近50年来中国六大流域年际径流变化趋势研究
1956—2015年洮河径流演变特征研究
1956—2015年洮河径流演变特征研究王万瑞;王刘明;张雪蕾;李常斌【摘要】以洮河干流4个基准站点的观测序列为基础,采用不均匀系数CV、集中指数IC、基尼系数G、M-K方法、U值曲线和Sen斜率等多种统计方法,对过去60年洮河径流的时空演变特征进行趋势、变幅及丰平枯变化等综合研究.结果表明,洮河径流年内分配不均匀性较大,汛期径流量占比54％～56％;各站点径流量年际变化趋势一致,1990年代以前呈增加趋势,之后减少,主要发生在汛期;U值曲线和差积曲线在划分径流平丰枯变化过程上互为补充,统计时段内洮河径流丰水期历时和出现的次数均小于枯水期.%In this study , we collected hydrological data series from four basic observational stations over mainstream of the Taohe River Basin . Then we adopted statistic methods including unevenness coefficient ,concentration index ,Gini coefficient ,Mann-Kendal test ,Sen's slope and U curve ,and so on , to make comprehensive study on changeable characteristics like variation trend , variable amplitude and normal/wet/dry time periods of the channel discharges . Results show that it was uneven for inner-annual distribution of the discharge . River flow amount in flood season occupied fraction ranged from 54％～56％ to the annual total . Variation trend were closed to each other between the four stations' time series . There experienced an increase of channel discharge before 1990 , then a downturn occurred . The decrease of discharge was mainly caused by deduction of that during flood season . U curves could determine normal/wet/dry period based on analysis of discharge amount with more intuition . Persistence time and occurring frequency were bothless for wet period , when compared to those of the dry period , during the time period from 1956 to 2015 . The study could set an example for statistical analysis on changeable river discharges and provide data support on regional water resources development and allocation .【期刊名称】《西北师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(054)001【总页数】8页(P92-99)【关键词】河川径流;演变特征;统计;洮河流域【作者】王万瑞;王刘明;张雪蕾;李常斌【作者单位】兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室,甘肃兰州730000;兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室,甘肃兰州 730000;兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室,甘肃兰州 730000;兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室,甘肃兰州 730000【正文语种】中文【中图分类】P332.3近几十年来，在气候变化和人类活动双重驱动下，河川径流过程在年、月尺度均发生着不同程度的变异，深刻影响着区域水文循环和水资源的形成、分布及可持续利用[1-2]．