区,研究其气候因子变化对流域水资源、区域经济社会发展及生态环境保护有重要意义。论文利用研究区及其周边地区52个气象站点1951—2012年气温与降水量资料,采用回归分析、年代均值比较、5 a滑动、气候倾向率和Mann-Kendall检验等方法,对气温与降水变化及其关系进行了分析。结果表明:近62 a来,研究区域平均气温、平均最高和最低气温均呈明显上升趋势(0.283℃/10 a、0.235℃/10 a、0.590℃/10 a),尤以20世纪90年代增温最为明显,冬季增长速率最快,对气温升高贡献最大。3类气温分别在1988、1989、1982年发生了突...
[期刊] 自然资源学报  [作者] 李华贞  张强  顾西辉  史培军  
黄河是我国西北、华北地区重要水源,了解其径流变化特征及成因有着重要意义。论文基于趋势性分析、广义可加模型(GAMLSS)等方法,采用黄河流域近60 a来流量、降水、主要农业种植面积及大型水库资料等数据,通过细化农业小麦生长期与玉米和大豆生长期以及假定不同降水情景,在季节尺度上深入分析了1960—2005年黄河流域气候、农业种植面积等变化对径流的影响。研究结果表明:1)黄河流域5个水文站点小麦生长期与玉米和大豆生长期径流变异点均发生于20世纪80年代中后期和90年代初期,且除花园口站小麦生长期间径流有少部分呈上升趋势外,黄河流域径流整体呈下降趋势,其中,唐乃亥、兰州的小麦生长期、玉米和大豆生长期及龙门、花园口的玉米和大豆生长期趋势均达到了0.05的显著性水平,呈显著下降趋势;2)对比两种降水假设状态,暴雨年的径流始终高于小雨年的径流,因此,降水仍是影响径流的主要因子之一,而农业种植面积变化对径流的影响程度,不仅与降水量的多少有关,还与流量分位数的大小有关,对于唐乃亥站小麦生长期的暴雨年时期,增加农作物种植面积,在低流量分位数时可以增加径流,而在高于0.75分位数时会减小径流,小雨年时期规律相反。该研究结果对变化环境下黄河流域水资源管理与优化配置具有一定理论与现实意义。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)  [作者] 王远见  傅旭东  王光谦  
对于黄河流域降雨时空分布规律的探究,有助于从细部区分不同区域和时段的降雨变化对黄河干支流产流产沙的影响,对于黄河水循环的科学研究和治黄工程措施均有重要意义。利用黄河流域内分布的67座气象站点,使用多种时间序列分析方法,对过去59年(1959—2017年)的黄河流域降雨序列的时空分布特征进行探究。结果表明:黄河流域具有7种典型的降雨空间分布类型;其中,源区(III区)全区域的年降雨量均有显著的增加趋势,是缓解黄河流域用水紧张的积极自然因素;多沙粗沙区(IV区)的年中大雨日数有显著的减少趋势,这可能是黄河下游近年来沙量锐减的原因之一。进一步的降雨序列频谱分析结果,一方面证实了2~4年的短周期是黄河流域多数站点降雨普遍最显著的周期,另一方面也部分佐证了分区的合理性。
[期刊] 资源科学  [作者] 王璐璐  延军平  王鹏涛  刘永林  曹永旺  
利用1961-2012年海河流域35个气象台站的逐日降水资料,采用连续复小波(Morlet)、正交函数分解法(EOF)、线性回归分析法、滑动t检验及空间差值法等,研究不同等级降水的时空变化特征及其影响。研究结果表明:(1)海河流域年降水量存在5a、15a、25a左右的周期变化;降水变化场表现出全区一致多雨或少雨、南-北向降水分布相反、东南-西北向降水分布相反的空间分布特征;(2)海河流域夏季对年降水量、年降水日数和年平均降水强度的贡献最大,各时间尺度降水日数均以小雨为主,各级别降水强度也均呈夏、秋、春、冬季依次递减。其中,年暴雨量和暴雨强度、夏季暴雨量和暴雨日数均呈明显减小趋势,夏季大雨量和大...
[期刊] 自然资源学报  [作者] 马维兢   张闻顺   李程祎   寇敬雯   王梅梅   薛冰  
在柯布—道格拉斯生产函数的基础上,尝试构建了黄河流域“经济规模—水资源边际效益”异速增长模型,并通过多元线性回归模型与地理加权回归模型探究了水资源边际效益的关键影响因素及其空间异质性。结果表明:2007—2020年黄河流域三次产业水资源边际效益的多年平均值分别为102.34元/m~3、3755.56元/m~3、457.73元/m~3,总体呈现增长趋势。农业经济规模—水资源边际效益以正异速增长为主,工业呈现先负异速后正异速的阶段性变化趋势,第三产业以负异速增长为主。工业废水达标率、有效灌溉面积、第一产业比例、人均绿地面积、第三产业比例为黄河流域水资源边际效益的主要影响因素。研究结果有助于正确认识黄河流域经济增长与水资源之间的权衡与协同。
[期刊] 长江流域资源与环境  [作者] 何锦屏  李双双  段克勤  延军平  
基于1961~2019年逐日降水格点数据,对长江流域偏前型、偏后型、均衡型和单日型极端降水时空变化特征进行分析。结果表明:(1)在变化过程上,1961~2019年,长江流域偏前型极端降水先增加后下降,偏后型、均衡型极端降水变化以平稳波动为主,单日型极端降水持续上升;(2)在空间格局上,长江流域偏前型、偏后型极端降水量呈现“东南高—西北低”的分布格局,均衡型极端降水高值区分布于金沙江、鄱阳湖流域,单日型极端降水空间特征表现为“中间高、两侧低”;(3)在影响因素上,长江流域及其子流域不同类型极端降水与两类厄尔尼诺(东部型-Ni1o 1+2区和中部型-Ni1o 3.4区)正相关占比为79.2%,且与Ni1o 1+2区的相关性高于Ni1o 3.4区;(4)1998年长江流域极端降水以偏前型为主导,7月20~26日偏前型极端降水事件为1998年夏季洪涝灾害的核心致灾因子。
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