径流结构及其影响因素的研究在Xilinhe流域不仅为经济发展提供了不可或缺的基本数据,但也有长期草原保护意义。基于Xilinhot水文站的径流数据从1960年到2010年,每天的周围三个气象站的气象数据从1960年到2010年,本文计算了潜在蒸散与笔者的公式和使用Mann-Kendall和佩蒂特是诊断的径流特征值分布的可变点。累积量斜率变化率方法用于定量分析气候变化和人类活动的贡献率不均匀分布系数和完整的径流年内调整系数。结果表明,(1)月度分布Xilinhe流域径流的显然是“双峰”,和不均匀系数,完成调整系数,和2000年代浓度明显高于60 - 90年代。(2)1998年,不均匀分布的系数Xilinhe流域的径流和完整的调整系数显示突然变化。(3)气候变化和人类活动贡献了11.48%和88.52%,9.35%和90.65%的不均匀分布系数和完整的调整系数,分别Xilinhe流域的径流。人类活动的变化的主要驱动因素是Xilinhe河流域的径流分配。
径流是水文学的重要组成部分,也是对地表水资源的研究至关重要。径流的变化通常可以分为数值径流的变化(
如图
Xilinhe河的位置和相关的气象站和水文站点。
摘要数字高程模型(DEM)是1公里分辨率SRTM DEM数据的全球土地覆盖基金(
不均匀分布的计算公式系数(<我nline-formula>
在哪里<我nline-formula>
径流的浓度是一个指数来反映年径流的浓度和浓度的时期是一个重要的指标来反映最大径流发生时的时间。它把每个月的径流作为一个向量,月径流的大小表示向量的长度,和月它位于代表的方向向量。的月平均径流由12个月的月平均了,月是用作计算周期。以来的总天数不同月份不同,每个月必须广义,意味着治疗一段时间,一年被认为是一个圆和0°1月径流的向量。30°等角的差异表明径流从2月至12月的位置。如果月径流中的分解为组件<我nline-formula>
在哪里<我nline-formula>
变异测试分析采用Mann-Kendall和佩蒂特,非参数检验推荐由世界气象组织(WMO)。有时使用Mann-Kendall等级测试方法检测大量的突变点,可能有错误的点,所以本文采用m k和佩蒂特突变研究径流年内分配序列的识别真正的序列的突变点位置。
假设之前和之后发生了突变,累积径流之间的线性关系的斜率coefficient-year线性关系<我nline-formula>
同样,累积潜在蒸散之间的线性关系的斜率突变年前后分布coefficient-year线性关系<我nline-formula>
的贡献率高于气候因素,根据水量平衡原理,减少人类活动对径流的贡献<我nline-formula>
气候变化和人类活动的贡献率充分调整年度径流系数分布可以以同样的方式计算。
如图
月分布在Xilinhe河年径流特征。
为了进一步研究的特点在Xilinhe河流域径流分布,统计分析了不均匀系数,完成调整系数、浓度,浓度,径流和相对变化范围,结果如表所示
Xilinhe河年径流分布的统计特征。
| 期 | 不均匀系数/<我nline-formula>
|
完整的调整系数/<我nline-formula>
|
集中率/ % | 集中时间 | 相对变化/ (108米3) | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 复合矢量方向 | 最大径流时间 | |||||
| 1960 - 1969 | 1.3 | 0.470 | 0.487 | 90.6 | 4月15日 | 0.848 |
| 1970 - 1979 | 1.25 | 0.437 | 0.508 | 85.8 | 4月10日 | 0.841 |
| 1980 - 1989 | 1.33 | 0.486 | 0.567 | 93.3 | 4月18日 | 0.567 |
| 1990 - 1999 | 1.24 | 0.465 | 0.538 | 171.25 | 7月6日 | 0.971 |
| 2000 - 2010 | 1.57 | 0.571 | 0.671 | 121.1 | 5月16日 | 0.574 |
如图
的m k诊断不均匀系数。
完整的m k诊断调整系数。
变化Xilinhe河径流的季节性分布特征值在1960 - 2010年。
| 位置 | 特征 | 特征 | 趋势分析 | 测试在空间站 | 前突变 | 突变后 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 平均值 | 变异系数 | 体积 | 团体。 | 意义 | 一年 | 平均值 | 变异系数 | 平均值 | 变异系数 | ||