西北干旱半干旱区因水资源短缺、生态环境脆弱，对气候变化极为敏感[3]，正在经历日益频繁的极端气候事件的困扰[3-5]，区域水资源的分布特征发生了明显变化[6-7]，影响到经济社会活动的有序开展和区域生态平衡[8]．洮河作为黄河上游第二大支流，承担着向陇西和陇东黄土高原水资源稀缺地区输水的任务，流域径流的时空演变深刻影响着其自身和受水区水资源管理、生态环境以及供水保障的安全[9]．有研究发现，受气候变化和人类活动强度提升的影响，洮河径流量1990年代开始显著减少[10]，流域水资源配置，特别是枯水年引水保证率面临新的挑战．已有的针对洮河流域径流时空变化特征的研究主要集中在各类统计指标定性分析径流量年内分配[11]、年径流的变化趋势[12]、平丰枯循环周期[13]以及不同地理-生态区间水文气象要素的时空变化特征[10]等方面．因数据资料限制，学者们主要研究了近50年洮河径流量变化特征[10-13]．在气候变化和人类活动影响下，长序列径流实测数据更有助于精确获取水文过程的统计规律[13]．本研究全面收集和整编1956—2015年洮河干流上、中、下游4个控制站的径流数据，采用集中指数与基尼系数等指标对各站径流年内分配的不均匀性进行量化评估，采用M-K法对上述序列进行趋势和突变检验，采用Sen斜率法对径流月、年序列的变幅进行分析，采用M-K法的U值曲线对序列的平丰枯过程进行印证判断．在上述分析的基础上，对洮河干流近60年径流的时空演变规律进行了综合量化分析，研究可为流域水资源的合理开发利用及优化配置提供基础资料依据和统计方法借鉴[14]．1 研究区概况洮河发源于青海省西倾山北麓，由西蜿蜒东进，于甘肃省岷县北拐，至永靖县的茅龙峡入黄河干流，全长约673 km，集水面积25 527 km2．海拔为1 730～4560 m，是黄河上游的第二大支流．流域地处101°36′～104°20′E和34°06′～36°01′N之间(图1)，横跨青藏高原和黄土高原两大地貌单元，下垫面条件空间分异明显，海甸峡断面(李家村)以上为洮河青藏高原区，以下为洮河黄土高原区．岷县和海甸峡断面将流域划分为上、中、下游,自上游向下游，流域气候由高寒湿润气候向温带半湿润、温带半干旱气候过度．年均气温上游为1.3 ℃，中游为5.7 ℃，下游为7 ℃．自上游向下游，流域年降水量从超过600 mm减少至300 mm，主要集中在6—9月，占年降水量的67.35%[10]．图1 洮河流域水系Fig 1 Stream networks across the Taohe River Basin2 数据和方法2.1 数据选取洮河干流上、中、下游的下巴沟、岷县、李家村、红旗4个控制水文站，收集各站实测月、年径流资料(资料来自《甘肃省水文年鉴》)．采用水文比拟法[15]，以最接近的岷县站为参证站，对下巴沟站径流观测序列缺失数据进行插补展延，统一资料年限到1956—2015年．采用双线性累积法，将各站的实测径流资料还原为天然径流序列．经“三性”审查，径流序列可用．控制站基本情况列于表1．2.2 方法2.2.1 径流年内分配 1)不均匀系数CV(Unevenness coefficient)又称变差系数，能综合反映径流年内分配的不均匀程度，是水文统计中定性表征径流分配不均匀性的重要参数[16-17]．计算公式为[17]657(1)表1 洮河干流水文控制站基本情况Tab 1 Information of the hydrological observation stations over mainstreams of the Taohe River Basin站名经纬度/(°)海拔/m区间至河口距离/km集水面积/km2资料年限资料长度/a年径流量/亿m3下巴沟N34 70/E103 022800上游42673111961—20155514 98岷县N34 47/E104 072220中游251149121956—20156032 28李家村N35 27/E103 821920下游108196931956—20156039 84红旗N35 80/E103 571760下游27249731956—20156046 13其中，σ为月值均方差(亿m3，文中涉及的年、月径流量或代用指标，若无特别说明，单位均为亿m3)；ri为第i月的径流量；为月均径流量．CV值越大，表明径流年内分配不均匀程度越高[16]．2)集中指数IC(Concentration index)最初用于分析降水侵蚀力的年内变化特征[18]，有学者将其引入河川径流年内分配分析中[19]，计算公式为[19]25(2)其中R为年径流量．IC取值在8.3～100.0，IC=8.3时，径流年内分配均匀；IC=8.4～10.0时，比较均匀；IC=10.1～20.0时，呈季节性变化；IC=20.1～99.9时，显著不均匀；IC=100.0时，径流集中在一个月中．3)基尼系数G(Gini coefficient)是经济学中用于定量分析居民收入分配差异程度的指标，被引入河川径流年内分配均匀度的量化评价，效果良好[19-20]．计算步骤为：① 确定时间分组计算各月的时间和径流比重；② 径流月值升序排列；③ 计算排序后各组径流的累计比重．