渭河径流序列趋势及突变分析

《渭河径流序列趋势及突变分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第30卷第9期人民黄河Vol.30,No.92008年9月YELLOWRIVERSep.,2008【水文·泥沙】渭河径流序列趋势及突变分析121王生雄,魏红义,王志勇(1.黄河水利委员会水文局,河南郑州450004;2.西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨凌712100)摘要:采用Mann-Kendall秩次相关法和中值检验法对渭河华县站1956～2000年径流序列进行了趋势和突变分析;同时,对影响渭河流域径流量变化的因素进行了分析。结果表明:①渭河径流量具有下降趋势;②渭河流域径流量突变主要受降水变化、水利水土保持工程建设等人类活动的共同作用,突变时间发生在1992年;③自2

2、0世纪90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;Mann-Kendall检验;突变;径流趋势;渭河流域中图分类号:TV121文献标识码:A文章编号:100021379(2008)0920026202进入20世纪90年代以来,渭河流域水资源不断减少、入1.2中值检验黄河径流量显著减少。定量分析渭河径流量变化趋势、研究径中值检验是一种稳健的检验方法,主要用于识别趋势的升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[9]降特征。重要。趋势分析常用的方法有线性倾向估计、累积距平、滑动xj-xiβ=Medi

3、an()平均、二次平滑、三次样条函数以及Mann-Kendall秩次相关法j-1[1]等。基于秩的非参数Mann-Kendall统计检验方法常用来式中:β为趋势量大小的无偏估计值,当β值为正时表示上升趋预测水质、径流、温度、降水等水文气象时间序列的变化趋势,势,当β为负时表示下降趋势。由于不必事先假定样本的分布,因此在趋势分析中得到了广泛1.3突变点检验[2][3]应用。Goossens等把Mann-Kendall检验应用到反序中,由Mann-Kendall法分别计算顺序时间序列和逆序时间序发展成为一种监测气候突变的新方法。目前,Mann-Kendall列的秩序列。顺序序列统计

4、量构成的曲线用C1表示,逆序序列[4-7]统计检验方法广泛应用于气候和水文序列的分析。统计量构成的曲线用C2表示,若交叉点位于给定置信度界限笔者选取1956～2000年渭河干流华县站径流资料,采用线内,则它为满足一定置信度的突变点。Mann-Kendall秩次相关法和中值检验,分析了渭河径流变化趋势和突变发生的时间。在此基础上,对渭河径流量变化的原2径流量趋势变化及其原因因进行了探讨。2.1年均径流趋势检验1资料和方法华县站年径流量变化过程见图1。渭河是黄河第一大支流,于陕西潼关汇人黄河。渭河干流2全长818km,流域面积为134766km。华县站位于渭河下游,2控制流域面积为

5、106498km,占渭河流域(不包括北洛河流域)面积的97.16%。以华县站1956～2000年径流资料为基础,运用Mann-Kendall秩次相关法和中值检验法分别对渭河径流变化趋势和突变时间进行分析。图11956～2000年华县站年径流量变化过程1.1Mann-Kendall检验用Mann-Kendall检验和中值检验法对华县站1956～[8]Mann-Kendall检验法最初由Mann于1945年提出,它2000年年均径流量序列及各月径流量序列进行分析,结果见[6]的优点在于检测范围宽、人为影响小、定量化程度高。趋势的表1。变化由该方法的统计检验值Zc来判断。若Zc值为正

6、,则表明序列具有上升趋势;Zc值为负,表明序列具有下降趋势。如果收稿日期:2007209225-Z1-α/2≤Zc≤Z1-α/2,则原假设序列无趋势变化被接受;反之,基金项目:“十一五”国家科技支撑计划重点项目(2006BAB06B06-01)。作者简介:王生雄(1972—),男,宁夏盐池人,工程师。则拒绝原假设,说明序列有上升或下降趋势。E2mail:yrccwsx@sina.com第9期王生雄等:渭河径流序列趋势及突变分析·27·表1华县站年、月径流量序列的Mann-Kendall检验和中值检验结果项目年均1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月Zc值-3.5

7、1-3.00-2.75-2.02-2.24-2.51-0.58-2.18-1.20-2.24-2.08-2.98-3.41β值(亿m3/a)-1.21-0.03-0.03-0.04-0.06-0.09-0.02-0.15-0.08-0.18-0.16-0.10-0.04注:Z0.05=±1.64,Z0.01=±1.96。3从表1可以看出,华县站1956～2000年年均径流量的原水量增加了14.7亿m,而还原水量占实测径流量百分比由Mann-Kendall统计量值Zc为-3.51,达到极显著水