北江流域水文特征变异研究

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1、第28卷第5期自然资源学报Vol28No2013年5月JURNALOFNATURALRESOURCES5May2013北江流域水文特征变异研究李艳1,陈晓宏2,3,张鹏飞4<1.广东商学院资源与环境学院，广州510320；2.中山大学水资源与环境研究中心，广州510275；3.华南地区水循环与水安全广东普通高校重点实验室，广州510275；4广东嘉应学院地理科学与旅游学院，广东梅州514015)摘要：水文待征变异研究是水文学研究中的重点之一。水文特征变异不仅包括时间、空间上的概念，还包括属性上的概念。研究水文序列在属性、时

2、间及空间上的变异，才能够全面地反映水文序列的变井情况。论文探讨了水文特征变异的内涵,提出水文特征变界是研究对象或现象在属性、时间和空间上的变界量度。以北江流域径流量及降雨量资料为基础，全而分析了屈性范畴下及时空范畴下北江流域水文序列的变异情况>结果表明：1992—2006年的径流量序列和1973—2006年的径流量序列相对于1956—1972年的径流戢序列都发生了变异：从重心移动方向来看，北江流域在1959、1967、1975和1983年移动方向发生了转折，从重心移动的距离来看，降雨重心离多年平均较远的年份分别是1967、

3、1975、1983和2000年。关键词：水文水资源；水文特征变异；相关积分法：重心模型；北江流域中图分类号：P3339；TV1214-1文献标志码：A文帝編号：1000—3037(2013)05—0822—1Q随着社会经济的发展，人类对水循环过程的干扰能力得到前所未有的加强，而社会经济的发展对水资源的依赖越发严重，在这种情形卜，水文特征变界逐渐成为水文水资源研究领域中的一个热点问题。目前针对水文特征变异这一领域的主耍研究是对水文序列变异点进行识别，分析产牛变异的影响因索，及对水文非平稳序列进行预测等等-Jo水文特征变异不仅

4、要研究水文序列在时间、空间范I韦I内的变异，还包括木身变异程度的度量，后者本文称之为属性上的变异。变异的属性问题核心是变异的标度问题，水文序列是否存在变异还要由变异的标度來确迄往往假设检验只是“过”与“不过”的判断，还需耍有变异程度的等级判断，比如说标度值达到多少是剧烈变异，在什么范鬧内是不显著变异等，目前较少看到这方面具体量化的指标。本文在探讨水文特征变异内涵的基础上，选取北江流域作为研究实例，来说明在考虑了属性、时间及空间范畴下，水文序列的变异性才能够系统地体现。山于篇幅有限，水文特征变异时间尺度下的研究在此不做探讨，

5、笔者曾从年内变化及年际变化两个时间尺度來W•究径流的变异情况，详细步骤请参考文献［1315］。1水文特征变异及其属性尺度的内涵陈晓宏等曽定义“洪水时间变异性”为洪水特征除去纯随机变化以外，受诸如人类活动或气候等单因素影响或在多因素综合作用下在时间上出现的稳定而异常的变化［“】。王孝收稿日期：2011-02-25；修订日期：2012-10-29,基金顶冃：国家自然科学基金项目(41001019)；国家自然科学基金車点項目(51210013)；广东省科技厅项目(2010B050300010)；国家jg点基础研究发展计划(973

6、〉顶目(2010CB428405):中英瑞代候变化适应项目广东气候变化第一作者简介：李艳（1978・00），女，新锻人，讲肌博士•主要从事水文与水资源研矩Eai：1yan2990@yah0,礼等指出，由于受水文循环、白然条件和人类活动的影响，水文情势在时间或空间往往发生变异，即明显超过规则化的体系改变［⑴。张治昊认为水文变量的变化有两种基木方式连续性渐变和不连续的跳跃。连续件渐变的特点是变虽:变化幅度较小，变化特征相同；不连续变化的特点是变量出现转折性的跳跃变化，且在折点前后的变化特征各不相同。如果在某个水文变量的变化过程

7、中，存在着连续性渐变后的跳跃性转折，改变了相邻两个时段变量的变化特征，则称该水文变量发生了变异。本文认为，水文特征变异是指，由于人类活动或自然因素或两者共同的作用，造成的水文特征发生了非随机变化。水文系统的变异意味着控制系统的某些参数或条件是随时间变化的，但是在一定的时间尺度下，可以存在一种相对的稳立状态或近似的稳定状态，使人们可以寻找变异发生的时间和幅度。水文特征变界具有普遍性与特殊性、程度性、相对性和动态性等特征。水文特征变异的影响因素总是作用于一定的水文过程，并对过程产生影响，变异的结果也总是通过一定的水文过程的变化

8、而反映出来，所以，水文特征变异是在经丿力了一定的时间过程和在特定的空间范鬧内完成的，对水文序列进行分析，耍从时、空两个方面入乎，这样才可以更好地刻画和探索变界的性质、特征及发生、发展规律。但本文认为，还需要研究水文序列变异的属性问题，或者说变异的属性尺度。属性尺度是対水文特征是否发生变异的重要界定，以不