胡杨-东江上游龙川站水文情势变化分析
近50年十好桥水文站径流变化特性分析
近50年十好桥水文站径流变化特性分析作者：周栋罗黄来张凡来源：《长江技术经济》2022年第05期摘要：选用十好桥水文站1970—2020年径流资料，采用线性倾向估计法、滑动平均法、滑动t检验法、Yamamoto法、有序聚类法、Mann-Kendall检验等方法，分析十好桥水文站近50年径流变化特性。
结果表明：十好桥水文站年径流量呈增加趋势，年径流量倾向率为0.288×108m3/（10a）。
十好桥水文站年径流量在1986年左右出现了突变，突变不明显，突变原因是上游修建了景观拦河闸，引起径流特性的变化。
关键词：径流变化；线性倾向估计、滑动平均；滑动t检验；Yamamoto；有序聚类法；Mann-Kendall；咸宁十好桥中图法分类号：TV121.4 文献标志码：A1 概述金水河属长江中游干流右岸支流，发源于咸宁市通山县黄沙铺镇，入河口在武汉市江夏区金口街道。
金水河干流以斧头湖为界，斧头湖以上段称为淦河，斧头湖以下段称为金水河。
十好桥水文站位于淦河中游，上世纪七十年代至今，由于淦河流域气候条件的变化、涉河水利工程建设等原因，淦河的径流特性发生了一定的变化，有必要选取典型水文站点对淦河进行一次系统的径流特性分析。
本文选用十好桥水文站1970—2020年的径流资料，分析淦河的径流变化趋势性及突变性，为淦河流域的水资源可持续利用、城市防洪抗旱、及生态保护提供科学的依据[1]。
2 研究方法及数据来源2.1 研究方法十好桥水文站径流的趋势性分析采用线性倾向估计法和滑动平均法，突变性分析采用滑动t检验法、Yamamoto法、有序聚类法以及Mann-Kendall检验法。
各种方法主要原理如下。
2.1.1 线性倾向估计法线性倾向估计是通过建立径流量与时间两个变量之间的一元线性回归方程，判断径流量随时间的推移而发生的变化[2-3]。
当方程的斜率为正则表示两变量之间呈正比例的关系，斜率为负值则表示两变量之间呈反比例关系。
东江水生态水环境监测分析
流域实际,分为丰 水 期 和 枯 水 期, 分 别 选 取 龙 川 站 和
35 m /s;博 罗 断 面生态流量目标为 79 m /s,敏感期
年份的流量资料进行分析。生境情况见表 5。
断面的水量。 根 据 东 江 历 史 水 文 资 料 及 东 江 生 态 流
湿地保护区采用博 罗 站 系 列 资 料 进 行 分 析。 结 合 东 江
W 工 业 +W 生 活 。
根据实测及 还 原 后 的 龙 川、博 罗 站 流 量 系 列,运
用算数平均法分别 计 算 多 年 平 均 流 量; 按 照 水 文 频 率
分析法,采用 P- Ⅲ 型 曲 线 适 线 分 别 得 到 4 种 保 证 率
(
P =75% ,80% ,90% ,95% )下 的 实 测 流 量 和 天 然
.16
347
.86
43
.02
21
.84
10
.77
278
.64
1066
.67
27
.22
126
.68
232
.80
76
.73
29
.85
1383
.06 1933
.76
271
.90
10
.32
1050
.07 4907
.67
142
.56
503
.54
1045
.19
188
.64
435
.38
2674
.52
76
.73
1111
.84
21
.84
3
.2 生态流量分析
需要保留的底限流 量 过 程 中 的 最 小 值, 可 根 据 枯 水 期
