第３０卷第６期２ ０ １
２年６月水 电 能 源 科 学
Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ ＰｏｗｅｒＶｏｌ．３０Ｎｏ．６
Ｊｕｎ．２ ０ １
２文章编号：１０００－７７０９（２０１２）０６－０００６－
０４汉江流域降水、蒸发及径流长期变化趋势及持续性分析
陈燕飞１，２
，张 翔２
（１．长江大学地球化学系，湖北荆州４３４０２３１；２．武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉４３００７２
）摘要：分析汉江流域降水、蒸发、径流等水文要素长期变化趋势是开发利用汉江水资源、研究人类活动对江汉流域生态环境影响的前提。基于汉江流域１３个水文站１９６０～２００３年逐月降水量、气温观测资料，采用高桥蒸发模型计算了汉江流域年径流量，采用Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌｌ非参数检验法分析了该流域降水量、蒸发量、径流量的变化趋势，并由Ｈｕｒｓｔ指数分析了各水文要素变化趋势的可持续性。结果表明，采用高桥蒸发模型间接计算年径流量适应性较强，
值得推广；汉江上游多数站点年降水量减少，下游站点年降水量增加，且变化趋势不显著；上游站点年蒸发量增加趋势显著，其余站点变化趋势不显著；上游多数站点年径流呈不显著减少状态，下游钟祥、天门和武汉站径流呈不显著增加状态；各站点水文要素均具有很强的持续性，降水、蒸发、径流的常数Ｃ分别为０．７３、０．９５、０．９７。
关键词：水文要素；高桥蒸发模型；Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌｌ非参数检验法；Ｈｕｒｓｔ指数法中图分类号：ＴＶ１２２；Ｐ３３３
文献标志码：Ａ
收稿日期：２０１１－１０－１５，修回日期：２０１１－１２－
０６基金项目：国家自然科学基金资助项目（４０７３０６３２，７１０７３１１５
）作者简介：陈燕飞（１９８２－），女，讲师，研究方向为生态水文学，Ｅ－ｍａｉｌ：ｆｌｙｎｅｙ
＠１６３．ｃｏｍ通讯作者：张翔（１９６９－），男，教授，研究方向为基于生态水文的可持续水资源管理，Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｃｏｔｔｚｈｘ＠ｙ
ｅａｈ．ｎｅｔ 近年来，
对汉江流域降水量变化的研究较多，如周月华等［１］
对汉江流域水资源进行了初步分
析；陈华等［２］分析了汉江流域１９５１～２００３年降水、
气温时空变化趋势；郭靖等［３，４］
应用ＡＮＮ统计降尺度法和光滑支持向量机预测了汉江流域的降水变化。在全球气候进一步变暖的情况下，深入研究汉江流域各水文要素，特别是径流变化特征，
对更好地理解气候变暖过程、指导汉江流域湿地保护、汉江流域水资源规划及开发利用具有重要的学术价值和现实意义。为此，本文利用汉江流域１３个水文站１９６０～２００３年逐月降水量、气温观测资料，采用高桥浩一郎陆面实际蒸散发模型（
简称高桥蒸发模型）计算了汉江流域年径流量，采用Ｍａｎｎ－Ｋ
ｅｎｄａｌｌ非参数检验法（简称Ｍ－Ｋ法）分析了该流域的降水量、蒸发量、径流量的变化趋势，并由Ｈｕｒｓｔ指数分析了各水文要素变化趋势未来的可持续性。
１ 研究区概况
汉江流域属亚热带季风区，气候温暖湿润，是长江的主要支流之一，地处我国南北水文、气候特征变化的过渡带，流域水资源丰富。年均降水量
７００～１
０００ｍｍ，年内分配不均，５～１０月径流量占全年７５％左右，年际变化较大，
是长江各大支流中流量变化最大的河流。汉江流域地形复杂，且受北亚热带季风影响，是气候变化脆弱地带。本文通过中国气象科学数据共享服务网，选取汉江流域１３个水文站（图１）１９６０～２００３年逐月气温和降水量资料，以分析汉江流域各水文要素长期变化趋势。
图１ 汉江流域水文站点分布
Ｆｉｇ．１ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｈｙｄｒｏｌｏｇ
ｉｃａｌ ｓｔａｔｉｏｎｓｉｎ Ｈａｎｊｉａｎｇ
Ｂａｓｉｎ２ 研究方法
２．１ 高桥蒸发模型
高桥蒸发模型采用月降水量和月平均气温两个要素即可估算月平均地面蒸发量，
计算简便，因
近50年海河流域径流的变化趋势研究Ξ 刘春蓁 刘志雨 谢正辉 (水利部水利信息中心,北京100053) (中国科学院大气物理研究所LASG ,北京100029) 摘 要 该文用Mann 2K endall 方法对近50年海河流域山区20个子流域的径流及降水的变化趋 势进行了显著性检验,结合降水,径流及气温的年代距平值的同步分析以及径流对气候变化 的敏感性研究结果,对近50年海河流域径流的变化趋势,提出了一个半定量分析的研究思 路和方法。提出影响径流变化的三种类型:以气候暖干化为主,人类活动为辅的径流显著衰 减型;以人类活动为主,气候暖干化为辅的径流显著衰减型;人类活动与气候变异都不明显, 径流无显著变化的类型。分析结果展示了气候、人类活动与水之间的相互作用。这种相互 作用,给径流的变化趋势分析和成因分析带来了复杂性与困难,也给气候变化对水资源的影 响研究提出了挑战。 