| Xilinhot | 不均匀系数 | 1.339 | 0.216 | 0.208 | 0.041 | 0.0418 | 1998年 | 1.15 | 0.178 | 1.57 | 0.307 |
| 完整的调整系数 | 0.487 | 0.078 | 0.367 | 0.004 | 0.0073 | 1998年 | 0.461 | 0.054 | 0.573 | 0.174 | |
以1998年为转折点,Xilinhe流域的intra-annual径流分布特征值分为两个时期,1960 - 1998和1998 - 2010和线性回归分析进行累积径流之间的不均匀系数和完全调整系数(请参见图
不均匀系数累积径流。
完成调整累积径流系数。
不均匀系数累积运行。
完整的调整系数累积运行。
不均匀系数累积潜在蒸发。
山坡上的变化比率累积径流特征值,降水和潜在蒸发季节性分布in1960 - 2010。
| 位置 | 影响因素 | 时间 | 不均匀系数 | 完整的调整系数 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 累积坡率 | 变化的量 | 改变率/ % | 累积坡率 | 变化的量 | 改变率/ % | |||
| Xilinhot | 径流 | 1960 - 1998 | 1.284 | 0.455 | ||||
| 1998 - 2010 | 1.578 | 0.294 | 22.9 | 0.580 | 0.125 | 27.5 | ||
| 降雨 | 1960 - 1998 | 1.282 | 0.5218 | |||||
| 1998 - 2010 | 1.178 | 0.104 | 8.11 | 0.4816 | 0.04 | 8.35 | ||
| 蒸发 | 1960 - 1998 | 0.5176 | 0.2423 | |||||
| 1998 - 2010 | 0.4892 | 0.0284 | -5.48 | 0.2283 | 0.014 | -5.78 | ||
相对贡献的气候变化和人类活动对径流的变化特征值季节性分布Xilinhe河。
| 位置 | 相对贡献不均匀系数/ % | 相对贡献完成调整系数/ % | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 降雨 | 潜在蒸发 | 气候变化 | 人类活动 | 降雨 | 潜在蒸发 | 气候变化 | 人类活动 | |
| Xilinhot | 35.41 | -23.93 | 11.48 | 88.52 | 30.36 | -21.01 | 9.35 | 90.65 |
完整的调整系数累积潜在蒸发。
Xilinhe流域的月径流分布极其不均匀时,不均匀分布系数最高的2.21(2005),和径流主要集中在4月到9月。从季节性变化的角度,径流主要集中在夏季,而零径流在冬天。的分布特征,径流年内显然是“双峰”,这是不同的单峰特征年径流分布Yingluoxia [
从分析结果可以看出统计特征的径流年内分配不均匀系数,完成调整系数、集中程度,和浓度从60年代到90年代与微小的变化相对稳定。最大径流发生在4月或7月,恰逢月径流年内分配。不均匀系数,完成调整系数,和2000年代的浓度明显高于那些在1960年代- 1990年代异常浓度。径流过程的综合作用的结果,气候变化和流域的下垫面。径流水文观测站的观测显示结果受到气候变化的影响,土地利用变化、水量调节,和水水利工程。大约在2000年,Xilinhot城(约占流域面积的63.9%)蓬勃发展有明显扩张,改变土地利用模式和加强地表水饮用和地下水开采。这改变了长期径流分布格局为主要控制因素与自然因素。广泛的人类活动影响径流年内分配,使人类控制更难
不均匀分布系数和完整的调整在年径流系数,结合Mann-Kendall和佩蒂特后,显示一个时间序列变化的序列,都发生在1998年。气候变化和人类活动贡献了11.48%和88.52%,9.35%和90.65%的不均匀分布系数和完全调整Xilinhe流域的径流系数,分别。人类活动变化的主要驱动因素是Xilinhe流域径流的分布。人类活动的贡献率的年度分布径流分析包括存储管理水利工程,工业用水量和土地利用类型的变化。由于缺少相关的详细信息和因素之间的复杂的相互作用,如何进一步定量分解的影响这些因素的分布特征,径流年内仍然具有挑战性的研究,呼吁在未来进一步讨论
使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。
作者宣称没有利益冲突。