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1、第27卷第5期水文Vol.27No.52007年10月JOURNALOFC水HIN文AHYDROLOGYOct.第,22070卷7近40年黄河中游径流情势变化分析王蕊12,夏军(1.武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉430072;2.中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101)摘要:20世纪60年代以来,黄河中游地区一系列大规模人类生产活动如引水灌溉、水土保持等,使得黄河中下游的径流情势在过去的几十年里经历了较大的变化,造成流域水土流失、生态恶化和经济损失严重。本文以黄河中游的岔巴沟流域为例,研究了1959～
2、2000年黄河中游地区人类活动对径流情势的影响。结果表明:流域径流在1978年受到水土保持活动的显著干扰,年径流量减少了30%以上,且径流年际、年内变化均有所减小。此外,流域径流情势随淤地坝有起有落的发展过程出现了一系列相应的变化。关键词:径流情势;黄河中游;流量历时曲线;变化分析中图分类号:P333.1文献标识码:A文章编号:1000-0852(2007)05-0074-04均每年约有2.2亿t泥沙随着滚滚洪流输入黄河,占黄河年输1引言沙量16亿t的14%,是多年来黄河中游水土保持工作的重点地黄河是中国第二大河,流经9省,长546
3、4km,流域面积区。本文所研究的岔巴沟位于无定河流域西部的黄土丘陵沟壑75.2万km2,从西到东横跨青藏高原、内蒙古高原、黄土高原和区,见图1,集水面积187km2,每逢暴雨干、支流均会出现较大的黄淮海平原四个地貌单元。流域地势西高东低,西部河源地区由洪水和高含沙水流。一系列高山组成,常年积雪,冰川地貌发育;东部主要由黄河冲积平原组成;中部地区流经世界上最大的黄土高原,由于黄土土质疏松、垂直节理发育,水土流失严重,导致了严重的生态恶化和经济损失。20世纪60年代以来黄河中游内进行了诸如修建水库、引水灌溉等大量的水事活动和土地开发、水
4、土保持等一系列大规模生产活动,不同程度地改变了流域下垫面条件,使得它的径流情势在过去的几十年里经历了较大的变化,包括年径流量的减少,及更严重的断流和季节性断流[1-3]。一个流域径流情势的变化是气候条件与下垫面共同作用的结果,充分了解径流情势、气候因素和人类作用间的关系对制定可持续的流域管理规划起到十分重要的作用[2]。本文以黄河中游图1岔巴沟流域图无定河水系水土保持重点治理区——岔巴沟为例,分析流域径黄河中游大规模水土保持措施是人类活动导致黄河中游流的年内变化和年际变化,推估水土保持措施对水文序列的显径流情势变化的一个主要因素。本
5、文选取了无定河水土保持重著影响干扰点,进而根据突变点前后两阶段水文序列特性的变点治理区岔巴沟为研究区域,根据岔巴沟流域1959～2000年内化,来分析人类活动对该黄河中游径流情势的影响。年径流、年降雨序列及各项水保措施的占地面积随时间的变化2研究对象和方法情况来进行研究。岔巴沟流域水土保持治理工作始于1956年,2.1研究对象和资料主要措施主要为梯田、造林、种草和淤地坝。淤地坝是工程措施无定河是黄河中游河口镇—龙门区间右岸的最大支流,平中的主要部分,对径流的影响相对比较迅速、明显。它的发展过收稿日期:2006-11-15基金项目:国
6、家自然科学基金项目(40671035)作者简介:王蕊(1982-),女,吉林通化人,武汉大学硕士研究生,主要从事水文及水资源研究。第5期王蕊等:近40年黄河中游径流情势变化分析75而判断该序列中是否有突变发生。当两个子序列样本单元数目n≠n时,统计量为[4]:12t=x"1-x"2(4)11S·+#n1n2且22n1s1+n2s2S=(5)#n1+n2-2式中:x"1、x"2和s1、s2分别代表两个子序列样本的平均值和均方差的无偏估计值。由于突变点和它的位置是未知的,滑动t检验不是将整个序列分为两个子序列进行t检验,而是在原序列上滑
7、动突变点,程有起有落[4],图2显示了岔巴沟流域1956～2000年淤地坝占地根据各个假设突变点的前和后长度为n的两个子序列计算出面积随时间的变化。从图2可以看出,70年代坝地面积显著增多个统计量t,取其中的最大绝对值进行统计量显著性检验。对加,1977年到达最大,1978年左右大量淤堤坝被水毁,面积显著给定的信度水平α,若计算所得的t值大于t分布表中查出的临减少。界值,则该点可被认为是序列的突变点。2.2趋势检验2.4流量历时曲线目前,在时间序列数理统计分析方法中,坎德尔秩次相关检流量历时曲线(FDC)定义为在某个时段内某个流量与
8、大于验法[5]是分析时间序列平稳性、检验趋势性的有效手段。等于该流量所对应的时间之间的相关关系,流量历时曲线的形对序列x1,x2,⋯,xn,先确定所有对偶值(xi,xj,j>i)中xi