计算公式为[19]25(3)其中，Xi为第i组的时间比重；Yi为第i组的径流比重；Vi为第i组的累计径流比重．G取值在0～1，数值越大，则径流年内分配越不均匀；反之亦然．G低于0.2时，径流年内分配均匀；G=0.20～0.29时，比较均匀；G=0.30～0.39时，较不均匀；G=0.40～0.50时，很不均匀；G高于0.50时，极不均匀[21]．IC与G对应的径流年内分配不均匀性等级见表2．4)集中期PC(Concentration period)系利用月径流序列反映年内最大径流量出现的时期[2-23]，计算公式为[22]792表2 IC与G径流年内分配不均匀性等级Tab 2 Classification of IC and G for distributionalcharacteristics of the monthly riverdischarges within yearsIC等级类型IC值G等级类型G值1均匀8 31均匀<0 202比较均匀8 4～10 02比较均匀0 20～0 293季节性变化10 1～20 03较不均匀0 30～0 394显著不均匀20 1～99 94很不均匀0 40～0 505集中于一个月100 05极不均匀>0 50其中，θi为第i月径流的方位角，设定1—12月各月方位角的代表角度依次为0°，30°，60°，…，330°，而各月方位角的包含角度依次为-15.0°～15.0°,15.1°～45.0°,45.1°～75.0°,…,315.1°～345.0°．2.2.2 径流年际变化 1)变差系数和极值比．变差系数在2.2.1节已有介绍，计算年际变化不均匀性时只需将年内月径流序列换为年径流序列．极值比SR计算公式为[13]111SR=Smax/Smin,(7)其中，Smax为统计时段最大年径流量；Smin为统计时段最小年径流量．2)M-K非参数检验法是评估径流量序列年际变化趋势及突变检验的常用方法，具有适用范围广、抗干扰能力强、定量化程度高、计算较为简便等优点[24-25]．按原时间序列统计，得统计变量UF,k；原时间序列按逆序统计，得统计量UB,k．UF,k>0时，序列呈增加趋势；UF,k<0时，呈减小趋势．在给定显著性水平α=0.05，统计量的临界值为Uα=±1.96．当|UF,k|>1.96时，序列变化趋势显著；|UF,k|<1.96时，变化趋势不明显．若UF,k和UB,k曲线相交，且交点落于置信区间，则交点对应的时间是序列突变开始的时间[21]．3)Sen斜率法由Sen于1968年提出[26]，在评估时间序列的变化趋势及变化幅度(即变化速率)时，能降低或避免数据异常及缺失对分析结果的影响．以样本序列在不同长度的变化率构造秩序列，根据给定一显著性水平α进行统计变量(Sen)检验，得到变化率取值范围，进而以中值大小判断序列的变化趋势及幅度．变化率Sen的绝对值代表序列变化幅度，正负代表变化趋势，即若Sen>0，序列呈上升趋势；Sen<0，呈下降趋势[10]．4)U值曲线法．M-K法的上述用途针对整个序列，较少对整个序列再划分成若干个序列来分析．有学者尝试通过将整个序列分成若干序列，划分径流序列的平丰枯变化过程，取得较好的效果[27]．假设一时间序列X1,X2,…,Xn，先确定序列的对偶数p，其计算公式为[27]61然后确定τ,Var(τ)和U，计算公式为[27]61以t=11为基准(t∈(11,n)，M-K法最小样本量是10)，每次增加1个样本，将整个序列划分为(n-11)个不同的时间序列，计算每个时间序列的Ut，绘制U -t曲线，判断整个序列的平丰枯变化过程．U值没有明显的变化时，为平水期；曲线呈上升趋势时，为丰水期；呈下降趋势时，为枯水期．5)差积曲线直观反映年径流序列的丰平枯变化过程，先计算年径流量的距平，然后按年序累加得到差积曲线[28]，平稳波动段代表平水期，持续上升段代表丰水期，持续下降段代表枯水期．3 结果与分析3.1 径流年内分配3.1.1 不均匀性洮河干流4个控制站点60年平均径流年内分配比例如图2所示．可知，4站径流均呈现不对称的单峰型分布，1—4月、11—12月径流比例较小，变化相对平缓；5—10月径流增加，于9月达到峰值；4站连续最大4个月径流均发生在7—10月，该时段可确定为洮河主汛期，主汛期径流量占年均径流量的54.12%～56.04%；各站最大月均径流发生于9月，占年均径流的14.33%～14.67%；最小月均径流在2月，占年均径流的2.77%～3.77%，最大月径流与最小月径流的比值为4.35～5.90；下巴沟站非主汛期月径流所占比例较其他3站大，而主汛期月径流比例较其他3站小．据此，洮河上游径流年内分配不均匀度较小，中、下游月径流不均匀度较大，径流年内分配不均匀，主要归因于流域降水量年内分配不均匀、集中度高．图2 4站径流年内分配比例Fig 2 Percentage of the monthly discharge to theannual total at the 4 observational stationsin the Taohe River Basin表3统计了各控制站径流年内分配不均性4个指标的年际变化情况，给出了各指标的极值表达和对应年份．