关键词:气候变异 人类活动 径流变化趋势 引 言 近20年来,在海河流域山区出现了径流的锐减。这种锐减不仅反映在时间尺度较长的年代际的变化,也反映在短历时的暴雨洪水过程上。在平原地区出现了河流断流,入海径流锐减。海河流域是对气候变化十分敏感,人类活动又非常活跃的地区。引起径流变化的原因是什么?这对于水资源管理采取对策,以及水资源的可持续开发利用是十分重要的。 河川径流,一般来说,不完全是一个气候变量,除了气候因素外,它同时受社会经济发展对水的需求以及人类活动引起的流域下垫面变化的影响。实际观测到的径流量,包含了气候因素和非气候因素两种作用的结果。广义的气候因素是指地球气候系统中发生的物理及化学过程的变化,它可分为直接与间接两种。直接影响主要来自大气环流变化(包括温室气体浓度增加导致的气候变化)引起的降水时空分布、强度和总量的变化、雨带的迁移以及气温、空气湿度、风速的变化等。气候的间接影响主要来自陆面过程。地表反照率、粗糙度、陆2气界面的水热交换和土壤水热特性的变化既影响气候又影响陆地水文过程。广义的人类活动是指人口增加,人类生产活动及社会经济发展引起的水的变化。它也可分为直接作用与间接作用两种。直接作用主要指人口增加、社会经济发展引起的生活,生产,生态用水耗损量的增加以及从流域引出的水量和分洪水量等对径流的影响,间接作用主要指土地利用与土地覆盖变化等人类活动的水文效应,例如在水资源开发利用过程中,由于下垫面条件变化产生的各种额外的蒸发,如水库的蒸发、渗漏、地下水超采引 第15卷4期 2004年8月 应用气象学报JOURNAL OF APPL IED METEOROLO GICAL SCIENCE Vol.15,No.4 August 2004 Ξ中国科学院大气物理研究所LASG 开放实验室课题资助。 2003208205收到,2003212224收到修改稿。
长江流域降水径流的年代际变化分析( 降水与径流的关系 第15卷增刊湖泊科学 V ol. 15, Suppl 长江流域降水径流的年代际变化分析* 沈浒英 （长江水利委员会水文局, 武汉 430010） 提要应用1951-2001年长江流域年、季降水量资料、1885-2001年梅雨量资料以及 一百多年以来长江重要控制站宜昌、汉口、大通年径流量资料，对长江流域降水径流的年代际 变化、气候转折以及降水径流的变化趋势进行了分析研究. 反映出长江流域夏季降水将有更加 集中的趋势，即降水时间更集中、强度趋向于更大，对防洪不利. 据趋势预测，宜昌、汉口径 流量有减少的趋势，大通径流量有增加的趋势. 关键词降水径流年代际变化气候趋势长江流域 分类号 P426.614 + 长江是我国的第一大河，长江流域水文气候变化是许多人非常关注的课题之一. 本文的目标是通过对降水、径流变化规律的研究，揭示长江流域的水文气候变化以及气候异常发生的规律，同时也揭示了长江流域径流量的变化规律和趋势变化. 对科学地防汛决策、水利工程调度以及水资源的有效利用也有重要意义. 1 国内外研究现状 1.1全球气候变化 全球气候变暖是当前气候学研究中的热点问题. 据分析近百年来全球气温平均上升0.5℃左右. 不过这个变暖在时间尺度上并不是均匀的. NOAA 环境实验室气候研究组使用了大约5千个测站的资料，提出了一个较有代表性的全球陆地平均降水量序列：从19世纪末到20世纪前15a 降水偏少，以后虽有波动但无明显多雨期.1950年代到1960年代前半期，及1970年代到1980年代初为多雨期. 从长期趋势看，近百年有变湿的倾向，但在时间、空间尺度上并不是均匀的. 这似乎与全球变暖的结论一致，即全球气候变暖—水分循环加强—降水量增加，但进一步分析发现气温与降水年 [1]代际的变化并不完全一致. 1.2 中国的气候变化 中国的气温变化与北半球并不完全一致，1920年代到1940年代的变暖是一致的. 但从1940年代到1970年代的降温则激烈的多.1950年代中期及1960年代末期寒冷的程度超过了20世纪初的水平.1980年代虽然有所回升，但仍低于近百年均值. 近百年直线增暖的趋势只有0.09℃/100a.实际上1980年代中国北部还是变暖的. 有资料表明，中国东北、华北 及新疆的变暖可能与北半球一致，但长江流域的气温反而有所下降. * 2003-07-10收稿;2003-11-18收修改稿. 沈浒英, 女, 1963年生，硕士，高级工程师，email:. 增刊沈浒英:长江流域降雨径流的年代际变化分析 91 1920-1940年代是最暖的时期，也是最旱的时期，这与全球趋势相一致.1950年代及1970年代降水偏多也和全球趋势基本一致. 但19世纪末到20世纪初雨水偏多与全球的趋势相反. 其中长江流域的降水与全国的变化又是不一致的. 2长江流域降水的气候趋势 2.1 分析方法 在气候趋势分析中，直线是最常用来表征气候变化的演变趋势的，分析水文气象要素时间序列时，以时间为自变量、以要素为因变量建立一元回归方程，即直线方程. 其直线即为序列的直线变化趋势，在序列变化图上也可以绘出其拟合直线，从图中看出趋势演变是增加还是减少. 其趋势变化也可以用直线的斜率的符号及大小来度量其演变趋势是增加还 [2]是减少的程度.