水文站年径流量变异点分析探讨
分析资料来源 于临沧市 ７个水 文站 自建站 以来 至 ２ ０ １ ３ 年的年径流量资料系列 ， 所选站为建站 以来测验 断面位置不 变或测验断面位置改变但对年径流 量资料无 影响 的站 点 ， 资 料情况见表 １ ， 站 网分布见 图 １ 。
析， 并 对方法不断改进 ， 有的将多种方 法 同时使 用 ， 使得研究 结果更准确更具 说服 力 。还 有一 种利 用数 学公式 进行 分 析 计算 的方法 ， 即贝 叶斯变 点分 析法 ， 该 方法 目前在 国内外得
检验及 Ｂ ｒ ｏ ｗ ｎ— Ｆ ｏ ｒ ｓ ｙ ｔ ｈ ｅ检验法进 行年 径流量 序列可 能变 异 点前后 ２个样本差异性诊 断 ， 结合流域 年径流 量可能变异点 的成 因分析 ， 从 而得到最可能变异点 。
１ 资 料 与 方 法 １ ． １ 资 料 来 源
表现在人们 所观测到 的某 些水文 要素 的 系列在 某个 时刻 发
率分布 ， 以此 来判 断变点发生的最 可能位 置。结果发 现 ， ７个 水文站的年径 流量 资料 序列均 存在 显著 变异 点 ， 变异
点后 的 年 径 流 量 序 列 的 均值 比 变 异 点 前 的 均 值 下 降 幅 度 显 著 ； 通 过 对 流 域 年 径 流 量 可 能 变 异 的 成 因分 析 ， 得 出年
Ｓ ｔ ｒ ｅ ａ ｍ Ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ｓ ａ ｎ ｄ Ｓ ｏ ｍｅ Ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｉ ｃ Ｉ ｍｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ， Ｕ． Ｓ ． ｅｏ Ｇ １ ． Ｓ ｕｒ ｖ ｅ ｙ， Ｐ ｒ ｏ Ｌ Ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ，Ｎ ｏ ． ２ ５ ２： ５ ６ ．
近 年来 ， 由于受 到气候 变化 和频 繁 的人类 活 动影 响 ， 局 部小气候 和流域 下垫面条件发生 了显著变化 ， 使得 流域径 流 形成 的物理 机制 也相应地发生 了变 化 ， 从 而破坏 了天然水 文 资料 的一致性 。气候 因素 和人类 活动 综合 作用 的结 果 主要
龙川江水资源对气候变化的敏感性和适应性分析
会 价值 ） 的变 化 ， 使 水 库 蓄水 采 用 经 济 或社 会 价 值 将 更 高 的新 利用 方 式 ， 因此 也对 水利 设施 提 出新 的要 求 。
就龙 川 江 流 域 水 利 设 施 建 设 而 言 ， 止 ２ ０ 截 ０ ７年
末 ， 域 内建 有 中型 水库 １ 流 ５座 、 （ ） 水 库 ４ 小 一 型 ４座 、 小（ ） 二 型水 库 ３ ０座 ， ２ 小坝 塘 ７５ １座 ， ５ 总库 容 ４ ４ ０ ．２５
龙川 江 流域 内有楚 雄 州府 、 雄市 府鹿 城 及南 华 、 楚 牟定 、 谋 和永 仁 ４座 县 城 ，０ ７年 总 人 口 １３ ６万 元 ２０ ４． 人， 占全 州总 人 口的 ５ ． ％ ， ４ ２ 耕地 约 ６ ６ ６ ９ ． ７万 ｋ 占 ｍ ， 全州 耕地 面 积 的 ４ ． ％ ， 全 州 的政 治 、 济 、 ４８ 是 经 文化 中 心， 也是 楚雄 州人 口最 稠 密 、 会 经济 和交 通 最发 达 的 社 地 区 。同时 ， 于 龙 川 江 流 域 生 态 脆 弱 ， 之 人 类 扰 由 加