从不均匀系数CV的平均值看，中游岷县断面观测序列的不均匀程度最高；集中指数IC的最小值尽管都在10以下，但均值落在11～13，且最大值小于20，表明洮河径流总体以季节性变化为主；除中游岷县以外，各站G系数最小值小于0.2，但4站均值均在0.3～0.4，表明洮河干流径流过程的不均匀性较大，与IC表征的季节性变化对应良好．从集中期指数PC的值域分布来看，最小值均接近6，表明径流集中期开始于7月；最大值接近或超过9，表明集中期结束于9或10月；平均值接近8，表明年内量大月径流量主要出现于9月．PC结果与前述最大径流发生在9月以及汛期为7—10月的判定是一致的．表3 4站径流年内分配度量指标特征值统计Tab 3 Values of the four statistic index at the observationalstations for distributional characteristics of themonthly river discharges within years度量指标站点多年平均值年际最大统计值年份年际最小统计值年份CV下巴沟0 581 1319780 231991岷县0 660 9719780 421969李家村0 640 9919780 372014红旗0 641 0019780 352014IC下巴沟11 4719 0119788 781991岷县12 1316 2219789 791969李家村11 9116 4519789 482014红旗11 9416 6819789 382014G下巴沟0 300 5119780 131991岷县0 350 4719780 231969李家村0 340 4819780 192014红旗0 340 4919780 192014PC下巴沟7 748 8920015 892002岷县7 4183520145 872002李家村7 469 0720145 832002红旗7 509 0320085 762002 各代表站点不同年份4个指数的变异程度很高(图3)，表明受降水和下垫面影响，洮河流域径流年内分配情形复杂．总体而言，上游下巴沟断面与中下游岷县、李家村和红旗3个断面的差异较为明显．洮河流域自上游至下游，气候由高寒半湿润过渡为温热半干旱，作业方式由牧业为主逐渐演变为半牧半农乃至以农为主，水土资源开发利用以及河川径流受人类活动影响的程度均逐渐提升．图3所反映的4个指数的极值更多出现在下巴沟断面，表明上游地区受人类活动影响的程度较低；其余3站的指数变化相对平稳，表明中下游地区人类活动对河川径流年内分配的调节较为显著．由上述分析可知，CV,IC与G关于洮河径流年内分配不均匀程度分析成果对应良好，极值出现年份及变化规律一致，但不能相互替代，G更为合适．CV只能定性描述径流年内分配不均匀性，IC与G可定量度量；G对径流年内分配的敏感性高于IC，因为若各月流量大小不变、年内各月时程分布改变，G值发生变化，而IC 值保持不变；IC对极小值的分辨率高于G，而G对极大值的分辨率高于IC．3个指标极值对应的各站径流年内分配比例显示(表4)，极小值年份的径流年内分配比较均匀，而极大值年份很不均匀．IC极小值(8.78～9.38)表征比较均匀，极大值(16.22～19.01)对应季节性变化．G极小值(0.13～0.23)表征均匀，极大值(0.47～0.51)对应很不均匀．图3 各代表站4个指标的年际变化特征Fig 3 Inter-annual characteristics of the four statistic index at the observational stations表4 CV,IC与G极值对应的4站径流年内分配比例(%)Tab 4 Percentage of the monthly discharge to the annual total at the 4 observational stations corresponding to the extreme of CV，IC and G站点极值年份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月下巴沟极大19782 01 82 74 23 1543 618 235 811 67 04 7极小19916 15 97 56 47 711 110 510 59 410 68 26 0岷县极大19781 82 02 74 34 48 28 617 831 19 95 83 4极小19695 54 55 46 212 28 29 913 511 113 86 23 7李家村极大19781 61 62 34 23 77 58 417 831 211 46 54 0极小20144 74 46 96 87 17 27 67 911 414 713 57 7红旗极大19781 21 02 53 93 27 48 517 531 412 26 54 7极小20144 54 17 16 97 17 68 08 512 413 712 87 33.1.2 变化幅度图4给出了统计期各站月径流的值域范围及Sen斜率检验结果．