黄河天然径流量近549年来的时间变化特征探究（水资源论文） ㊣ 精品文档 值得下载

张健，李同昇，张俊辉，等年无定河变化特征表明，地下水位动态变化中除具有年内的周期性变化规律外，还存在年振荡周期。

然而，小波分析结果会受到不同因素的影响，例如边缘效应以及小波基函数的选择均会造成分析结果的失真。

相比之下，经验模态分解方法，是基于水文时间序列自身的局部变化展开分析，即根据数据自身的特征逐级进行平稳化处理，从原始信号中将不同周期的波动信息分离出来，因此，该方法具有数据处理客观自适性强数据冗余度小建平，丁永建，等长江黄河源区水文和气象序列周期变化分析中国沙漠，陈仁升，康尔泗，张济世小波变换在河西地区水文和气候周期变化分析中的应用地球科学进展，桑燕芳，王中根，刘昌明小波分析方法在水文学研究中的应用现状及展望地理科学进展，金双彦，贾新平，蒋昕晖门峡站天然年径流量周期性分析人民黄河沈楠，李春晖黄河流域近多年来径流量演变特征水资源与水工程学报，刘昌明，成立黄河干流下游断流的径流序列分析地理学报，田鹏，穆兴民，赵广举，黄河天然径流量近年来的时间变化特征探究水资源论文径流突变与周期特征诊断地理科学，吴东杰，王金生，滕彦国小波分解与变换法预测地下水位动态水利学报，李占杰，鱼京善黄河流域降水要素的周期特征分析北京师范大学学报自然科学版，朱晓原，张学成黄河水资源变化研究郑州黄河水利出版社，李春晖黄河流域地表水资源可再生性评价北京北京师范大学，王国安，史辅成，郑秀雅，等黄河门峡水文站年年径流量的推求水科学进展，曾雅兰，陈仕涛，杨少华，等过去亚洲季风变化的多尺度分析中国科学地球科学，穆兴征规律对于水资源的可持续开发利用黄河生态保护与高质量发展具有重要意义。

图黄河年天然径流时间序列分解结果表黄河年天然径流量时间序列分量及其方差贡献率结论黄河年天然径流量变化过程具有显著的随机性特征，随年份不同呈现波动性变化。

年间，天然径流量呈平稳波动状态，而年间呈明显的上升趋势。

近年天然径流量变化过程以年为界分为个时期第个时期的年天然径流量振荡相对较为平稳，相比之下，第时期的天然径流量呈现较大的波动状态。

黄河年天然径流量变水资源分配的重要依据。

深入探究长时间序列年径流量时间变化特征对流域水资源调控以及水资源可持续利用意义重大。

基于黄河年长时间序列天然径流量数据，综合采用经验模态分解法滑动平均法以及距平累积法揭示黄河年间天然径流量的年际变化与周期变化特征。

结果表明，黄河年天然径流量变化过程具有显著的随机特征，随年份不同呈现波动性变化，及频率的年天然径流量分别为亿和亿。

采用距平累积法可将黄河近年天然径流序列以年为界分为个时期黄河年天然径流量以经验模态分解法的主要原理是假设个时间序列的各瞬时点由不同时间尺度的振荡模态叠加而成，方法依据数据系列的瞬时特征，将原始的时间序列信号按照频率特征，从高到低分解为若干个本征模函数每个本征模函数具有高还原性特征，变化规律符合自然非线性变化过程，而时间序列的原始信号在不同尺度的物理意义得以保留，最低频的分量用于表征原始信号的总趋势或均值。

针对时间序列，提取其所有极大值与极小值明显的转折，即年之前，累积距平表现为增加趋势，至年达到峰值，而之后累积距平逐渐递减，因此以年为界可分为个时段。

第个时段即世纪初的年天然径流量经历了年年的枯水段及年年及年年的丰水段，但振荡相对平稳图，期间平均年天然径流量为亿，变差系数为。

该时期年天然径流量出现频率的年份年其中年及年高达亿以上，图黄河天然径流量距平累积曲线世纪以来黄河年天然径流量剧烈振荡图图，特别是年年年年持续丰水期，以及年年年年和年年的枯水期。

黄河天然径流量近频序列。

由于并非平稳序列，因此，重复上述过程进行计算，将取代，作为的平均包络线经多次迭代后满足终止条件时，计算终止。

而临界值通常介于，本文中取值为。

研究方法本研究采用滑动平均法距平累积法及经验模态分解法解析黄河天然径流量的趋势阶段和周期特征，滑动平均法与距平累积法计算过程相对简单，在这里不在赘述，本文重点介绍经验模态分解法的计算原理。

经验模态分解法是由等于黄河水资源是社会可持续发展的重要基础，其最主要的存在形式之为河川径流，是人类生产生活用水的最重要保障。

然而，受气候变化影响，加之人类对水资源的过度开发利用，黄河径流量发生了显著变化，造成了系列威胁社会经济可持续发展和流域生态环境的问题。

因此，分析黄河径流量变化特征规律对于水资源的可持续开发利用黄河生态保护与高质量发展具有重要意义。

经验模态分解法的主要原理是假设个时间序列的各瞬时点由不同时间尺度的振荡模态叠加而成，方法依据数据系飞，高鹏，孙文义近年来黄河天然径流量时间变化特征研究水土保持学报，基金中国科学院类战略性先导科技专项泛第极环境变化与绿色丝绸之路建设国家重点研发计划项目黄河流域水沙多时空演变及其分异规律。

