區(qū)域河川徑流年內(nèi)分配變化特征及成因分析

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1、2011年12月第6期區(qū)域河川徑流年內(nèi)分配變化特征及成因分析總第164期區(qū)域河川徑流年內(nèi)分配變化特征及成因分析張麗娟，涂新軍（中山大學(xué)水資源與環(huán)境系，廣東廣州510275）摘要：以龍川、河源、博羅水文站1954-2004年（水文年）實(shí)測(cè)徑流資料和東江三大水庫調(diào)蓄數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過對(duì)比分析實(shí)測(cè)和還原系列的徑流年內(nèi)分配不均勻系數(shù)和集中程度，采用Spearman秩相關(guān)系數(shù)法進(jìn)行趨勢(shì)檢驗(yàn)，研究東江徑流年內(nèi)分配變化特征及成因。結(jié)果表明：①東江徑流實(shí)測(cè)系列在20世紀(jì)50-60年代年內(nèi)分配較不均勻，70年代以后趨于均勻，總系列不均

2、勻程度存在顯著下降趨勢(shì)。②水庫調(diào)蓄對(duì)河源站實(shí)測(cè)徑流年內(nèi)分配趨于均勻發(fā)揮了決定性作用，對(duì)龍川站和博羅站實(shí)測(cè)徑流年內(nèi)分配也有較大影響。③河源站還原系列的年內(nèi)分配特征不存在顯著變化趨勢(shì)；龍川和博羅站還原系列的年內(nèi)分配趨于均勻，說明天然徑流的調(diào)控難度降低，水庫調(diào)蓄壓力相應(yīng)減小。關(guān)鍵詞：徑流；年內(nèi)分配；變化；成因；東江河川徑流年內(nèi)分配的變化與水資源供需關(guān)系、1.1年內(nèi)分配特征指標(biāo)水資源管理和規(guī)劃、農(nóng)業(yè)以及水生生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系1.1.1年內(nèi)分配不均勻系數(shù)密切，對(duì)旱、澇災(zāi)害影響顯著。一方面，河川徑年內(nèi)分配不均勻系數(shù)為均方差與年平均徑

3、流量流的豐枯變化通常引致水資源供需關(guān)系的改變并的比值，反映年內(nèi)各時(shí)段徑流量相對(duì)于年平均徑流影響水資源的開發(fā)利用；另一方面，河川徑流的量的偏離程度，從而反映對(duì)徑流調(diào)控的難易程度。節(jié)律性變化影響著與其相關(guān)的一系列物理、化學(xué)年內(nèi)不均勻系數(shù)計(jì)算公式如下：和生物過程。在氣候變化和日趨頻繁的人類活動(dòng)1212等因素影響下，河川徑流年內(nèi)分配特征發(fā)生著一Cv=σ姨R，σ=姨12Σ(Ri-R)，i=1定變化。河川徑流年內(nèi)分配的變化特征及其成因121研究，對(duì)協(xié)調(diào)水資源供需關(guān)系、確定水利工程建R=ΣRi（1）12i=1設(shè)規(guī)模等有重要意義。

4、式中Ri———年內(nèi)各月徑流量；R———年內(nèi)月平均東江屬珠江三大水系之一，流域內(nèi)水資源需徑流量。求量大，并向流域外香港、澳門等地供水。現(xiàn)以由式（1）可以看出，Cv值越大，則年內(nèi)各月東江流域龍川、河源、博羅3個(gè)水文站1954-2003徑流量差異越大，徑流年內(nèi)分配越不均勻。年（水文年）的實(shí)測(cè)日流量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，計(jì)算月1.1.2集中程度徑流的年內(nèi)分配不均勻系數(shù)（Cv）和集中程度，進(jìn)采用集中度和集中期反映年徑流量在年內(nèi)各行Spearman趨勢(shì)分析，研究徑流年內(nèi)分配特征及時(shí)段的集中程度以及最大徑流量出現(xiàn)的時(shí)段。集其年際變化；采用

5、東江三大水庫調(diào)蓄資料還原徑中度就是將各月徑流量分月按一定角度以向量方流量，分析人類活動(dòng)對(duì)徑流年內(nèi)分配的影響。式累加，其各分量之和的合成量占年徑流量的1分析方法百分?jǐn)?shù)，反映徑流量年內(nèi)分配的集中程度。集中河川徑流年內(nèi)分配，通常采用各月平均流量期是指徑流向量合成后的方位，反映全年徑流量占年徑流總量的百分?jǐn)?shù)和季節(jié)或洪、枯水期相對(duì)集中的重心所出現(xiàn)的月份。從水庫徑流調(diào)節(jié)的角數(shù)表示；完全年調(diào)節(jié)系數(shù)、年內(nèi)分配不均勻系數(shù)、度來看，Cn值越大，所需要的年調(diào)節(jié)庫容也越集中度（Cn）和集中期（D）、變化幅度等為綜合大，而集中期所對(duì)應(yīng)的時(shí)間

6、是各月徑流量累計(jì)起衡量指標(biāo)，應(yīng)用廣泛。本文采用年內(nèi)分配不均勻來最可調(diào)節(jié)的月份。集中度和集中期的計(jì)算公式系數(shù)和集中程度量化衡量河川徑流年內(nèi)分配特征，如下：用Spearman秩相關(guān)法分析指標(biāo)值的年際變化特征。12011年12月第6期總第164期121222有上升趨勢(shì)；ZSP<0，表明序列有下降趨勢(shì)；ZSP＝Rx=Σrisinθi，Ry=Σricosθi，R=姨Rx+Ry，0，表明序列沒有趨勢(shì)；若按降序排序，則相反。i=1i=1R若

7、ZSP

8、≤Zα/2，則接受零假設(shè)，即趨勢(shì)不顯著；否Cn=12則，趨勢(shì)顯著。顯著性水平α對(duì)

9、應(yīng)的臨界值Zα/2可Σrii=1查《標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)數(shù)值表》獲得，Z0.05/2=1.96。12122數(shù)據(jù)來源22姨(Σrisinθi)+(Σricosθi)東江是珠江第三大水系，位于廣東省東北部，=i=1i=1（2）12于東莞市石龍鎮(zhèn)流入珠江三角洲，在廣東省境內(nèi)Σri2i=1流域面積23129km。流域內(nèi)有新豐江、楓樹壩、-1Rx白盆珠三大水庫，水庫總控制面積占流域面積的D=tan()（3）Ry43.5%，其中楓樹壩水庫庫區(qū)延伸至江西省境內(nèi)。式中ri———各月徑流；θi———各月對(duì)應(yīng)的角度，主要水文站有龍川、河源

10、、嶺下、博羅等站，其本文數(shù)據(jù)分析基于水文年，取4月中為中龍川站以上集水面積為7699km2，河源站以上15°，各月按30°累計(jì)，不區(qū)分大小月。集水面積15750km2，博羅站為東江流域下游主要考慮到平面三角學(xué)的基本原理，正弦、余弦值控制站，集雨面積25325km2，占石龍以上流域總由于所在象限中所具有的正、負(fù)號(hào)不相同，集中期面積的93.7%。計(jì)算時(shí)不僅要視R