汉江上游径流演变趋势及影响因素分析1 李桃英1，殷峻暹2，张丽丽3，赵红莉2（1.陕西省水文水资源勘测局，陕西西安710068；2.中国水利水电科学研究院水资源研究所北京100038；3.河海大学水文水资源学院，江苏南京210098） 摘要：根据1950～2007年汉江上游安康水文站的实测资料，分析汉江上游径流的变化趋势，重点分析1990年后汉江上游径流量锐减的主要 原因，包括降水量减少、气温升高、下垫面变化、耗水增加以及水资源 开发利用等因素。 关键词：汉江; 径流; 演变趋势 汉江是长江最大支流，发源于陕西宁强县磻冢山，甲河口以上称为汉江上游，集水面积59115km2，本次研究选用汉江上游的安康水文站， 集水面积38625km2，占汉江上游面积的65％，可基本代表汉江上游径流 变化趋势。 1 径流演变趋势 汉江上游流域以山地为主，处于我国西部平原向青藏高原过度地带，气候温和湿润，有明显的季节性，是南北气候分界的过渡地带，流域内植被良好，降水较为丰沛，但时空分布不均，年际变化大。汉江上游年径流的地区分布和降水量大体一致，汛期径流占年径流80％左右。 1.1 径流年际变化 汉江上游流域位于夏季风活动边缘带，具有东亚季风带一般河流的特点，径流主要由降水补给。逐年间季风形成的降水，其年降水量或降水过程的年际变化均比较大，直接影响汉江上游流域年径流量变化，具有不稳定的特性；并且由于各年之间季风强弱不同，来去的迟早和停留的时间长短不等，逐年降水与径流也不相同，有多水年和少水年之分，最大水年与最小水年相差较大[1]。安康站多年平均径流量187.2×108m3，其中最大水年1983年径流量411.0×108m3，最小水年 基金项目：“十一五”国家科技支撑计划项目（2006BAB04A07、2008BAB29B08）、国家自然科学基金创新研究群体科学基金项目（50721006），国家重点基础研究发展计划（973计划）（2006CB403404）。 作者简介：李桃英（1963―），女，陕西西安人，高级工程师，学士，“西部之光”访问学者，主要从事水文水资源工作。
降水 大气中的液态或固态水，在重力作用下，克服空气阻力，从空中降落到地面的现象称为降水。降水的主要形式是降雨和降雪，前者为液态降水，后者为固态降水，其他的降水形式还有露、霜、雹等。凡日降水量达到和超过50mm的降水称为暴雨。暴雨又分为暴雨、大暴雨和特大暴雨三个等级。 小雨：12小时内降水量为0.1-4.9mm或24小时内降水量为0.1-9.9mm降雨。 中雨：12小时内降水量5.0～14.9mm或24小时内降水量10.0～24.9mm的降雨过程。 大雨：12小时内降水量15.0～29.9mm或24小时内降水量25.0～49.9mm的降雨过程。 暴雨：12小时内降水量30.0～69.9mm或24小时内降水量50.0～99.9mm的降雨过程。 大暴雨：12小时内降水量70.0～139.9mm或24小时内降水量100.0～249.9mm的降雨过程。 特大暴雨：12小时内降水量大于等于140.0mm或24小时内降水量大于等于250.0mm的降雨过程。 小雪：12小时内降雪量小于1.0mm(折合为融化后的雨水量，下同)或24小时内降雪量小于2.5mm的降雪过程。
中雪：12小时内降雪量1.0～3.0mm或24小时内降雪量2.5～5.0mm或积雪深度达3CM的降雪过程。 大雪：12小时内降雪量3.0～6.0mm或24小时内降雪量5.0～10.0mm或积雪深度达5CM的降雪过程。 暴雪：12小时内降雪量大于6.0mm或24小时内降雪量大于10.0mm或积雪深度达8CM的降雪过程。 一、降水要素 降水是水文循环的重要环节。在水文学中一般只讨论降水时空分布的表示方法和降水资料的整理及应用。描述降水的基本物理量（即降水的基本要素）介绍如下： （1）降水量（深）。降水量的概念是时段内（从某一时刻到其后的另一时刻）降落到地面上一定面积上的降水总量。按此定义，降水量应由体积度量，基本单位为m3。但传统上总是用单位面积的降水量即平均降水深（或降水深）度量降水量，单位多以mm计，量纲是长度。降水量一般用专门的雨量计测出降水的毫米数，如果仪器承接的是雪、雹等固态形式的降水，则一般将其溶化成水再进行测量，也用毫米数记录。但在进行水资源评价等考虑总水量时多用体积度量降水量。 降水多发生在大的面积上，但仪器观测的点位相对面积很微小，常作为几何的点看待，因此又有“面降水量”和“点降
近50年来中国六大流域年际径流变化趋势研究 作者：张建云， 章四龙， 王金星， 李岩， ZHANG Jian-yun， ZHANG Si-long， WANG Jin-xing ， LI Yan 作者单位：张建云,ZHANG Jian-yun(水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏,南京,210029;南京水利科学研究院,江苏,南京,210029)， 章四龙,王金星,李岩,ZHANG Si-long,WANG Jin- xing,LI Yan(水利部水文局,北京,100053) 刊名： 水科学进展 英文刊名：ADVANCES IN WATER SCIENCE 年，卷(期)：2007,18(2) 被引用次数：87次 参考文献(8条) 1.