基于SPI的鄱阳湖流域干旱时空演变特征及其与湖水位相关分析-论文.pdf

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1、第34卷第2期水文Vo1．34No．22014年4月JOURNALOFCHINAHYDROLOGYApr．，2014基于SPl的鄱阳湖流域干旱时空演变特征及其与湖水位相关分析洪兴骏，郭生练，马鸿旭，刘德地，(1．武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室水资源安全保障湖北省协同创新中心，湖北武汉430072；2．河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京210098)摘要：以标准化降水指数(SPI)为工具，以鄱阳湖流域为研究对象，选择流域内13个气象站共50a的逐月降水量和5个水位站共50a的逐日水位为实验数据。通过Mann—Ken

2、dall检验方法和Kriging插值方法．分析了鄱阳湖流域干旱的时空演变特征，以Spearman秩相关系数为评价指标，比较了流域不同时间尺度的SPI值与各站湖水位、不同时间尺度干旱强度与各站年最低水位之间的相关程度。研究表明：鄱阳湖流域的干旱具有明显的季节性特征，春季和秋季具有较为明显的干旱化趋势；鄱阳湖的干旱覆盖面较广．干旱在不同区域内的不同时期都有可能发生和转移；鄱阳湖流域的气象干旱对湖水位具有较为显著的相关性，湖水位对3个月尺度和6个月尺度的SPI值响应最为明显，其与湖水位的相关程度．自近出湖口地区向远离湖口地区递增。关键词：鄱阳湖；SPI

3、；干旱特征；时空分析；水位中图分类号：P339文献标识码：A文章编号：1000—0852(2014)02—0025—07干旱是一种发生频率高、持续时间长、波及范围广方法，并运用到太湖流域的干旱分析中[41。自爱娟等的自然灾害，对国民经济特别是农业生产具有重大影(2011)通过分析青海湖流域及周边地区潜在蒸散发量响。美国气象学会在总结各种干旱定义的基础上，将的变化特征及其与其他气象因子的关系，讨论了潜在干旱分为四种类型：气象干旱、水文干旱、农业干旱蒸散发量对青海湖流域干旱气候的影响[51。Myronidis和社会经济干旱，其中气象干旱表现为降水减少

4、或无等(2012)利用Mann—Kendall趋势性检验对地中海降水，其他的三种干旱的形成都与气象干旱有一定的Dorian湖的标准化降水指数SPI进行了分析，并探讨关系[”。了湖水位的振荡与SPI的关系嗍。目前的研究主要存在湖泊是地球表层系统各圈层相互作用的连接点。以下不足：一部分方法计算所需的资料不易获取或者是陆地水圈的重要组成部分，除具有调蓄洪涝、引水灌暂无大量的实测资料。需要通过估算获得；一部分方法溉、饮用水源地、净化水体水质和水产养殖等基本功能从机理或者精度控制的角度考虑，需要多种资料进行外，还具有调节区域气候、记录区域环境变化、维持区信

5、息的汇总，计算方法较为复杂；一部分方法仅从单一域生态系统平衡和繁衍生物多样性等特殊功能[2-3]。近时间尺度或者仅从时问和空间中的一个角度进行分年，受区域气候变化和人类活动干扰，我国大量的湖泊析，结果较单薄，缺乏系统性。出现了萎缩和干涸现象121．湖泊功能也呈现出不同程度基于此，本文拟利用我国鄱阳湖流域13个气象站的退化。据不完全统计，目前我国湖泊面积仅为20世纪19582007年的逐月降水量数据，计算各站及流域50年代的15％左右口]。因此，系统地分析湖泊干旱的特1，3，6，12，24个月不同时间尺度的标准化降水指数征，量化干旱对湖泊的影响．具

6、有重要的理论和现实意(SPI)；采用Mann—Kendall检验方法，分析不同时间尺义。国内外众多学者针对这一问题，开展了一些研究。度下各站SPI值的趋势变化特征：分析流域不同区域周祥林(2006)提出一种基于响应单元的干旱分析SPI值的演变规律；探讨流域SPI值与鄱阳湖区5个水收稿日期：2013—03—18基金项目：国家自然科学基金资助项目(51079100，51190094)；水文水资源与水利工程科学国家重点实验!董开放研究基金项目(2012490611)作者简介：洪兴骏(1989-)，男，广东梅州人，硕士研究生，主要从事水文学及水资源方面的

7、研究。E-mail：hongxingjun1989@gmail．eom26水文第34卷水位变化过程的关系，以此来评估2研究方法干旱对湖泊的影响。⋯～～“2．1干旱指标的计算1研究区域与资料干旱指标是研究干旱气候的基础，也是衡量干鄱阳湖是我国最大的淡水湖泊．位于长江中下游旱程度的标准和关键环节，本文选取Mckee等在研南岸，控制流域面积达162225km，占长江流域面积的究美国科罗拉多干旱状况时提出的标准化降水指标9％。鄱阳湖汇聚赣江、抚河、信江、饶河、修水五大水SPI(StandardPrecipitationIndex)⋯]。该指标具有只需系，

8、经湖盆调蓄后，由湖口注入长江。较长时间(一般应超过30a)的降水量资料，消除了降鄱阳湖对长江中下游地区的水安全和生态雨时空差异，对干旱变