甘肃渭河流域气温、降水和径流变化特征及趋势研究
近50年来渭河干流中段径流变化特征研究
Ｐ Ｅ Ｉ Ｊ ｉ ｎ — ｐ ｉ ｎ ｇ ，Ｍ Ａ Ｘ ｉ ｎ — ｐ ｉ ｎ
（ １ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ａ ｎ ｄＡ ｒ ｃ ｈ ｔ ｅ ｃ ｔ ｒ ｕ ｅＥ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ ｗ ｅ ｓ ｔ Ａ ＆ ＦＵ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｙ ａ ， ，Ｓ ｈ ａ ａ ｎ ｘ ｉ ７ １ ２ １ ０ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｃ ｏ ｌ ｅ ｌ ｇ ｅ ｆＵ ｏ ｒ ｂ ａ ｎ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ，Ｎ ｏ ｔ ｒ ｈ ｗ ｅ ｓ ｔ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｍ ｉ ｔ ｙ ，Ｘ ｉ ａ ｎ ，Ｓ ｈ ａ ａ ｎ ｘ ｉ ７ １ ０ １ ２ ７ ，Ｃ ｈ ｉ ａ） ｎ
１ ９ ８ ７，ｔ ｈｅ ｍｕ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｉ ｍｅ Ｗａ ｓ ｍｏ ｅ ｒ ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｉ ｎ Ｓ ｐ ｉｎ ｒ ｇ ｎｄ ａ Ａｕ ｔ ｕ ｍｎ，ｂ ｕ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ｍｍｅ ｒ ｍｕ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｉ ｍｅ Ｗａ ｓ ｍｏ ｒ ｅ ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ａ ｖ － ｅ ｒ ｇｅ ａ ａ ｎ ｎ ｕ ｌ ａ ｍｕ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｉ ｍｅ．
甘肃境内渭河流域水资源变化趋势预报模型研究
１ 流域 概况
１ 自然 地 理概 况 ． １
渭 河 甘 肃 段 位 于 渭河 中上 游 ， 与 陕 西 相 连 ， 与 宁 夏 、 东 北 内 蒙 古 接 壤 ，流 域 面 积 ２５ ９万 ｋ ， 占整 个 渭 河 流 域 面 积 １ ． ．７ ｍｚ ３５
河、 河 、 祁河 、 芦河 、 渡河 、 藉 秦 葫 散 牛头 河 等 １ ４条 河 ， 岸 支 流 南
中 ， 水 暴 涨 暴 落 ， 土 流 失 严 重 ， 年 平 均 侵 蚀 模 数 最 高 达 洪 水 多
８６ ０／ ｍ ， 渭 河 泥 沙 的 主 要 来 源 区 ； 岸 西 秦 岭 山 地 为 土 石 ０ ｔ 是 ｋ 南 山 区 ， 林 茂 盛 ， 量 充 沛 ， 土 流 失 轻 微 ， 水 清 澈 ， 侵 蚀 模 森 雨 水 河 年 数 约 ７ ０ ｋ 是 渭 河 的 主 要 水 源 涵 养 区 ； 支 流 的 河 谷 盆 地 ， ５ ｔｍ ， ／ 干
资源 量 历 年 呈 衰减 趋 势 ， 主要 原 因是 降水 量 的减 少 ， 次其 受人 类 活动 的影 响 ， 其 流域 下 垫 面 条 件 的 改 善 和 水 利 工 程 建 设 也 是 水 资 源 减 少 的重 要 因素 。 在 分 析 水 资 源 演 变趋 势 的基 础 上 ， 立 了渭 河 流域 甘 肃境 内水 资 源预 报 模 型 ， 建 经分 析 验 证 ， 预 报 精 度 较 高 ， 以 为 渭 河 流域 水 资 源调 度 、 护 、 价提 供 决 策依 据 。 可 保 评