张建云;章四龙气候变化或异常对水文极端事件的影响 2000(zk) 2.张建云;章四龙;李岩水文科学面临的气候变化问题 2004 3.王艳君;姜彤;许崇育长江流域1961-2000年蒸发量变化趋势研究[期刊论文]-气候变化研究进展 2005(03) 4.翟盘茂;邹旭恺1951-2003年中国气温和降水变化及其对干旱的影响[期刊论文]-气候变化研究进展 2005(01) 5.姜彤;苏布达;王艳君四十年来新航将流域气温、降水与径流变化趋势[期刊论文]-气候变化研究进展 2005(02) 6.魏凤英现代气候统计诊断与预测技术 1999 7.刘春臻;刘志雨;谢正辉近50年海河流域径流的变化趋势研究[期刊论文]-应用气象学报 2004(04) 8.叶柏生;李羽中;杨大庆我国过去50a来降水变化趋势及其对水资源的影响(Ⅰ):年系列[期刊论文]-冰川冻土2004(05) 引证文献(87条) 1.蒲金涌.张强渭河上游气候因子变化特征及其与径流量的关系[期刊论文]-水土保持通报 2013(3) 2.周婷.于福亮.李传哲.柴增凯湄公河清盛站水文情势变化分析[期刊论文]-水电能源科学 2011(11) 3.马金玲.尤平达.刘学工玛纳斯河流域近期水文情势变化分析[期刊论文]-干旱区资源与环境 2010(8) 4.樊辉.杨晓阳黄河干、支流径流量与输沙量年际变化特征[期刊论文]-泥沙研究 2010(4) 5.王国庆.张建云.刘九夫.贺瑞敏气候变化和人类活动对河川径流影响的定量分析[期刊论文]-中国水利 2008(2) 6.邵学军.张建.王忠静.廖四辉黄河流域洪水资源利用水平初步分析[期刊论文]-水利水电科技进展 2008(5) 7.张建云.王金星.李岩.章四龙近50年我国主要江河径流变化[期刊论文]-中国水利 2008(2) 8.王金星.张建云.李岩.章四龙近50年来中国六大流域径流年内分配变化趋势[期刊论文]-水科学进展 2008(5) 9.徐光来.许有鹏.王柳艳近50年杭—嘉—湖平原水系时空变化[期刊论文]-地理学报 2013(7) 10.冯峰.潘晓丹城市雨水资源利用途径及效益体系分析[期刊论文]-黄河水利职业技术学院学报 2012(2) 11.张可慧.刘剑锋.刘芳圆.肖嗣荣1956～2007年河北地区气候变化时空特征研究[期刊论文]-安徽农业科学 2012(1) 12.李红波.夏潮军.王淑英中长期径流预报研究进展及发展趋势[期刊论文]-人民黄河 2012(8) 13.谢平.刘媛.杨桂莲.章树安.许斌.刘静君乌力吉木仁河三级区水资源变异及归因分析[期刊论文]-水文 2012(2) 14.顾世祥.何大明.崔远来.李远华近50多年来澜沧江流域农业灌溉需水的时空变化[期刊论文]-地理学报 2010(11) 15.江善虎.任立良.雍斌.杨肖丽.刘晓帆气候变化和人类活动对老哈河流域径流的影响[期刊论文]-水资源保护
下图为相同降水量下的城市化前后地表径流过程曲线。读图，回答12~13题。 1关于甲、乙两条曲线的叙述，正确的是 ①甲代表城市化前的地表径流曲线 ②乙过程有利于地下水的补给 ③甲的长期后果可能造成城市水荒 A.①② B. C.②③ D.②④ 2.甲曲线最大值提前于乙曲线最大值的主要原因是 A.天然调蓄能力强 B. C.下垫面透水能力好 D.植被覆盖率降低下图为“水循环示意图”，回答1～2题 3．图中水循环各环节对应正确的是() A．a－水汽输送B．b－蒸发 C．c－地下径流D．d－下渗 4．有关水循环说法，不正确的是() A．促使圈层之间的能量交换和物质运动 B．影响全球生态和气候，塑造地表形态 C．人类活动深刻地影响水循环各个环节 D．维持全球水的动态平衡，促进陆地水体更新 5.随着我国南方地区部分江河水库主要功能的退化，大坝将被拆除。当河流生态系统稳定之后，与拆坝前相比，将会出现的变化有 A．坝址上游枯水期平均水位上升B．坝址上游汛期出现的季节提前 C．坝址下游径流量年际变化减少D．坝址下游汛期洪峰流量增大 读水循环示意图，回答19—20题。 6．若图中数码①②③④表示海洋水、大气水、地表水和地下水，则数码①②③④依次表示A．海洋水、大气水、地表水、地下水 B．大气水、海洋水、地表水、地下水
C．海洋水、大气水、地下水、地表水 D．大气水、海洋水、地下水、地表水 7．若图中数码⑤⑥⑦⑧⑨表示水循环的各个环节，则数码⑤⑥⑦⑧依次表示 A．降水、蒸发、地表径流、下渗 B．蒸发、降水、地表径流、下渗 C．降水、蒸发、下渗、地表径流 D．蒸发、地表径流、降水、下渗 下左图为我国某河流河道示意图，甲为一河心沙洲，右图为该洲一年内面积变化统计图，完 成3-4题 8．该河位于我国的 A．东北地区B．西北地区C．东南地区D．西南地区 9．对于该河的叙述，正确的是 A．若P河道为该河主航道，则该河段的流向为东北流向西南 B．若河流上游修筑水坝，则河心洲面积增长速度减慢 C．若该河段为自西向东流，则Q河道将慢慢变浅 D．河心沙洲常发育在河流上游水流较快的地方 图4是北半球亚热带某地2013年降水量逐月累加柱状图。读图回答7～8题 10.该地水循环最活跃的季节是 A.春季 B.夏季 C.秋季 D.冬季 11..该地的地带性植被是 A.亚热带常绿阔叶林 B.亚热带常绿硬叶林 C.温带落叶阔叶林 D.亚热带草原 12.下列地理现象中，属于海陆间循环的是（） A．祁连山的冰雪融水汇入黄河上游B．新疆罗布泊的湖水蒸发 C．天山汇入南疆的冰雪融水D．新疆的坎儿井，引地下水灌溉农田 13.城市化对城市水循环产生了重要影响，下列叙述正确的是 A.不透水面积增加，使地表径流增加 B.地表植被减少，使下渗量增加 C.城市热岛效应，使降水量减少 D.建筑物增加，使地表径流量减少 14.读我国东部季风区、东北地区、西北内陆地区、南部沿海地区河流流量过程曲线图