从月径流的值域范围可以看出，洮河径流的年内分配具有一定的区域差异．上游月径流量的相对变幅(最大值和最小值之比)最大，中游次之，下游的最小，一定程度体现了流域调蓄效应自上游至下游逐渐增强．长序列统计来看，各月径流量绝大多数呈减小趋势．下巴沟和岷县站在8月径流量的减幅最大，分别达到0.22亿m3·(10 a)-1和0.48亿m3·(10 a)-1；李家村和红旗站在10月的减幅最大，分别达到0.66亿m3·(10 a)-1和0.63亿m3·(10 a)-1．总体而言，洮河干流径流量在汛期的减幅大于非汛期的，下游减幅大于中上游．图4 1956—2015年洮河月径流量变化(左侧纵轴为对数坐标)Fig 4 Monthly discharges variability in the TaoheRiver Basin from 1956 to 20153.2 径流年际变化计算表明，洮河4站年径流量的变差系数介于0.3～0.4，最小年径流量占多年均值的48.1%～51.4%，极值比为4.12～4.57，表明干流年径流量的丰枯变化较为剧烈．3.2.1 变化趋势洮河流域上中下游径流量的年际变化特征较为一致(图5)．上、中游(下巴沟与岷县站)大致在1990年代之前表现为增加(UF,k>0)，1990年代开始减少(UF,k<0)；突变的时间点在1987—1988年(UF,k=UB,k)，1995—1996年开始显著减小(|UF,k|>U0.05)．下游(李家村站与红旗站)径流的年际变化具有相似特点，1990年代开始减少，突变和显著减小的时间相比于上、中游2站滞后1～2 a，大致分别为1988—1990年和1997—1999年．总体而言，1956—2015年，洮河径流经历了先增加后减少的变化过程，1990年代以来开始减少，特别是近20年，减少趋势显著．李常斌等[10]研究发现，1951—2010年洮河流域气温从1990年代中期开始明显上升,降水总体于1990年代初期开始减少．受降水减少、气温升高引起的流域蒸散发量增加的综合影响，洮河流域径流量1990年代开始显著减少．3.2.2 变化幅度以1956年为起始年份进行径流变幅的Sen斜率检统计(表5)．各站径流在时间上总体表现为增减同步，1990年代以前表现为增加(岷县断面1980年代略有减少)，增速呈总体变小态势；1990年代开始减少(红旗站1990年代仍有增加)．1956—2015年，洮河径流以0.291亿m3·a-1的速率减少．空间而言，4站径流变幅不一．上游的递减速率较小，中、下游较大．总体来看，1956—2015年洮河径流发生减少，2000年代以后径流减幅变小，径流量仍然不及1970—1980年代水平．图5 洮河4站径流年际变化的M-K检验Fig 5 M-K method tested variation trend of the annual discharges at the four observational stations in the Taohe River Basin表5 洮河4站径流量年代际变化的Sen斜率估计(亿m3·a-1)Tab 5 Inter-annual and decadal estimation of discharges variability by Sen’s slopes test at the four observational stations in the Taohe River Basin站名1956—19701956—19801956—19901956—20001956—20101956—2015下巴沟0 440 0 054-0 019-0 136∗∗-0 114∗∗-0 105∗∗∗岷县1 139-0 023-0 076-0373∗∗∗-0 286∗∗∗-0 266∗∗∗李家村1 6930 179-0 009-0 378∗∗-0 361∗∗∗-0 299∗∗∗红旗1 4070 1680 048-0 385∗-0 364∗∗-0 291∗∗注： *为通过0.05显著性检验；**为通过0.01显著性检验；***为通过0.001显著性检验；1956—1960期间因序列太短未统计．3.2.3 径流的平丰枯特征采用U值曲线及差积曲线对洮河年径流的丰平枯变化过程进行分析．M-K法建议的最小样本量是10，各控制站数据起始年份为1956年，U值从1966年开始计算(图6)．由U值曲线可知，4站平丰枯期交替出现，枯水期出现的次数较多，平水期与丰水期较少．各站年径流均存在2个历时3 a以上的丰水期，发生于1966—1968年(历时3 a)和1975—1985年(历时11 a)；存在2个历时3～4 a的平水期，包括2003—2006年(历时4 a)和2011—2013年(历时3 a)；存在4个历时2 a以上的枯水期，分别为1969—1974年(历时6 a)、1986—2002年(历时17 a，期间丰平枯期交替变化频繁)、2007—2010年(历时4 a)和2014—2015年(历时2 a)．