时 期 面 临 的重 大 课 题 。发 源 于 甘 肃省 的渭 河 两 岸 ， 口密 度 大 ， 人
气 温 ４ １ ｑ ； 降 水 量 在 ４ ０ ６ ０ ｍ 之 间 ， 南 部 多 于 西 北 ～ ０ｃ 年 ０～０ｍ 东
渭河干流径流变化趋势及突变分析
渭河干流径流变化趋势及突变分析王小杰;姜仁贵;解建仓;朱记伟;汪雅梅【摘要】流域水资源量的减少对区域水资源的利用、人类生存环境和经济社会发展等存在着重大影响,通过分析渭河干流径流量变化趋势和突变情况,为渭河流域水量调度和水资源管理提供科学支撑.采用Mann-Kendall非参数检验、累积距平、有序聚类、滑动t检验和R/S等方法分析渭河干流6个典型水文站1956-2015年径流量的历史演变规律、突变点和未来变化趋势.结果表明:渭河干流各站点的年和季节径流量均呈减少趋势.各站点的春、夏季节减少趋势的幅度大于秋、冬季节;从上游到下游,减少趋势的幅度越来越小.上游各站点呈现增加-平稳-减小的变化过程,且存在1970和1993年2个突变点,中游和下游各站点呈现增加-波动-平稳-减小的变化过程,且存在1968和1993年2个突变点.渭河干流各站点年和季节径流量Hurst指数均大于0.5,即未来变化趋势与历史演变规律呈正相关性,表明渭河干流各站点径流量具有持续下降的趋势,相应部门应高度重视这一现象,制定合理的流域水资源管理对策.【期刊名称】《水利水运工程学报》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】8页(P33-40)【关键词】渭河干流;变化特征;非参数检验;R/S分析;径流演变【作者】王小杰;姜仁贵;解建仓;朱记伟;汪雅梅【作者单位】西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室,陕西西安710048;西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室,陕西西安710048;西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室,陕西西安710048;西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室,陕西西安710048;陕西省江河水库管理局,陕西西安710018【正文语种】中文【中图分类】TV121渭河是黄河的第一大支流，也是我国重要的粮棉油产区和工业基地之一，在陕西及西北经济社会发展中占有十分重要的地位。
渭河流域降水时空变化与干旱特征分析
渭河流域降水时空变化与干旱特征分析刘梅;魏加华;王峰【摘要】The Wei River Basin is located at a typical frail zone of ecological environment in the east part of northwest China, where frequent drought disasters become the major factor which restricts the sustainable development of regional economy, es-pecially the agricultural economy. Therefore,it is important study the high and lowwater changes of precipitation and drought characteristics in the basin to understand the