文章编号:100428227(2005)0520589206 长江流域径流趋势变化及突变分析 秦年秀1,2,姜 彤1,许崇育3 (1.中国科学院南京地理与湖泊研究所,江苏南京210008;2.中国科学院研究生院,北京100039;3.Department of Earth Sciences ,Upp sala University ,Villavagen 16,S 275236Upp sala ,Sweden ) 摘 要:选取长江流域重要控制站宜昌、汉口和大通站,分别应用1882～2000年、1870～2000年和1950～2000年的月平均流量资料,对年代际、月径流、季节性径流的变化以及径流的变化趋势及突变进行了分析研究,并使用非参数 Mann 2Kendall 法来检验径流的趋势变化。趋势分析表明,20世纪90年代长江流域径流呈微弱增加趋势,但不显著 且地区分布不均,中上游减少,下游增加;而季节性夏季和冬季径流增加趋势明显,尤其是7月和1月径流增加最突出;更重要的是90年代汛期径流也呈现出增加趋势,汛期径流的增加在一定程度上加大了洪灾发生的可能性,这可能是导致洪灾频繁的原因之一。突变分析指出,宜昌和汉口站从1926年开始径流经历了一个明显减少的变化,这与 20世纪20年代初,北半球突然变暖,长江上游地区呈现降温、降水减少趋势一致。 关键词:长江;径流趋势分析;突变分析;1990s 文献标识码:A 长江流域是我国经济最发达的地区之一,同时也是我国洪涝灾害最为严重的地区。全球变暖,降水增加,近年来长江流域洪涝灾害频繁发生,造成的经济损失越发严重,已严重制约和影响了本区域经济和社会的可持续发展。20世纪90年代是近千年来最温暖的10年,也是我国洪涝灾害高发的10年。20世纪11次大洪水中90年代就有5次。因此从各方面研究长江流域洪水形成的机制,分析长江流域径流的变化趋势,预测未来可能出现的大洪水,为长江洪水风险管理提供决策方案已显得尤为重要。近年来长江大洪水高频发生,除湖泊围垦造成蓄洪功能减弱等因素外,与全球变暖,降水增加有很大关系,尤其是大降水事件增多。20世纪90年代长江流域降水极端事件发生的频率和强度都在增加[1],1960～2001年长江流域在较大范围内年暴雨日数和暴雨量也都呈增加趋势,夏季暴雨日数和暴雨量呈增加趋势的站点明显增多[1,2]。全球变暖,区域气候改变,势必导致降水及其分布发生变化,也必然引起流域水资源分配及其径流发生变化。本文目的是通过对能够代表整个长江的宜昌、汉口、大通水文站的径流资料进行分析研究,以便揭示近百年 来长江流域径流量的变化及其演变趋势。 1 研究数据及方法 本文选取由长江水利委员会水文局提供的能代 表长江上、中、下游的宜昌(1882～2000年)、汉口(1870～2000年)、大通(1950～2000年)水文站的径流资料。其中宜昌水文站位于长江三峡的东部出口,完整地控制了长江上游100.6×104km 2的广大地区;汉口水文站位于长江中游,控制流域面积148.8×104km 2,流域内除了长江上游地区外,主要包括了洞庭湖和汉水流域;大通站控制流域面积170.548×104km 2,控制了长江流域94.7%的流域面积,流域面积较宜昌站大63.4%。(参照图1)。 主要采用非参数Mann 2Kendall (以下简称M 2K 法)趋势分析及突变检验法、线性趋势分析法以及滑动t 检验法来检测径流的突变。M 2K 法是用来评估气候要素时间序列趋势的检验方法,以适用范围广、人为性少、定量化程度高而著称,其检验统计量公式是: 收稿日期:2004209206;修回日期:2004210222 基金项目:国家自然科学基金项目(历史时期长江中下游平原旱涝序列时空格局与风险评价No.40271112)、中国科学院知识创新工程重 要方向项目(长江中下游洪水孕灾环境变化、致灾机理与减灾对策,KZCX32SW 2331). 作者简介:秦年秀(1976～ ),女,广西省桂林人,硕士研究生,主要研究方向为洪水风险分析.第14卷第5期2005年9月 长江流域资源与环境Resources and Environment in t he Yangtze Basin Vol.14No.5 Sep.2005