总体来说，洮河干流年径流量的丰水期要短于枯水期，出现的次数也少于枯水期．由差积曲线可知，1966—1968年和1975—1986年为丰水期；2003—2006年和2011—2013年为平水期；1969—1974年、1987—2002年、2007—2010年和2014—2015年为枯水期．2种方法关于序列丰平枯过程的划分结果吻合，方法上互为补充．图6 基于U值和差积曲线的洮河径流的平丰枯特征Fig 6 Determination ofthe inter-annually normal/wet/dry periods by discharges amount basedon the U curve and the residual mass curve in the Taohe River basin4 结论采用多种时间序列统计方法，对1956—2015年洮河径流时空演变规律进行研究，主要结论如下：1)洮河径流年内分配不均匀性较大，主汛期7—10月径流量占比54%～56%，最大月径流量与最小月的比值为4.35～5.90；2)1956—2010年，4站年径流均发生减少，主要为汛期径流减少所致；河川径流1990年代以前呈增加趋势，之后减少；统计期间，洮河径流以0.291亿m3·a-1的速率减小；3)洮河各站径流平丰枯交替出现，存在2个丰水期、4个枯水期和2个平水期，丰水期历时和出现的次数均小于枯水期；4)统计方法而言，IC与G关于径流年内分配不均匀程度分析成果对应良好，G因敏感性高而更为合适；U值曲线和差积曲线关于径流平丰枯变化过程划分方法上互为补充．参考文献:[1] WILSON D,HISDAL H,LAWRENCE D.Has stream flow changed in the Nordic countries?Recent trends and comparisons to hydrological projections[J].Journal of Hydrology,2010,394(3):334.[2] 郭巧玲，杨云松，畅祥生，等．1957—2008年黑河流域径流年内分配变化[J].地理科学进展，2011，30(5):550.[3] 陈亚宁，王怀军，王志成，等．西北干旱区极端气候水文事件特征分析[J].干旱区地理，2017，40(1):1．[4] SHI Y F，SHEN Y P，KANG E S，et al．Recent and future climate change in Northwest China[J].Climate Change，2007，80(3):379.[5] PIAO S L，CIAIS P，HUANG Y，et al．The impacts of climate change on water resources and agriculture in China[J].Nature，2010，467：43. 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汉江上游径流演变趋势及影响因素分析
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）。
新疆博尔塔拉河流域近50年来降水变化趋势分析
黑
龙
Ｎｏ ． ８ ． ２ ０ １ ３
Ｈ ｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ｎｃ ａ ｙ
果可为博尔塔拉河流域水资源开发利用提供重要 的参考价值 。
关键 词 ： 博尔塔拉河流域 ； 降水 ； 变化趋势 ； Ｍ ａ ｎ ｎ ． Ｋ ｅ ｎ ｄ ｌ ａ ｌ 检验 ； 线性 检验
中图分类号 ： Ｔ Ｖ １ ２ 文献标 识码 ： Ａ
大气降水是水循 环中的一个重要环节Ｉ １ ］ ， 是水 １ ． １ 数据来 源
一
４ ２ —
黄若行 ： 新疆博 尔塔拉河流域近 ５ ０ 年来降水变化趋势分 析
第８ 期
０ ０ ２年 ， 为３ ５ ３ ． ４ ｍ ｍ； 最大值与最小值 尔塔拉河河源 区气候变化及对径 流的影响》 一文中 大值发生在 ２
． ２× 采 用距 平分 析 、 趋 势分 析 法 、 频 次 统计 等分 析 了博 尔 相差 近 ４倍 。博 尔塔 拉 河 流 域 集 水 面 积 约 为 ２
１ 资料 与分析方法
主要包括 ２个方面 ： ［ 收稿 日期］ ２ ｏ １ ３ — ０ ６— ２ ｌ
估计法分 析了博尔塔拉河流 域 １ ９ ６ １ －２ ０ ０ ５年 的气
温、 降水的年 内年际变化 ； 张立 山等在《 近五十年博
［ 作者简介］ 黄若行（ １ ９ ８ ２ 一） ， 男， 广西都安人 ， 助理工程师。
（ Ｔ ｏ ｔ ａ ｌ Ｎ ｏ ． ４ １ ）
文 章编 号 ： １ ０ ０ ７— ７ ５ ９ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ｏ ８— ０ ０ ４ ２— ０ ３