摘要天然径流量是流域气候及下垫面综合作用的结果，同时是流域水资源分配的重要依据。

深入探究长时间序列年径流量时间变化特征对流域水资源调控以及水资源可持续利用意义重大。

基于黄河年长时间序列天然径流量数据，综合采用经验模态分解法滑动黄河天然径流量近年来的时间变化特征探究水资源论文年来的时间变化特征探究水资源论文。

研究方法本研究采用滑动平均法距平累积法及经验模态分解法解析黄河天然径流量的趋势阶段和周期特征，滑动平均法与距平累积法计算过程相对简单，在这里不在赘述，本文重点介绍经验模态分解法的计算原理。

经验模态分解法是由等于年所提出的种自适应信号时频处理方法。

该方法不必预先设定任何基函数，而是借助原始数据自身时间尺度的特征对信号进行平稳化处理，其本质不同于需建立基函数的傅里叶分解和小波变换方于年间表现出明显上升趋势。

年天然径流量急剧下降后趋于平稳。

及频率的年天然径流量分别为亿与亿。

图黄河年天然径流量变化过程黄河天然径流量阶段性特征分析年径流时间变化过程存在显著的持续性或阶段性，亦可称为赫斯特现象。

年天然径流量距平累积曲线能够较好地反映年径流的丰枯阶段的持续性特征。

当距平累积曲线持续性升高或降低时，表明该时段内各年天然径流量大于或小于多年平均值，从而表征天然径流量的丰或枯。

由图可知，黄河年的天然径流量距平累积在年时出李靖，王飞，等黄河天然径流量年际变化过程分析干旱区资源与环境，吴永红中国小冰期气候变化特征研究长春师范学院学报自然科学版，张蓓蓓，王朋，张辉，等近安康地区降水与太阳黑子活动的相关性分析干旱区研究，夏军，石卫，雒新萍，等气候变化下水资源脆弱性的适应性管理新认识水科学进展，李夫星，陈东，汤秋鸿黄河流域水文气象要素变化及与东亚夏季风的关系水科学进展，黄生志，杜梦，李沛，等变化环境下降雨集中度的变异与驱动力探究水科学进展，杨建所提出的种自适应信号时频处理方法。

该方法不必预先设定任何基函数，而是借助原始数据自身时间尺度的特征对信号进行平稳化处理，其本质不同于需建立基函数的傅里叶分解和小波变换方法。

结果与分析黄河天然径流量趋势特征分析图为黄河天然径流量年平均及年滑动平均曲线。

由图可知，黄河年天然径流量变化幅度较高，年径流随年份呈现波动性变化。

年平均年天然径流量为亿，最大值为亿，发生于年，最小径流量为年的亿，变异系数为。

年间，天然径流量呈平稳波动状态，而的瞬时特征，将原始的时间序列信号按照频率特征，从高到低分解为若干个本征模函数每个本征模函数具有高还原性特征，变化规律符合自然非线性变化过程，而时间序列的原始信号在不同尺度的物理意义得以保留，最低频的分量用于表征原始信号的总趋势或均值。

针对时间序列，提取其所有极大值与极小值点，并采用次样条曲线分别拟合原始数据的上下包络线及平均包络线根据原时间序列与平均包络线的差值获取均法以及距平累积法揭示黄河年间天然径流量的年际变化与周期变化特征。

结果表明，黄河年天然径流量变化过程具有显著的随机特征，随年份不同呈现波动性变化，及频率的年天然径流量分别为亿和亿。

采用距平累积法可将黄河近年天然径流序列以年为界分为个时期黄河年天然径流量以年变化周期最为显著，其次为年年年年周期规律，出现该周期性规律主要是由于太阳黑子活动厄尔尼诺现象以及地极移动振幅变化因子的影响。

关键词经验模态分解周期分析天然径流水资源分配平，丁永建，等长江黄河源区水文和气象序列周期变化分析中国沙漠，陈仁升，康尔泗，张济世小波变换在河西地区水文和气候周期变化分析中的应用地球科学进展，桑燕芳，王中根，刘昌明小波分析方法在水文学研究中的应用现状及展望地理科学进展，金双彦，贾新平，蒋昕晖门峡站天然年径流量周期性分析人民黄河沈楠，李春晖黄河流域近多年来径流量演变特征水资源与水工程学报，刘昌明，成立黄河干流下游断流的径流序列分析地理学报，田鹏，穆兴民，赵广举，胡黄河天然径流量近年来的时间变化特征探究水资源论文流突变与周期特征诊断地理科学，吴东杰，王金生，滕彦国小波分解与变换法预测地下水位动态水利学报，李占杰，鱼京善黄河流域降水要素的周期特征分析北京师范大学学报自然科学版，朱晓原，张学成黄河水资源变化研究郑州黄河水利出版社，李春晖黄河流域地表水资源可再生性评价北京北京师范大学，王国安，史辅成，郑秀雅，等黄河门峡水文站年年径流量的推求水科学进展，曾雅兰，陈仕涛，杨少华，等过去亚洲季风变化的多尺度分析中国科学地球科学，穆兴民等优点。

黄河天然径流量近年来的时间变化特征探究水资源论文。

图黄河年天然径流时间序列分解结果表黄河年天然径流量时间序列分量及其方差贡献率结论黄河年天然径流量变化过程具有显著的随机性特征，随年份不同呈现波动性变化。

年间，天然