试题 影响下渗的因素由哪些？ 影响下渗因素 1、土壤特性的影响：决定于土壤的透水性和土壤前期含水量。土壤透 水性真好，前期含水量越小，下渗能力越大。透水性与土壤的质地、 孔隙的多少与大小有关系。一般来说土壤颗粒越粗，孔隙直径越大， 透水性越好，下渗能力越强。 2、降水特性的影响：降水特性包括降水强度、历时、降水时空分布。 降水强度直接影响土壤下渗强度和下渗水量。当降水强度小于下渗 能力时，降水全部渗入土壤。当降水强度大于下渗能力时，下渗率 等于下渗能力。对裸露的土壤，强降雨击碎土颗填充土壤空隙造成 下渗能力减小。降水的时程分布也影响下渗，如相同条件下，连续 性降水的下渗量要小于间歇性下渗量。 3、流域植被、地形条件影响：通常有植被的地区，由于植被的滞水作 用，增加了下渗时间，从而减少了地表径流，增大了下渗量。地形 坡度对下渗的影响是通过影响供水强度来实现的。相同降水强度下， 有坡度时的供水强度将小于平地上的供水强度。此外，不同的地形 条件，影响地面漫流的速度和汇流时间。相同条件下，地面坡度大， 漫流速度快，历时短，下渗量小。 4、人类活动的影响：人类活动即能增大下渗也能抑制下渗。如植树造 林、蓄水工程均增加水的滞留时间，从而增大下渗；反之，砍伐森 林，不合理耕作、则加剧水土流失，减小下渗。 下渗机理 下渗过程是土壤吸收水分，调节水分，并向土层在传递水分的过程。在这过程中，下渗受到土壤水作用力的支配。根据下渗曲线的递减快慢，可将下渗过程分为渗润、渗漏，渗透三个阶段。在渗润阶段，土壤含水量较小，分子力和毛管力均很大，再加上重力的作用，此时土壤吸收水分的能力很大，以致初始下渗容量很大。而且由于分子力和毛管力随土壤含水量增加快速减小，使得下渗容量迅速递减。进入渗漏阶段后，土壤颗粒表面已形成水膜，分子力几乎趋于零，平均分子量水主要在毛管力和重力作用下向土壤中入渗，下渗容量比渗润阶段明显减小，而且由于毛管力随土壤含水量增加趋于缓慢减小阶段，下渗容量的递减速度趋缓。到了渗透阶段，土壤含水量已达到田间持水量以上，这时分子力与毛管力均不起作用，控制下渗的力为重力。与分子力和毛管力相比，重力是一个小而稳定的作用力，所以在渗透阶段，下渗容量达到一个稳定的极小值，也就是稳定下渗率。
径流量变化特征 1．下图中湖泊为所在区域第一大咸水湖。湖西部的阿拉山口是全国著名的风口，全年8级以上大风达165天，最大风速55m/s，多集中在4－6月。20世纪50年代前，该湖有博尔塔拉河、精河、四棵树河、奎屯河等河流汇入，面积约1200平方千米。近代由于人为活动的加剧，目前该湖仅受博尔塔拉河、精河和部分地下水补给，面积变化于500－600平方千米之间。读图，完成下列各题。 （1）3－5月入湖径流量较小，占全年径流量的14.8%，但相应时期的湖泊面积却较大，而6－9月为入湖径流量最大时期，占全年径流量的64.6%，但相应时期的湖面面积最小。试分析其原因。 【答案】（1）3－5月：每年的12月至次年3月主该湖的封冻期，此间湖面温度较低，并被冰雪覆盖，湖面蒸发量相对要小得多，河流中上游地区基本不引水；随着3月份开始解冻，湖面面积不断增大，因此3－5月湖面面积较大。6－9月：农田灌溉大量引水导致入湖水量减少；入湖径流主要靠地下水补给，补给量少；气温高，蒸发添，因此6－9月湖面面积较小。2．读图文材料，回答下列问题（26分）。 材料一世界某区域图
材料二根据自1818年以来的长期观测，第聂伯河封冻在10月。春汛径流量占年内全部径流量的61%，夏季流量占24%．冬季只有15%。 材料三尼科波尔气候资料（1961-2000年） 根据图文信息，分析第聂伯河年内径流量变化特征及成因。（10分） 【答案】特征：年内分配不均匀（2分）；春季流量大（比重高），冬、夏季比重小（2分）。原因：冬季漫长，雪量较大，春季冰雪融化，水量大（2分）；夏季降水少，气温高，蒸发强（2分）；冬季结冰期较长（2分），所以水量少。 3．阅读图文材料,完成下列各题。 材料一滦河流域简图。
1961年―2013年渭河流域降水与径流变化特征受全球气候变化影响，极端强降水事件频发，城市化进程的加快，进一步加剧了降水时空分布不均和局部强降水事件的发生。如何对降水和径流等气象水文要素变化特征进行科学识别，并对其变化成因进行分析对于区域水资源管理具有重要意义。国内外诸多学者对不同尺度降水特征进行研究并取得许多有益的成果。姚惠明利用动态泰森多边形模型计算并分析1951年-2006年中国降水演变趋势，从全国尺度和区域尺度研究降水量时空间分布，并对不同时段降水量震荡周期、演变与突变趋势进行分析。冯强等研究了我国降雨的时空分布特征以及与降水相关的暴雨洪涝灾害变化特征。张建云等研究发现北方地区近几年降水量有所增加，然而仍低于多年平均值。王小玲等基于506个测站逐日降水资料分析我国8个区域年降水量、平均降水强度和年降水频率的变化趋势，研究发现：年降水量、平均降水强度和年降水频率存在显著的区域变化特征。姜仁贵等采用线性和非线性小波分析对Alberta省降水特征进行分析，并对降水时空分布成因进行剖析。张皓，束美珍等分析了华北地区、海河流域降水量时空变化特征，发现年均降水量呈由东南向西北逐渐减少的趋势。多位学者从应对气候变化、灾害风险管理等角度分析流域降水的变化趋势。 渭河是黄河最大支流，是陕西人民的母亲河、生命河，渭河流域水文要素变化受到国内学者广泛关注。新世纪以来，渭河发生了“03.8”、“05.10”、“11.9”等洪水，造成巨大损失。2010年，陕西省委、省政府站在全省经济社会发展战略高度，提出了全线整治渭河的科学决策。根据《陕西省渭河全线整治规划及实施方案》，计划用五年时间通过加宽堤