cause and development lawof drought. Based on the precipitation data froM14 typ-ical weather stations,according to the methods such as Mann-Kendall trend test,frequency analysis,differential curve, and runs analysis, variation trends of precipitation and less water probability characteristics were analyzed. The results showed that:(1) precipitationhasasignificantlydecreasingtrend,especialyinspringandautumn intherecent40years,whichincreasestheoc-curring possibility of regionaldrought;(2) theprecipitation processpresents thewet-dry alternating phenomenon,continualwet years and dry years occurring and overlapping frequently,which indicates that the drought and flood may coexist in one year;(3) theoccurrenceprobabilityofcontinualdryyearsishigherthanthatofcontinualw etyears,andlesswaterperiodcanlastfor2to3years,whichleadstodroughtwithlargerintensity;and(4) thefrequencyandintensityofdroughteventshaveanincreas-ing trend in WeiRiver Basin since 1991. Therefore, it should be paid high attention to the bigger threat of agricultural develop-ment and water safety in t he future.%以渭河流域14个典型气象站降水资料为基础,应用M ann-K endal 趋势检验法、频率分析法、差积曲线法以及游程分析法对研究区的降水变化规律及少水概率特征进行了研究。
渭河流域气象及水文旱涝演变规律分析
保 持 措 施及 城 市 化 等 为代 表 的 人 类 活 动使 流 域 年 径 流 量 较 ＳＩ 第 一主 成 分 突 变年 份 提 前 ， 二 者 于 １７ － １９ Ｐ１ ２ 使 ９ ０ ９６年 间 旱涝 类 型 不 匹 配 ， 径 流 量 相 对 ＳＩ 第 一 主成 分 呈现 旱 化 趋 势 。 年 Ｐｌ ２
旱 和人类 活动 的影 响 ， 河 流 入 黄河 的径 流 量 显 著 渭
间＿ ， 黄河 一级 支流 。本 文采用 渭河 流域 １ ７属 Ｊ ３个 国
家气 象 站 （ 图 １ １６ － １９ 见 ）９ ９ ９ ９年 月 、 降 水 量 和 华 年 县及状 头 站 １５ － ２ ０ ９ ０ ０７年 年 径 流 量 资 料 。 面 降水 量计 算采 用泰 森 多边形 法 ， 取 ｌ 份对 应标 准 化 选 ２月 降水 指数 （ Ｐ。 作 为气 象 旱 涝 指 标 ＿ ９ ， 用 经 验 ＳＩ ） ８ 采 ＩＪ 正交 函数 提取 Ｓ Ｉ 主成 分＿ 。流域 年径 流量 以华 县 Ｐ１ ２ ｌ； 。