较 大 的支 流 有 蜻 蛉 河 、 岗 河 、 川 河 和 紫 甸 河 等 ４ 勐 龙
流量 自２ ０世 纪 ５ ０年 代 以来 呈 现 出增 加 的 趋 势 。此
外， 汛期 径 流量 （ ６—８月 ） 呈 现 出 升 高 的趋 势 ， 也 而枯 水 期径 流量 （ ２—２月 ） 呈 现 出 减 少 的趋 势 ， １ 则 两者 均 未 达到 显著 的水 平 。从 平 水 期 的 径 流量 变 化 来 看 ， 春 季 平水 期 （ ５月 ） 秋 季 平水 期 （ ３— 和 ９—１ １月 ） 的径 流
量 发 生 改变 ， 也会 影 响降 水量 在年 内的分 配状 况 ， 由于
东江流域地表水文过程演变特征及其影响因素探讨
摘
坤， 江
涛， 林
波
（中山大学水资源 与环境 系， 广东 广州 ５ １ ０ ２ ７ ５ ）
要： 利用 Ｍ ａ ｎ ｎ— Ｋ ｅ ｎ ｄ ａ ｌ ｌ 趋 势检 验 法 等 统 计 方 法 ， 系统 分 析 了 东 江流 域 的 ４个控 制 水 文站 的 长 系列 实测 降 雨 径
流资料 ， 探讨 了东江流域降雨径流 的演变特征及 人类 活动 的影响。研 究结果表 明 ： 东江流域春 季在 降雨没有 明显
１ 数 据及 研 究 方 法
地处我 国亚热带 ， 气候温和 ， 多年平均雨量为 １ ７ ５ ０ ｍｍ， 年径
流量 年内变化大 ， 流域 ７ ０ ％一 ８ ０ ％的年降雨量和年径流 量集 中在每年 ４ － ＿ ９月 ， 其 余时 间基本 为枯 水 季节 。东江 流域 水 资源既是生命水 、 经济水 ， 同时还 是政 治水 。东 江 流域 涉及 的各市总人 口约 占广东省 总人 口的 ４成 ， Ｇ Ｄ Ｐ约 占全 省 Ｇ Ｄ Ｐ 总量的 ７成 ， 在全 省 政 治 、 社会 、 经济 中具 有 举 足 轻重 的地 位 。东江流域肩 负着河 源 、 惠州 、 东莞 、 广州 、 深圳 以及香 港
全面 而深入 的分析 ， 这对 于该 流域 水资源配 置与水资 源管
理具有非常重要 的理论 与现实意义 。基 于此 ， 本 文通过对 东 江流域 的 ４个 控制水 文站 ， 即龙 川 、 河源、 岭下 、 博罗 等站 长 序列水 文实 测数据 进行 系统分析 与研究 ， 探讨 ５ ０多年来 东 江流域地表水文过程演 变规律 ， 并对 可能影响 因素做深入 剖 析， 从 而揭示东江流域地表水文过程 在气候变化 和人类 活动 共 同作用下 的演 变特征与成因 。
关于塔里木河流域胡杨林生态补水的思考与建议
四川水利２０２１ Ｎｏ １关于塔里木河流域胡杨林生态补水的思考与建议孙健（新疆塔里木河流域干流管理局，新疆库尔勒，８４１０００） 【摘 要】塔里木河的胡杨林对保护流域生态环境具有重要作用，文章分析了塔里木河流域生态补水对保护胡杨林促进当地生态环境的重要作用，以及带来的巨大成效。
对调水过程中存在的粗放式补水、过量补水，以及缺乏生态监测和有序组织情况进行了探讨，提出了加强组织管理和水量调度协作机制，建立完善生态监测机制和跟踪研究，以促使调水工作能更好地服务于塔里木河流域生态保护工作，保障胡杨林健康发展。
【关键词】生态补水 塔里木河 胡杨林 水量调度 生态监测 中图分类号：Ｘ１７１ ４ 文献标识码：Ａ 文章编号：２０９５－１８０９（２０２１）０１－００９２－０３ 胡杨是荒漠生态系统最重要的组成部分。