赣江下游径流变化特征分析
C W T 中国水运 2021·12 133摘 要：为研究赣江下游的径流变化特征，以1950~2018年外洲站和1956~2018年石上站的实测数据为基础，利用水文统计法和Mann-Kendlall 检验法完成赣江下游的径流趋势分析和突变性检验。
结果表明，赣江下游径流年内分配不均，年际变化相对稳定；根据Mann-Kendlall 分析结果，赣江下游出现年径流增加和汛期径流降低趋势，但趋势不显著，枯水期径流则出现显著的增加；根据各测站的突变性检验结果，赣江下游枯水期在1992年前后发现显著变化。
研究成果可以为评估赣江下游的水资源状况提供一定的参考。
关键词：赣江下游；趋势检验；径流变化中图分类号：P333 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2021）12-0133-03赣江下游径流变化特征分析金晶1，汪红洲2（1.江西水利职业学院，江西 南昌 330013；2.中铁水利水电规划设计集团有限公司，江西 南昌 330029）DOI 编码：10.13646/ki.42-1395/u.2021.12.046江西省水系可分为五河一湖，即赣江、抚河、信江、饶河、修水和鄱阳湖，其中赣江是省内的第一大河，也是长江的重要支流。
赣江主河道长823km，干支流自南向北纵贯我省全境，流经47个县（市），流域面积80948km 2，其中省内面积79666km 2，约占全省国土面积的47.7%。
以新干为界，新干以下为赣江下游，包括南昌、吉安、新余、宜春、萍乡等区域。
十九大以来，城镇化进程不断加快，人民群众对水资源的需求越来越高，赣江水资源的供需矛盾也日益突出。
特别是赣江下游，以省会南昌引领的社会经济高速发展，人口、企业等集中，若发生水资源短缺，将会对人民生活、工农业发展、生态等方面造成不利影响，使得国民经济遭受重大损失。
根据专家调查和查阅文献，径流是水资源短缺的主要影响因素。
研究赣江下游的径流变化特征能够为流域的水资源短缺风险评估提供依据，助力推进我省的“新365行动计划”，为政府相关管理部门对赣江下游水资源的合理利用和科学化管理提供理论基础。
年径流的特征及预测研究进展
年径流的特征及预测研究进展作者：陈汇林朱凯来源：《农业与技术》2014年第01期摘要：年径流是流域水文循环的重要组成因素。
年径流变化受降水量、蒸发量、温度、下垫面状况和人类活动的影响，气候因子影响最为明显。
我国的年径流主要表现为南多北少的地区性变化，但年径流的年际变化则是北方大于南方。
年径流预测主要采用统计预测、天气学和数值天气预测等3大类方法，没有一种模型能够适用于所有的径流序列，需要进一步加强研究预测模型的适用性及预测精度。
关键词：年径流；径流变化；预测模型中图分类号：TV124 文献标识码：A引言水资源是维持自然界一切生命不可缺少的自然资源，是社会经济发展所必需的不可替代的资源。
我国多年平均水资源量28000×108m3，相当于世界水资源总量的6%，人均水资源占有量仅2200m3，约占世界人均水平的25%。
我国水资源时空分布极不均衡，南方地区水资源量占全国水资源总量的81%，而北方地区水资源量仅占全国水资源总量的19%（中国数字科技馆2006）。
由于我国河川径流年际变化大，导致旱涝灾害频繁发生。
年径流是水资源系统中流域水文循环的重要组成因素。
1 年径流的影响因素1.1 气候因素气候因素是影响流域年径流量的主要因素，其中以降水量、蒸发量和温度3个因子对年径流影响最显著。
在年降水量较多湿润地区，自然降水在形成径流的过程中土壤湿度高，渗漏量少，蒸发量损耗小，湿润地区年降水量是其年径流量的决定性因素。
在年降水量少的干旱地区，自然降水在形成径流的过程中土壤湿度低，渗漏量多，蒸发量损耗大，干旱地区年径流量是由降水量、温度和蒸发量等3个因子共同决定的。
温度是以融雪为补给的流域中的主要影响因素，温度高的年份其年径流量大。
1.2 下垫面因素下垫面因素中的地形地貌和植被对年径流地区分布有较大的影响，直接影响着流域的蓄水能力，对流域的年径流量影响较大。
下垫面因素通过该区域内影响气候的变化，间接影响年径流量。
中国水资源现状及发展趋势分析
中国水资源现状及发展趋势分析一、中国水资源特征中国水资源总量较大，居世界第四位。
但是，中国地域辽阔，地形复杂，大陆性季风气候显著，因而形成如下突出的水资源特点：（一）时间分配不均，年际年内变幅大受季风气候影响，中国大部分地区降水年际变化大，连续丰水年或连续枯水年时有发生，许多河流发生3~8年的连丰、连枯年。
例如黄河和松花江在近70年内出现过∏~ 13年的连续枯水年，也出现过7~9年的连续丰水年。
连丰连枯年差异的年际变化极易造成频繁的水旱灾害。
中国降水年际变化大的另一表现则是最大年降水量与最小年降水量间的差异悬殊。
南方地区最大年降水量一般是最小年降水量的2~4倍，而北方地区高达3~6倍。
降水量较大的年际变幅，势必引起较大的径流变化。