７ ％ 频 率 下 ， 域 面 降水 量 分 别 为 ５ ２ ５ ｍ ５ ８ ６ｍ ４ ７ ５ ｍ ５ 流 ８ ． ｍ、 １ ． ｍ、６ ． ｍ。Ｓ Ｉ 第 一 主 成 分 减 少 趋 势 显 著 ， １９ Ｐｌ ２ 自 ９ １年 ７月 开 始 突 变 ， １６ — ９ １６ 于 ９ ２ ０ （９ ２年 ９月 ， 同 ） １６ 一Ｏ 一 ｌ８ ０ — １ ８ —０ — １９ —０ — １ ９ 一ｌ 现 湿 润 ～正 常 下 一 ９ ９ ７ ９ ３— ２ ９ ５ ８ ９ １ ７ ９ ９ ２呈
丰枯 变 化对 人 类 活 动 的 响 应 。 基 于 渭 河 流 域 降 水 、 流 资料 ， 用 泰 森 多边 形 法 计 算 渭 河 流 域 面 降 水 量 及 １ 月 径 采 ２个
渭河径流序列趋势及突变分析
进入 ２ 纪 ９ ０世 ０年代 以来 ， 渭河流 域水资 源不 断减 少 、 人 黄河径流量显著减少 。定量分析 渭河 径流量变 化趋势 、 研究径 流量突变发生 的时 间及 原因 ， 对渭河 流域 水资源利 用显得尤 为
１ ２ 中值 检 验 ．
中值检验是一种稳健 的检验方法 ， 主要用 于识别趋势 的升
Ｍａ ｎ—Ｋ ｎ ａ 检验法 最初 由 Ｍａ ｎ 于 １４ 提 出， ｎ ｅｄ ｌ ｌ ｎ ９５年 它
图 １ １５ ２ ０ ９６— ０ ０年华 县 站 年径 流量 变 化 过 程
用 Ｍ ｎ —Ｋ ｎ ａ 检 验 和 中值 检 验 法 对 华 县 站 １５ ａ ｎ ｅｄ ｌ ｌ ９ ６～
时， 对影响渭河流域径流量 变化的 因素进行 了分析 。结果表 明 ： 渭 河径 流量具 有下降趋 势 ； 渭河 流域径 流量 突变主 ① ②
要 受降水 变化 、 水利水土保持 工程建设等人 类活动 的共 同作 用 ， 变时 间发 生在 １９ 突 ９ ２年 ； 自２ ③ ０世 纪 ９ ０年代 以来， 渭 河流域径 流量减 少非常明显 ， 将对 区域 的水资源利用、 河流 生态环境 需水量产 生不利影 响。 关 键 词 ：中值检验 ；Ｍａｎ—Ｋ ｎａｌ 验 ；突变；径流趋 势；渭河流域 ｎ ｅｄｌ检 文献标识 码 ： Ａ 文章编 号 ：００ １７ （ ０ ８ ０ —０２ －２ １０ — ３ ９ ２０ ） ９ ０ ６０ 中图分类号 ：Ｔ １ １ Ｖ ２
（． １ 黄河水利委 员会 水文局 ， 河南 郑州 ４ ００ ； ． ５ ０ ４ ２ 西北农林科技大 学 资源环境学院 ， 陕西 杨凌 ７ ２０ ） １ １０
摘
要： 采用 Ｍａｎ—Ｋ ｎ ａ 秩 次相 关法和 中值检 验法对渭河华县站 １５ ２０ ｎ ｅ ｄｌ ｌ ９ ６— ０ ０年径流序 列进行 了趋势和 突变分析 ； 同
渭河流域径流变化规律分析
张 家 山站 径 流年 内分 配最 集 中 ．汛 期 径 流 占全 年 百分 比为 ６ ５ ％．状 头 站 径 流年 内分 配过 程 线 最矮 胖。 这也 说 明该站 径 流年 内分 配最 均匀 。
－ － ● 一 林隶村 魏家堡 小 成阳 ・ － ■ 华县 ＋ 张家 山 一 状头
全 年径 流 的 ５ ０ ％以上 （ 变化 范 围为 ５ ４ ％－ －６ ５ ％） 。
理 配置 及河 流 生态 系统 的 健康 造成 了影响 。因此 ，
研 究 径 流变 化 规律 及 其 影 响 因素 ．可 帮助 人 类 更 好 地 了解 流 域 水文 过 程 的发展 ： 同时 ． 也 能 为流 域 水 利 工 程 的 规 划 与 水 土 保 持 提 供 重 要 的科 学 依 据 。本文 以渭 河 流域研 究 对象 ． 选 取渭 河干 流 林家
村、 魏家堡 、 咸 阳、 华县 、 张家 山、 状 头 六 个 水 文 站 １ ９ ５ ６ －２ ０ １ ０年 的径 流 资料 。对 渭 河 流域 径 流序 列