联合国粮农组织确定胡杨是干旱和半干旱地区林木基因资源优先保护的重点树种。
新疆塔里木河流域分布的胡杨林面积达１２７ ４７万ｈｍ２，分别占世界和中国胡杨林总面积的５４％和８９％，是世界上胡杨数量最多、面积分布最广的区域。
塔里木河流域以胡杨林为主体的绿色天然生态屏障，为阻挡塔克拉玛干沙漠的风沙侵袭、促进绿洲农业可持续发展、保护人类赖以生存的绿洲环境发挥了重要作用。
开展以生态保护和修复为目的的塔河胡杨林生态补水行动及研究，对推动南疆乃至新疆全局范围的生态文明建设都有重要的意义。
１ 塔河流域胡杨林生态补水的成效由于全球气候变暖的影响，以及人类对水土资源的过度开发，近几十年来塔里木河流域胡杨林呈现面积萎缩和退化趋势。
为扭转这种局面，新疆维吾尔族自治区人民政府制定下发了《关于印发２０１６年塔里木河流域胡杨林生态保护行动实施工作方案的通知》（新政办发〔２０１６〕８５号），安排部署开展以保护塔河流域生态环境为目的的胡杨林补水行动。
生态补水后，塔河流域胡杨林淹灌影响面积５６０余万亩，主要集中在胡杨林退化严重的叶尔羌河下游、孔雀河下游等区域。
龙川江流域近50年气温、降水及径流的变化趋势分析
［ 关键词 ］龙川 江流域 ； Ｉ 气温； 降水 ； 径流 ； ｎ — ｅｄ ｌ Ｍａ ｎ Ｋ ｎ ａ 趋势分析 ｌ
［ 中图分类号 ］ ４ ． ［ Ｑ１２２ 文献标 志码 ］ ［ Ａ 文章编 号］ ６ ２ ２ ４ （０ １０ — ０ ４ ０ １７ — ３ ５ ２ １ ）４ ０ ５ — ５
大理 学 院学 报
Ｊ ＲＮＡＬＯＦＤＡＬ ＯＵ ＩＵＮＩ ＶＥＲＳＴＹ Ｉ
第ｌ卷 第瑚 Ｏ
２１ 月 ０１ 年４
Ｖｏ．０ Ｎｏ４ Ａｐ ． ２ １ １ 降水及径流的变化趋势分析
何 进 花 ， 文 荣 丁
（ 南师 范大 学旅 游与 地理 科 学 学院 ， 明 云 昆 ６０ ９ ） ５ ０ ２
ｉ ｆ ｅ ｃ ｄ ｔ ｅ ｍｅ ｎ ａ ｎ ａ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｓ Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ａｓ ｈ ｗｅ ｈ ｔ ｈ ａ ｎ ｕ ｌ ｒ ｃｐ ｔｔ ｎ ｉ ｈ ｒ ａ ｗ ｓ ｒ ｉ ｇｏ ｖｏ ｓｙ ｎ ｌ ｎ ｅ ｈ ａ ｎ ｕ ｌ ｅ ｅ ａｕ ｅ ． ｅ ｒ ｓ ｌ ｌｏ ｓ ｏ ｄ ｔ ａ ｅ ｍｅ ｎ ａ ｎ ａ ｅ ｉ ｉ ｉ ｎ ｔ ｅ ａ ｅ ａ ｉ ｎ ｂ ｉ ｕ ｌ ， ｕ ｔ ｓ ｔ ｐ ａｏ ｓ
［ 摘要 ］ 据有关 气象 和水 文 台站 的实测资料 ， 根 利用均值 、 线性倾 向、 累积统计距平 等方法 ， 统计分析龙川江 流域 近５ 年 （９ ０ ０ １ ６ 年一２ Ｏ 年 ） ０ ９ 气温 、 降水和径流 的年际 、 内变化 ， 年 并用非参数 Ｍａ ｎ Ｋ ｎ ａｌ ｎ — ｅ ｄｌ检验 法对 气候 和水文要素 的变化 趋势进 行显著性 检验。结果 显示： 究区 内多年平均 气温呈上升趋势 ， 研 尤其 自上 世纪 ８ 年代 以来 增暖趋 势 明显 ， 中： 气温升高对年平均 气 ０ 其 低 温的影响较大 ； 流域 多年平 均降水量呈现 显著增长 的趋势 ， 上世 纪９ 年代是 一个 降水 量 由少变 多的年代 ， ０ 在年 内分 配上 ， 降水 量在不 同季 节的变化呈 现 出不 同的规律 ； 流量则表 现 出微 弱的减少 趋势 ， 明人类活动 的影响在部分水 文气象要素 的变化 径 说