第25卷 第1期2003年2月 冰 川 冻 土 JOURNAL OF G LACIOLO GY AND GEOCR Y OLO GY Vol.25 No.1 Feb.2003 文章编号:100020240(2003)0120077206 50a 来洮河流域降水径流变化趋势分析 收稿日期:2002204208;修订日期:2002206210 基金项目:中国科学院知识创新工程重大项目(KZCX1210203201;KZCX01209);中国科学院寒区旱区环境与工程研究所知识创新工程项 目(CACX210036;CACX210016)资助 作者简介:张济世(1963— ),男,甘肃通渭人,高级工程师,1987年在成都科技大学获学士学位,现从事水文水资源及气候变化研究.E 2mail :zjs1963@Y https://www.doczj.com/doc/442009816.html, 张济世1, 康尔泗1, 蓝永超1, 陈仁升1, 姚尽忠1, 蒲瑞丰1, 陈满祥2 (1.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃兰州 730000; 2.甘肃省水文水资源勘测局,甘肃兰州 730000) 摘 要:洮河流域40多年水文实测资料分析表明,由于受气候变化及人类活动影响,流域降水和径流特征发生了明显变化,降水与径流总体呈下降趋势,其下降的线性斜率分别为-0.86～-1.34mm ? a -1和-1.57～-3.36m 3?s -1?a -1;而气温呈缓慢上升趋势,其上升的线性斜率为0102℃?a -1.降水 的减少和温度的升高已经导致甘南草原荒漠化,使许多湿地和湖泊干涸;径流的减少和温度增加在近 20a 来有进一步加剧的趋势. 关键词:降水径流;变化趋势;统计分析;洮河流域中图分类号:P339 文献标识码:A 1 引言 洮河流域上游地区是引洮灌溉工程的引水区,甘肃中部干旱地区是该工程的受益区,这一地区降水稀少,水资源贫乏,人民群众生活非常艰苦.国家为解决甘肃中部干旱地区的贫困问题而一直致力于引洮工程的规划设计研究,为此对洮河流域的研究出现了两次高潮:1950年代在大跃进时期,由于建设的需要而进行了大规模勘测研究,因设计问题和经济困难而使该工程下马;随着经济发展,特别是国家扶贫攻坚计划的实施和贫困化面积的逐渐缩小,甘肃中部干旱地区这个扶贫的最大死角,只有通过引洮工程才能彻底解决贫困问题.2002年12月引洮工程终于重新开工建设,千百年来饱受干旱缺水之苦的甘肃中部地区,有望摆脱干旱缺水、十年九旱的困扰,为致富奔小富提供必须的水资源支撑.但是对洮河流域40多年水文实测资料分析发现,由于受气候变化及人类活动影响,流域降水和径流总体呈下降趋势,而气温呈缓慢上升趋势[1～3].降水的减少和温度的升高已经导致甘南草原荒漠化,使许多湿地和湖泊干涸;而且降水径流 的减少在近20a 来有进一步加剧的趋势[4～8],这种变化将会对引洮工程的设计依据产生影响,需要加强流域气候变化对水资源影响的研究,为引洮工程的设计和科学评价提供基础资料和决策依据. 2 流域自然地理特征 洮河流域地处青藏高原东部,为黄河水量较大的一级支流,位于101°30′～104°20′E ,34°05′～35°58′N.河流发源于昆仑山余脉西倾山的勒尔当,向 东流经碌曲、卓尼、岷县北折经临洮县到永靖矛龙峡汇入黄河,干流全长673km ,干流平均比降 218‰,全流域面积25527km 2(图1).主要支流有科才河、括合曲、博拉河、车巴河、大峪沟、迭藏河、三岔河、广通河等,主流为代桑曲.其中,碌曲水文站以上为高寒草原草甸区,海拔绝大部分在3500m 以上.在达尔当、玛如开、尕海滩、果芒滩 等地区有大量沼泽湿地存在,是洮河上游的主要水源涵养湿地.洮河流域在碌曲至临洮之间的河谷地带有大片森林存在,一般分布在海拔3000～2000m 的地带.全流域最高峰为迭山,主峰海拔4920m.最低处为洮河入黄河的矛龙峡河口,海拔1629m.
地理高考答题思维建模：水循环原理及影响下渗因素（附：典题精练及解析）水循环原理 【典例赏析】 阅读材料，完成下列要求。 维多利亚湖地处东非高原，湖面海拔1134米，是因地壳运动、凹陷形成的较浅积水盆地，该湖唯一的出口是从北岸流出的维多利亚尼罗河。 下图示意维多利亚湖水系。 （1）从维多利亚湖凹陷形成到水量稳定，说明维多利亚湖流域降水量与蒸发量、外流径流量之间的关系。
参考答案： 分为两个阶段：第一个阶段是该湖形成至水量稳定前，随着水面的扩大，蒸发量在逐渐加大，外流径流量从无到有到逐渐增大；第二个阶段：水量稳定时，降水量等于蒸发量与外流径流量之和。 影响下渗的因素 【典例赏析】 (24分)阅读图文资料.完成下列要求。 原产澳大利亚东北部热带雨林中的几种高大按树，主根深扎地下，能大量吸收地下水。这几种桉树适应性强，生长迅速，3-5年即可成材，统称“速生桉”，我国西南地区某地引种速生桉作为造纸原料。下图中a、b分别示意该地速生桉种植前、后的变化。
（1）读图6a，分析当地沼泽获得稳定水源的原因及过程。(6分) （2）读图6b，分析种植速生桉后当地其他植被的变化及原因。（8分） （3）简述我国西南地区引种速生桉发展造纸业的理由。(6分) （4）就降水条件简述我国西南地区不适宜大面积种植速生桉的原因。(4分) 参考答案： （1）原因：山坡上的天然次生林和灌丛能涵养水源。（2分） 过程：截留大气降水，减缓地表径流，增加雨水下渗，（在山地形成水分蓄积地带，）（通过地表径流和地下水）为沼泽提供稳定的水源。（4分） （2）植被变化：天然次生林和灌丛退化；（2分）沼泽萎缩。（2分）[来源:https://www.doczj.com/doc/442009816.html,]原因：速生桉大量消耗地下水，地下水位下降。（4分） （3）速生桉适应性强，成材快，是良好的造纸原料。（3分） 发展造纸能增加就业，创造产值，带动相关产业发展。（3分） （4）（我国西南地区属亚热带、热带季风气候，）年降水量低于热带雨林区；（2分）（有旱、雨两季之分，）旱季时间较长，降水较少。（2分）