的年 内分 配 、 年际变化 、 代 际变化进行特征分析 ； 采 用 时 间序 列 分析 和统 计分 析 的方 法 ．对 渭 河 流 域径 流 的趋 势性 进 行研 究 。
第 １ ２期 （ 总第 ３ ９ １期 ）
［ 文章编号］１ ０ ０ ９ － ２ ８ ４ ６（ ２ ｏ １ ４ ）１ ２ — ０ ０ ３ １ — ０ ４
吉 林
水
利
２ ０ １ ４每： １ ２月
渭 河流 域 径 流 变 化 规 律 分 析
陈广 圣 ．邓 云龙
（ 吉林 省水 文 水资 源局 延边 分局 ，吉林 延 吉 １ ３ ３ ０ ０ １ ）
斗 １
渭河流域洪水灾害特征及成灾机制分析
表1渭河流域干流不同河段的洪水灾害次数
河段
上游
中游
下游
全流域
黄干流
合计
洪水灾害次数
7
17
10
9
3
46
比重
15.2%
37%
21.7%
19.6%
6.5%
100%
表2 渭河流域支流不同河段和局地洪水灾害次数
河段
上游
中游
下游
局地
合计
次数
9
7
3
8
27
百分比
33.3%
26%
11%
29.7%
100%
渭河支流数量较多，渭河汇集了北侧的支流与南侧秦岭北麓的支流，在北侧的支流中由于水量较少降水数量也相对较少因此出现洪水灾害的次数较少。而南侧的秦岭北麓的支流由于数量远远多于北侧，而且降水量较大，山地地形汇水速度较快，因此出现洪水的次数远远大于北侧的支流。渭河支流单独出现洪水灾害的次数较干流单独出现的次数多，（渭河流域支流不同河段和局地洪水灾害次数表2）渭河支流单独出现洪水灾害次数达到19次之多，在不同的河段出现的次数有明显的差异，其中在下游地区支流出现了9次洪水灾害，占到了渭河支流及局地洪水灾害的33.3%；中游出现7次，占到了26%；下游地区最少只有3次只占到了11%。除此之在中游地区外局地的洪水灾害也时常发生，达到了8次，所占比重将近30%[5]。
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Ｔａ ｌ １ Ｔｈ ｃ ｎ ｅ ｓ ｏ ｏ ｔ ｔｍ ｐ ｒ ｔ ｅ ａ ｔ ｅ ｂｅ ｅ ｈａ ｇ ｃ ｐｅ ｆ ｈｅ ｅ ｅ ａｕｒ ｓ ｔ ｈ
人 口 ５ ３ ９万 人 ，国 内生 产 总值 ２ ９５ ３． ２ ９． ４亿 元 ，耕 地
１ ４ ． ｘ ０ 亩 ，粮食 产量 １ ９３ ￣ ０ ｔ ７０ ｌ ４ ４ ４ ７ ．９ １ 。是 甘肃 省 除 兰州 以外 的人 口密度 最大经 济最 发达 的 区域 。
称 渭河 流域 均指渭 河 流域甘 肃段 （ 图 １ 。 见 ）
流域 内辖 天水 、定 西 、平凉 三市 ，有 清水县 、秦 安县 、甘谷 县 、武 山县 、陇西县 、漳 县 、渭 源县 、通
收 稿 日期 ：０ １ １ － ９ ２ １－ １ ２ 基金项目 ： 国家 自然科 学 基 金 重 点 项 目（ ０ ３ ６ ４ 资助 ４９０３ ） 作者简介 ： 牛最 荣 （９ ４ ）男 ， 肃 通 渭 人 ， 授 级 高 工 ， １ ６一 ， 甘 教 主要 从 事 水 文 水 资 源及 水 环境 监 测 、 价 和 研 究 工 作 。Ｅ ｍ ｉｚ ｕ ２ ｉａ ｏ 评 — ａｌｍｉ１ ＠ｓ ． ｍ ： ｎｅ
年 平 均径 流 量 １ ． ｘ ０ ｍ ， 大 径 流量 ３ ． ｘ ０ ｍ 。 １ ５ １ 最 ３ ０３ １。 ４
宁夏 、 陕西 三省 区 １ ３个地市 ８ ６个县 市 ， 肃省 境 内集 甘
水 面 积 ５ ８ ０ ｍ ， 长 ３ ４９ ｍ。 ６ ９ ｋ 河 ６ ．ｋ
渭 河 上游甘 肃段 是渭 河 的源头 至甘肃 和陕 西交界
之 间 的渭 河 干流 区域 。 干流两 岸支 流众 多 ， 不对称 水 属
（． １中国科 学 院寒 区旱 区环境 与工 程研 究所 ， 甘肃 兰州 ７ ０ ０ ； ３ ０ ０ ２甘 肃省水 文水 资 源局 ， ． 甘肃 兰州 ７ ０ ０ ） ３ ０ ０