东江上游河流水沙分析
的水沙，特别是泥沙平衡，维护河流健康具有现实意义。
２东江流域水沙来源图ｌ东江流域图隐．１ｓｃｈｅｍ撕ｃ呦ｐｏｆ岫Ｅ鲥彤ｖｅｒＢ“ｎ为把握流域水沙在空间上的分布特点，本文采用水沙状态图进行分析。
图中，横坐标为统计年份，左边纵坐标为年径流量，右边纵坐标为相应水文站的年输沙量。
纵坐标轴刻度的大小通过流域最下端的控制站点的多年平均径流量和多年平均输沙量确定，使这两个数值处在同一水平线上。
本文采用博罗水文站的多年平均含沙量，取值为０．１ｌｋｇ／ｍ３（资料来源：中国河流泥沙公报２００２¨１）。
图中的输沙量和径流量是可比的，并可以相互转换。
对某一给定的径流量，它同时也代表能被该径流量所输运的泥沙量。
在水沙状态图上根据水线和沙线的相对位置可以直观地表示测站的水沙组成及状态，若水线与横坐标轴围成的面积大于沙线与横坐标轴围成的面积，则表示该站水多沙少，则测站控制区为流域产流区，反之为水少沙多，测站控制区为流域产沙区。
图２为博罗站及龙川站泥沙状态图。
从图中可以看出，在５０、６０年代时，博罗站输沙曲线基本上位于水线上方，但差别并不大，因此可以认为在此时段里，东江流域水沙基本平衡。
６０年代中后期之后，博罗站的水线位于沙线上方，特别是８０年代以后，水线长期位于沙线的上方，说明在６０年代中后期之后，东江流域由水沙平衡状态转变为产流区域，泥沙来量明显少于径流量。
在龙川站水沙状态图中，其沙线基本上位于水线的上方，表明龙川站控制的区域是东江流域河流泥沙的重要源区。
据统计龙川站多年平均输沙量１４９．７万ｔ（１９５５—２００２年），博罗站多年平均输沙量２５６．９万ｔ（１９５５—２００２年），龙川站输沙量占博罗站来沙量的６０％左右，并且两站输沙量之间具有极显著的相关关系（ｒ＝０．８８９０，尸＝０．００１），这些都表明了龙川站控制的区域是整个流域泥沙的重要来源区。
３径流和输沙特性根据东江上游气候资料，以及龙川站１９５２—２００２年水文资料，我们点绘了东江上游年降水和径流量、输沙量的变化趋势图（图３）。
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龙川站变异前后的季节性和全年平均流量历时曲线
4、结论
1952~2010年的年平均流量呈增加趋势，变异点在 1970~1974年之间，与枫树坝水库的建成时间吻合。 流量极值频率中年最小极值流量均呈上升趋势，年最大极值均 下降。持续时间和变化速率均呈下降趋势。每年流量逆转次数显 著性增加 。上述现象都与枫树坝建成后书库调蓄有关。 东江上游龙川站的月流量在变异期变化较大，在枯水期尤为明 显；最小流量的平均出现时间提前较多；流量逆转次数的增加更 为显著。 总体上讲生态赤字发生在高流量时期，生态过剩发生在低流量时期， 低流量时期的流量大小和延时都有所增加。
2、研究方法
2.2、IHA方法
研究人类活动如大坝和地下水取水等对水文情势的影响。 依据河流的日测水文流量资料，计算32个影响生态环境意义的 关键水文特征值。 计算集中量数（如中位数、平均值）和离散量数（如标准偏差、 变异系数）。 对比分析受人类活动影响的河流进行干扰前和干扰后的情况。 分为5组，分别是月径流量大小、年极端流量大小、极端流量出 现时间、高低流量的频率和延时以及径流变化的改变率和频率。
日流量（m3/s）
1991-2009
1 0 0.2 0.4 0析
