葫芦河径流年际变化分析

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1、葫芦河径流年际变化分析（天水帘水利水电勘测设计院卄肃天水741000）摘要径流的变化对整个水文系统的演化起主导作用，会对资源环境和区域经济产生重大影响，本文依裾葫芦河P游秦安水文站实测月、年径流量资料，运用数理统计法对葫芦河径流的年际变化进行了分析计算，得出葫芦河近50a来的径流情势：年际变化总体呈现出先増大后减小的趋势，特别近几年，葫芦河进入相对枯水期，年径流变差系数和极值比较大，反映出葫芦河径流丰枯水年变化剧烈，流域调蓄能力不强;径流M-K趋势反映葫芦河径流总体呈现减小趋势,径流在1989年和2003年发生突

2、变。葫芦河，径流，年际变化，数理统计，Mann-kendall秩次检验法序言河川径流量是水循环的重耍环节，会对资源环境和区域经济产生重大影响，近年來，由于人类活动频繁，各流域的河川径流量都出现了不同程度的堉人和减小趋势。葫芦河是黄渭河上游较人的支流，为甘肃省中部静宁县、庄浪县、秦安县提供丰富的水资源，同时也是这一地区防洪减灾重要设防河流。因此宥必耍对葫芦河径流变化规律进行深入研究，以便深入了解葫芦河流域地表水资源的变化趋势，为水资源的合理开发利用、流域的生态安全和防洪减灾提供科学依据。1研究区概况葫芦河属渭河一级

3、支流，发源于宁夏回族自治区西吉县只亮山，河源处海拔高程2550m,由北向南流经静宁县、庄浪县、秦安县至麦积区南河川汇入渭河。河流全长287km,流域面积10740km2，河道平均比降0.44%。整个流域地处六盘山以两地区，地貌类型为高黄土梁，黄土梁和对高度达200m以上。河流多年T均径流量3.09亿m3。多年平均输沙量776万t。1-1葫芦河流域地理位置图2研究内容及方法2.1研究内容本次研究以葫芦河下游秦安站1956-2006年实测径流资料为基础，对径流年际变化特点进行分析，揭示葫芦河流域径流系统的演化规律和趋

4、势变化特点。2.2研究方法(一)距平法距平是常用的表示径流偏离正常情况的统计量，即Xi-三。(二)变差系数和年际极值比变差系数是衡量系列相对离散程度的参数，变差系数大小反映河川径流在多年屮的变化情况，计算式为：(2-5)其中：Ki为第i年的年径流变率，n为资料年数。x(三)Mann-kendall秩次检验法在M-K秩次检验中，原假设Ho:时间序列数据(xl,x2,xn)是n个独立同分布的随机变量样本；备择假设H1是双边检验；对于所有的k,j

5、nS=XZsign(Xj-xk)(2-6)k=l；=k+l其中，sign()力符号函数。当小于、等于或大于零时sign(~-XA0分别为-1、0或1。S为正态分布，其均值为0，方差Var(S)=n(n-l)(2n+5)-twG-l)(2Z+5)/l8>0(2-7)=0使用连续Mann-Kendall检验来清晰看到趋势随时间的变化过程。连续值U(t)为一标准化变量，具体计算如卜r1aij二I0/=17=1>x；t=2,3E(t)=t(t-1)/4Var(st)=t(t-1)(2t+5)/72U(f)=Y£(S，)t

6、=l,2,,n采用双边趋势检验，统计量U称为M-K秩次检验系数，在给定一显著性水平a=5%，查正态分布表得到临界值匕2=±1.96。若把绝原假设，即表明原序列存在一个显著的增长或减少趋势。若接受原假设，U服从标准正态分布，即序列无趋势变化。即所有U随吋间变化曲线落在置信区间内，那么原序列不存在变化趋势，反之，原序列存在显著的变化趋势。将原吋间序列x按顺序排列，按以上公式计算得出U(t)为统计量UF;原吋间序列x按逆序排列，再按上式计算得出的U(t)为统计量UB，将统计量曲线UF、UB和信度线(uo.o尸±1.96

7、)绘制在同一张图上，如果UF值大丁•()，则表明原序列呈上升趋势，反之则呈下降趋势；当UF超过置信度线吋，表明上升或下降趋势显著，超过置信度线的范围确定为出现突变的吋间区域。3成果分析(一)径流的年际变化河川径流是流域自然地理因索综合作用的产物，各河流径流量年际变化呈现不同的特点。根据葫芦河1956-2006年共51年年径流资料系列，计算径流距平，分析葫芦河径流多年变化特征。根据水文预报规范，径流丰枯情况的划分标准为:P<-20%为枯水；-20%彡P<-10%为偏枯；-10%彡P彡10%为平水；10%

8、为偏丰；P〉20%为丰水。径流距平（％）100806040200-20-40-60-80年份1956-1959年1960-1969年1970-1979年1980-1989年1990-1999年2000-2006年图3-1葫芦河径流距平图从图3-1屮看出：葫芦河径流年际波动较大，总体表现为先增大后减小的趋势，丰平枯水年交替出现，秦安站枯水年出现的次数最多，丰水年次之，平水年