摘 要 ：根 据流域 内气 象站 、 雨量站 、水 文站 的 气温、 降水 、径 流 系列监 测 资料 ，采 用周期 波法 、延
（ ）流域 平均 降水呈 现 出弱减 少的趋 势性 变化 过程 。 降水的流 域分 布特征 主要 体现 为均 匀性 、地 带性 ２ 两 个 方面 。 （ ）流域 多年径 流 变化存 在 显著 的逐 年 减 小的趋 势 ，径 流 年 际 变化 趋 势要 大于 降 水年 际 ３
变化趋 势 。从 径流 溯 源度 多年 平 均 变化过 程 看 。 １７ ９ ０年 以后 渭河 流域 径 流 空间分 布 呈现 出持 续性 缩 小的趋 势 ，并且 下游 的缩 小速 度要 大于上 游。 关 键词 ：渭河流域 ；变化特征 ；趋势预 测 ；径流 ；气温 ；降水 中图分 类号 ：Ｐ ４ ３３ 文献标 识码 ：Ａ 文章编 号 ：１ ０ — ８ ２ ２ １ ）２ ０ ７ — ６ Ｏ ０ ０ ５ ｛０ ２ ０ — ０ ８ ０
时分布 频率 、径 流溯 源理论 分析 了渭河流 域 气温 变化 及分 布特征 ，降水 量 变化 及分 布特 征 ，径 流 变化
特 征 和 未来 变化趋 势 。揭 示 了渭 河流域 气 温 、降水 和径 流 变化 之 间的关 系。结果 表 明 ： （ ）气 温波 １
动 变化存 在 着 ９ １ ～ ０ａ的周期 性 变化规 律 。气温 的流域 分布 由河 源向干 流递 升且 与地 理 高程 密切 相 关 。
第２ 期
牛 最 荣 等 ： 肃 渭 河 流 域 气 温 、 水 和 径 流 变化 特 征 及 趋 势 研 究 甘 降
表 １ 渭 河 流域 各站 气 温 变 化 幅 度
７ ９
渭 县 、会 宁 县 、静 宁 县 、庄 浪 县 、 张 家川 回族 自治
县 、秦 城 区 和麦 积 区等 １ 县 区 。２ ０ ４个 ０ ８年流 域 内有
区， 河流 比降大 ， 流 湍急 ， 水河 流 域 水 系 图
Ｆｉ ． Ｔ ｅ ｗａｅ ｓ ｓｅ ｏ ｈ ｅ ｈ ｒ ｅ ａ ｉ ｇ１ ｈ ｔ ｒ ｙ ｔｍ ｆ ｔ ｅ Ｗ ｉ ｅ ｉ ｒ ｂ ｓｎ ｖ
的产流 区 。 次研 究 主要选 取渭 河上游 甘肃 段 ， 本 以下凡
第３ 卷 第 ２ ２ 期
２ １ 年４ ０ ２ 月
水
文
Ｖｏ ＿２ ｌ３ Ｎｏ２ ．
Ａｐｒ， ０１ ．２ ２
Ｊ ＵＲＮ ＨＩ Ｏ ＡＬ ＯＦ Ｃ ＮＡ ＨＹＤＲＯＬ Ｙ ＯＧ
甘肃渭河流域气 温 、 降水和径流变化特征及趋势研究
牛 最 荣 １，赵 文 智 ，刘 进 琪 。 陈 学林 ， ２ ，
系 ， 系呈扇 状分 布 。北 岸有 秦祁河 、 河 、 渡河 、 水 咸 散 葫 芦 河 、 头河 等 支流 汇入 ， 牛 流经 黄 土高 原 ， 枯 水流 量 洪 相 差悬殊 ， 泥沙含量 大 。 是渭 河 的主要来 沙 区域 。南 岸 有 榜 沙河 、 南 河 、 河 等 支流 汇 入 ， 大 藉 主要 流 经 土 石 山
１ 研 究 区概 况
渭河 是 黄河 的最 大支流 ．位 于我 国西北 黄 土高原 的东南 地 区 ， 主要 在 陕西省 中部 。 发源 于甘 肃省渭 源县
的鸟 鼠山 ， 东至 陕西省 渭南 市潼关 县 汇人黄 河 。 南有东
西 走 向的秦 岭横 亘 ， 有六 盘 山屏 障。渭河 流经 甘肃 、 北
ｍｅ ｅ ｒｌ ｇｃ ｌ ｓａｉ ｎ ｎ ｔ ｅ Ｗ ｅｈ ｉｅ ａ ｉ ｔ ｏ ｏｏ ｉａ ｔｔ ｓ ｉ ｈ ｏ ｉ ｅ ｒ ｒ ｂ ｓｎ ｖ
流域 多年平 均 降水量 ５ ５１ ｍ，最 大年 降水量 为 １ ．ｍ
７１ １ ｍｍ， 出现在 １６ ９ ７年 ， 小 年 降水 量 ３ ９ 最 ３ ｍｍ， 出现 在 １９ ９ ７年 。 以流 域控制 站北 道水 文站实 测资 料计算 多