葫蘆河徑流年際變化分析

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1、WORD文檔下載可編輯葫蘆河徑流年際變化分析（天水市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院甘肅天水741000）摘要徑流的變化對(duì)整個(gè)水文系統(tǒng)的演化起主導(dǎo)作用，會(huì)對(duì)資源環(huán)境和區(qū)域經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生重大影響，本文依據(jù)葫蘆河下游秦安水文站實(shí)測(cè)月、年徑流量資料，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)法對(duì)葫蘆河徑流的年際變化進(jìn)行了分析計(jì)算，得出葫蘆河近50a來(lái)的徑流情勢(shì)：年際變化總體呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)，特別近幾年，葫蘆河進(jìn)入相對(duì)枯水期，年徑流變差系數(shù)和極值比較大，反映出葫蘆河徑流豐枯水年變化劇烈，流域調(diào)蓄能力不強(qiáng)；徑流M-K趨勢(shì)反映葫蘆河徑流總體呈現(xiàn)減小趨勢(shì)，徑流在1989年和2003年發(fā)生突變。關(guān)鍵詞葫蘆河，徑流，年際變化，數(shù)理統(tǒng)計(jì)，M

2、ann-kendall秩次檢驗(yàn)法序言河川徑流量是水循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，會(huì)對(duì)資源環(huán)境和區(qū)域經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生重大影響，近年來(lái)，由于人類活動(dòng)頻繁，各流域的河川徑流量都出現(xiàn)了不同程度的增大和減小趨勢(shì)。葫蘆河是黃渭河上游較大的支流，為甘肅省中部靜寧縣、莊浪縣、秦安縣提供豐富的水資源，同時(shí)也是這一地區(qū)防洪減災(zāi)重要設(shè)防河流。因此有必要對(duì)葫蘆河徑流變化規(guī)律進(jìn)行深入研究，以便深入了解葫蘆河流域地表水資源的變化趨勢(shì)，為水資源的合理開(kāi)發(fā)利用、流域的生態(tài)安全和防洪減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。1研究區(qū)概況專業(yè)技術(shù)資料分享WORD文檔下載可編輯葫蘆河屬渭河一級(jí)支流，發(fā)源于寧夏回族自治區(qū)西吉縣月亮山，河源處海拔高程2550m，由北

3、向南流經(jīng)靜寧縣、莊浪縣、秦安縣至麥積區(qū)南河川匯入渭河。河流全長(zhǎng)287km，流域面積10740km2，河道平均比降0.44%。整個(gè)流域地處六盤山以西地區(qū)，地貌類型為高黃土梁，黃土梁相對(duì)高度達(dá)200m以上。河流多年平均徑流量3.09億m3。多年平均輸沙量776萬(wàn)t。圖1-1葫蘆河流域地理位置圖專業(yè)技術(shù)資料分享WORD文檔下載可編輯2研究?jī)?nèi)容及方法2.1研究?jī)?nèi)容本次研究以葫蘆河下游秦安站1956-2006年實(shí)測(cè)徑流資料為基礎(chǔ)，對(duì)徑流年際變化特點(diǎn)進(jìn)行分析，揭示葫蘆河流域徑流系統(tǒng)的演化規(guī)律和趨勢(shì)變化特點(diǎn)。2.2研究方法（一）距平法距平是常用的表示徑流偏離正常情況的統(tǒng)計(jì)量，即xi-。（二）變

4、差系數(shù)和年際極值比變差系數(shù)是衡量系列相對(duì)離散程度的參數(shù)，變差系數(shù)大小反映河川徑流在多年中的變化情況，計(jì)算式為：（2-5）其中：Ki為第i年的年徑流變率，Ki=，n為資料年數(shù)。（三）Mann-kendall秩次檢驗(yàn)法在M-K秩次檢驗(yàn)中，原假設(shè)H0：時(shí)間序列數(shù)據(jù)（x1,x2，……xn）是n個(gè)獨(dú)立同分布的隨機(jī)變量樣本；備擇假設(shè)H1是雙邊檢驗(yàn)；對(duì)于所有的k，j＜n且k≠j，xk和xj的分布是不相同的，檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)變量S計(jì)算如下式： S=（2-6）其中，sign()為符號(hào)函數(shù)。當(dāng)xj-xk小于、等于或大于零時(shí)sign(xj-xk)分別為-1、0或1。S為正態(tài)分布，其均值為0，方差s＞0s＝0

5、s＜0(2-7)專業(yè)技術(shù)資料分享WORD文檔下載可編輯使用連續(xù)Mann-Kendall檢驗(yàn)來(lái)清晰看到趨勢(shì)隨時(shí)間的變化過(guò)程。連續(xù)值U（t）為一標(biāo)準(zhǔn)化變量，具體計(jì)算如下xi＞xjxi＞xj1≤j≤i（2-12）t=2，3，……，nE（t）=t（t-1）/4Var（st）=t（t-1）（2t+5）/72t=1，2，…….，n采用雙邊趨勢(shì)檢驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)量U稱為M-K秩次檢驗(yàn)系數(shù)，在給定一顯著性水平=5%，查正態(tài)分布表得到臨界值=±1.96。若，拒絕原假設(shè)，即表明原序列存在一個(gè)顯著的增長(zhǎng)或減少趨勢(shì)。若，接受原假設(shè)，U服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，即序列無(wú)趨勢(shì)變化。即所有U隨時(shí)間變化曲線落在置信區(qū)間內(nèi)，那么

6、原序列不存在變化趨勢(shì)，反之，原序列存在顯著的變化趨勢(shì)。將原時(shí)間序列x按順序排列，按以上公式計(jì)算得出U（t）為統(tǒng)計(jì)量UF；原時(shí)間序列x按逆序排列，再按上式計(jì)算得出的U（t）為統(tǒng)計(jì)量UB，將統(tǒng)計(jì)量曲線UF、UB和信度線（u0.05=±1.96）繪制在同一張圖上，如果UF值大于0，則表明原序列呈上升趨勢(shì)，反之則呈下降趨勢(shì)；當(dāng)UF超過(guò)置信度線時(shí)，表明上升或下降趨勢(shì)顯著，超過(guò)置信度線的范圍確定為出現(xiàn)突變的時(shí)間區(qū)域。3成果分析（一）徑流的年際變化河川徑流是流域自然地理因素綜合作用的產(chǎn)物，各河流徑流量年際變化呈現(xiàn)不同的特點(diǎn)。根據(jù)葫蘆河1956-2006年共51年年徑流資料系列，計(jì)算徑流距平，分

7、析葫蘆河徑流多年變化特征。專業(yè)技術(shù)資料分享WORD文檔下載可編輯根據(jù)水文預(yù)報(bào)規(guī)范，徑流豐枯情況的劃分標(biāo)準(zhǔn)為：P＜-20%為枯水；-20%≤P＜-10%為偏枯；-10%≤P≤10%為平水；10%＜P≤20%為偏豐；P＞20%為豐水。圖3-1葫蘆河徑流距平圖從圖3-1中看出：葫蘆河徑流年際波動(dòng)較大，總體表現(xiàn)為先增大后減小的趨勢(shì)，豐平枯水年交替出現(xiàn)，秦安站枯水年出現(xiàn)的次數(shù)最多，豐水年次之，平水年最少。50年代為葫蘆河徑流平水期，60年代至70年代為葫蘆河豐水期，80年代至21世紀(jì)初為葫