年径流变化主要受气候变化和人类活动影响。 上游大型水库对径流的调节作用明显。 径流量呈明显增长趋势。 变异点在1974年左右径流发生突变，可能与枫树坝水库年建成 并投入运行有关。
统计量dk服从正态分布，其均值E(dk)和方差Var(dk)为： 将上面公式的dk标准化，得：
2、研究方法
2.1、Mann-Kendall检验
UFk组成一条UF曲线，通过信度检验可得出其是否有明显的变化趋势。 UFk为标准正态分布，它是按时间序列x的顺序x1、x2、…、xn计算出的 统计量序列，给定显著性水平α，查正态分布表，若|UFk|>Uα，则表明序 列存在明显的趋势变化。按时间序列x的逆序xn、xn-1、…、x1，再重复上 述过程，同时使UBk（序列的逆序值）=UFk（k =n，n-1，…，1）， UB1=0。 若UFk或UBk的值大于0，则表明序列呈上升趋势，小于0则表明序列 呈下降趋势，当它们超过给定信度水平α的临界直线时表明上升或下降趋势 显著，超过临界直线的范围确定为出现突变的时间区域。如果曲线和曲线 出现交点且交点在临界直线之间那么交点所对应的时刻即为突变开始的时 刻。
龙川站径流变化趋势和突变分析图
3、结果分析
3.2、IHA指标变化趋势分析
3、结果分析
3.3、水库水文变异分析
3、结果分析
3.4、生态径流变化分析 小于转折点所对应的概率条件下变异 龙川站生态统计结果 前系列的纵坐标日流量均大于变异后。 明显生态赤字现象只发生在夏季，水文变异后径流大多出现生 态过剩现象。 由于水库的调节，生态过剩现象比生态赤字现象出现频繁。 同等流量，尤其是低流量频率在变异后有所上升 。 水文变异对于生态系统影响较大。
2、研究方法
2.3、生态径流统计法
用来表示河川径流量时间序列水文变化的另一种广义指数。 流量历时曲线（ FDC）是一种用于说明和评估日流量变化幅度 和频率间关系的有用的图形工具，常用于各种需水量评估方法， 一般使用中值流量来排除极端天气事件的影响。 FDC由从大到小排序的的逐日径流观测值Q（i） 点绘而成（其 中i = 1是最大流量），其概率 100000 春季 函数Pi = i / （ n +1） ，其中 10000 n是天数，i是序号。 1000 变异后流量大于变异前同频 100 率下的流量的变化定义为生态 1954-1990 过剩，反之定义为生态赤字。 10
2、研究方法
2.1、Mann-Kendall检验 Mann-Kendall检验法是世界气象组织推荐并已广泛使用 的非参数检验方法，不需要遵从一定的分布，也不受少数异常值 的干扰，适用于水文、气象等非正态分布的数据，计算简便。 在Mann-Kendall检验中，设原始时间序列为y1，y2，…，yn， mi表示第i个样本yi大于yj（1≤j≤i）的累积数，定义统计量：
东江上游龙川站水文情势变化分析
制作人：胡杨 作者：胡娜等人 学号：14213376 日期：2014.10.21
+ 1、研究区概况 + 2、研究方法 + 3、结果与分析 + 4、结论
1、研究区概况
东江是珠江水系的主要河流之一，东 江与西江、北江和珠江三角洲组成珠 江。东江发源于江西省寻乌县桠髻钵， 上游称寻邬水，南流入广东境内，至 龙川合河坝汇安远水（又名定南水） 后称东江。 龙川水文站于1951年7月设为基本水 位站，1952年4月改为基本水文站， 是东江干流上游控制站，为二类精度 站。龙川站位于广东省龙川县附城镇 水贝村东江右岸，控制面积 7699km2，其上游53km处建有枫 树坝水库，控制面积5150km2。