6. 若图中数码①②③④表示海洋水、大气水、地表水和地下水，则数码①②③④依次表示 A .海洋水、大气水、地表水、地下水 B .大气水、海洋水、地表水、地下水 下图为相同降水量下的城市化前后地表径流过程曲线。读图，回答 嫌 AfmTflrkiki 3 ) 12~13 题。 *时间(小时》 1关于甲、乙两条曲线的叙述，正确的是 ① 甲代表城市化前的地表径流曲线 ② 乙过程有利于地下水的补给 ③甲的长期后果可能造成城市水荒 ④乙过稈h'ifc?小丁甲过朽 A.①② B.①③ C.②③ D.②④ 2.甲曲线最大值提前于乙曲线最大值的主要原因是 A.天然调蓄能力强 B. C.下垫面透水能力好 下图为“水循环示意图”，回答 1?2题 3. 图中水循环各环节对应正确的是 A . a —水汽输送 B . b —蒸发 C . c —地下径流 D . d —下渗 4. 有关水循环说法，不正确的是 A .促使圈层之间的能量交换和物质运动 B .影响全球生态和气候，塑造地表形态 C .人类活动深刻地影响水循环各个环节 D .维持全球水的动态平衡，促进陆地水体更新 D.植被覆盖率降低 ( ) ( ) 5.随着我国南方地区部分江河水库主要功能的退化，大坝将被拆除。当河流生态系统稳定之 后，与拆坝前相比，将会出现的变化有 A ?坝址上游枯水期平均水位上升 B ?坝址上游汛期出现的季节提前 C .坝址下游径流量年际变化减少 D ?坝址下游汛期洪峰流量增大 读水循环示意图，回答 19—20题。
C.海洋水、大气水、地下水、地表水 D .大气水、海洋水、地下水、地表水 7. 若图中数码⑤⑥⑦⑧⑨表示水循环的各个环节，则数码⑤⑥⑦⑧依次表示 A ?降水、蒸发、地表径流、下渗 B ?蒸发、降水、地表径流、下渗C.降水、蒸发、下渗、地表径流 D .蒸发、 下左图为我国某河流河道示意图，甲为一河心沙洲，右图为该洲一年内面积变化统计图，完 &该河位于我国的 A .东北地区 B .西北地区 C .东南地区D.西南地区 9.对于该河的叙述，正确的是 A .若P河道为该河主航道，则该河段的流向为东北流向西南 B .若河流上游修筑水坝，则河心洲面积增长速度减慢 C.若该河段为自西向东流，则Q河道将慢慢变浅 D .河心沙洲常发育在河流上游水流较快的地方 图4是北半球亚热带某地2013年降水量逐月累加柱状图。读图回答7?8题 12. 下列地理现象中，属于海陆间循环的是 ( A .祁连山的冰雪融水汇入黄河上游 C.天山汇入南疆的冰雪融水 13. 城市化对城市水循环产生了重要影响， A. 不透水面积增加，使地表径流增加 C.城市热岛效应，使降水量减少 14. 读我国东部季风区、东北地区、西北内 陆地区、南部沿海地区河流流量过程曲线图 地表径流、降水、下渗 10. 该地水循环最活跃的季节是 A.春季 B.夏季 11.?该地的地带性植被是 A.亚热带常绿阔叶林 C.温带落叶阔叶林 C湫季 D.冬季 B.亚热带常绿硬叶林 D.亚热带草原 ) B.新疆罗布泊的湖水蒸发 D.新疆的坎儿井，引地下水灌溉农田 F列叙述正确的是 B.地表植被减少，使下渗量增加 D.建筑物增加，使地表径流量减少 成3-4题
微专题水循环 【知识精析】 一、水循环 1．水循环的主要环节及影响因素 2.人类对水循环的影响 在水循环的四个基本环节(水汽蒸发、水汽输送、凝结降水、径流输送)中，人类活动主要对径流输送施加影响，进而改变下垫面的特点。 ①调节径流，加大了蒸发量和降水量。水利措施中修筑水库、堤坝等拦蓄洪水，增加枯水期径流，由于水面面积的扩大和地下水位的提高，可加大蒸发。农林措施中，“旱改水”精耕细作，封山育林，植树造林等能增加入渗，加大蒸发，在一定程度上可增加降水。 ②修水库、跨流域调水、扩大灌溉面积，在一定程度上减少了入海年径流量，但对海洋来说，从总量上变化不大，相对海洋给大陆的水汽输送量影响是比较小的，反而在一定程度上增加了蒸发量，使大气中水汽量增加、降水量增加。 ③围湖造田，破坏了生态平衡，造成了不可弥补的严重后果，减少了湖泊自然蓄水量，削弱了防洪抗旱的能力，减弱了湖泊水体对周围地区气候的调节作用；同时严重破坏了水产资源，使产量大幅度下降。 ④此外保护湿地资源（沼泽）、植树造林（绿色水库）、保护草原（绿色蓄水池）是有利维护生态平衡的作用，反之，则会产生恶劣的后果。 3．人类对水循环的利用和影响 (1)正向利用 ①修建水库，改变地表径流的季节分配，减少洪水期径流量，增加枯水期径流量；同时由于水面面积的扩大和下渗增大使地下水位提高，可加大蒸发量和降水量。 ②跨流域调水，改变地表径流的空间分布，也可以使蒸发量增加，大气中水汽增多，从而增加降水量。 ③植树造林、保护湿地资源，起到涵养水源的作用，使下渗增多，减少地表径流。 ④城市铺设渗水砖，可减小地表径流，增加下渗，增大地下径流量。 ⑤实施人工增雨，加大降水量。