例如，长江宜昌站的最大流量为Π0 000m3 ∕s（历史洪水调查）, 而实测最小流量仅为2 770m3∕s,洪枯径流相差40倍；黄河三门峡站的最大流量为36 000正∕s（历史洪水调查），而实测最小流量仅为145正∕s,洪枯相差248倍。
径流量在时间上的分布不均与要求获得稳定的供水量之间形成了尖锐的矛盾。
时间分配不均除年际变化大外，年内分配也不均。
中国大部分地区冬春少雨，多春旱；夏秋多雨，多洪涝。
东南部各省雨季早，雨季长，6~9月降水量占全年降水量的60%~ 70% （见图「2）。
北方地区黄、淮、海、松辽流域6~9月的降雨量一般占全年总降水量的85%,有的年份最大24小时暴雨量可超过多年平均降水量。
不论南方或北方雨季汛期中， 降水多以暴雨形式出现，往往造成严重而频发的洪涝灾害。
图1-2中国部分地区与伦敦、巴黎多年平均降水量年 内分布比较（二）空间分布不均，水土匹配矛盾突出水资源地区分布不均，主要是全国降水不均造成的。
中 国降水量从东南沿海向西北内陆递减，依次可划分为多雨、 湿润、半湿润、半干旱和干旱五个地带。
全国有45%的土地 面积处于降水量小于40Omm 的干旱和半干旱地带。
漳卫河流域径流年际年内变化的量化分析
2021.110漳卫河流域径流年际年内变化的量化分析刘邑婷 朱志强河川径流是地表水资源量的重要表现形式，也是水文循环的重要组成部分。
在过去的几十年中，漳卫河流域进行了大规模的人类改造建设活动，例如地下水的开采、修建水库和灌区等，使得漳卫河流域的下垫面条件发生了显著变化，从而影响流域蒸散发，对流域的水文循环过程产生一定的影响。
本文利用漳河观台站、卫河元村集站1953—2017年共65年的资料，基于Mann-Kendall 法、集中指数等方法，进行径流趋势、突变和年际年内变化分析，对全面准确掌握漳河流域径流变化情况，提高洪水预报精度和延长预见期具有重要意义。
一、研究区概况漳河为漳卫河的北支，漳河上游有清漳河、浊漳河两支流，于河北省合漳村汇合为漳河干流，自观台入岳城水库。
卫河为漳卫河的南支，支流繁多，于徐万仓与漳河交汇，进入卫运河。
观台站为岳城水库的入库控制站，元村集站为卫河的出口控制站。
二、径流量年际、年内变化评价指标1.Mann-Kendall 法（1）趋势检验Mann-Kendall 法（以下简称M-K 法）可以定量的识别连续时间序列的变化趋势及显著性水平，被广泛地应用在分析降水、径流、气温等水文要素中。
对于年径流序列x 1，x 2，…，x n ，M-K 趋势检验的统计量如下：)sgn(111x x in i ni j jS −=∑∑−=+= （1）sgn 为符号函数，其定义为：<−=>=010,00,1)sgn(θθθθ（2）S 为正态分布，其均值为0，方差为：（3）其中，t i 是第i 组的数据点数目。
标准化统计量：<+=>−=0)(10,00,)(1S S Var S S S S Var S Z （4）在趋势检验中，对于给定的置信水平α，若M-K 统计值|Z|≥Z (1-α)/2时，拒绝零假设，即在置信水平α上，时间序列数据具有上升或下降趋势，Z 为正值表示上升趋势，Z 为负值则为下降趋势。
新疆克里雅河流域降雨径流变化趋势分析
新疆克里雅河流域降雨径流变化趋势分析张雷【摘要】河川径流是气候与环境变化综合影响的产物,降雨与径流变化趋势,直接影响到流域内水资源量的多寡.根据克里雅河流域基本控制站50多年的降雨、径流实测水文资料,采用水文统计相关方法[1],分析降雨、径流变化趋势.得出克里雅河流域受全球气温升高因素影响,冰川融水加速,冰川厚度减少,降雨量变化趋势在加强.径流补给源发生变化,径流线型趋势呈现增势.分析成果为流域综合治理,优化水资源配置提供理论参考.【期刊名称】《吉林水利》【年(卷),期】2011(000)001【总页数】3页(P45-47)【关键词】河川径流;气候变化;冰川融水;变化趋势【作者】张雷【作者单位】新疆和田水文水资源勘测局,新疆,和田,848000【正文语种】中文【中图分类】TV121+.41 研究区概况1.1 地理环境新疆克里雅河发源于昆仑山脉的乌斯腾塔格山、吕什塔格山和喀拉塔什山。
山势巍峨雄伟，海拔高程5500m以上地区，雪山连绵，冰川发育；海拔高程3000～5500m的中山带，山势起伏大，形成液态降水和季节性积雪，是径流形成区；海拔高程2000～3000m是前山丘陵区；海拔高程1500～2000m为山前倾斜平原，是第四系砾石带，有稀疏的荒漠植被覆盖，也是暴雨洪水形成区；海拔高程1500m以下为冲积平原，是克里雅河流域绿洲生产活动区，也是地表径流散失区和地下水补给区。
克里雅河流域东邻吐米牙河，西与奴尔河相望，南依昆仑山，北邻塔克拉玛干沙漠，地理坐标介于东经83°38′-84°18′，北纬42°00′-42°32′之间。
主峰海拔高程6962m，从源头到消失区河长530km，河流平均坡降10‰，流域平均高程4832m，属于高山冰雪消融补给的河流。
其中，冰雪融水补给约占年径流量的67%，降雨补给约占14%，地下水补给约占19%。
克里雅水文站是克里雅河水量基本控制站，基本断面以上河长192km，集水面积7358km2，克里雅河流域水系水文站点分布见图1所示。