葫芦河径流年际变化分析.doc

葫芦河径流年际变化分析(天水市水利水电勘测设计院甘肃天水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,本文依据葫芦河下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增大后减小的趋势,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年发生突变。关键词葫芦河,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要环节,会对资源环境和区域经济产生重大影响,近年来,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增大和减小趋势。葫芦河是黄渭河上游较大的支流,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。因此有必要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支流,发源于宁夏回族自治区西吉县月亮山,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,%。整个流域地处六盘山以西地区,地貌类型为高黄土梁,黄土梁相对高度达200m以上。。多年平均输沙量776万t。图1--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势变化特点。(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-。(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中的变化情况,计算式为:(2-5)其中:Ki为第i年的年径流变率,Ki=,n为资料年数。(三)Mann-kendall秩次检验法在M-K秩次检验中,原假设H0:时间序列数据(x1,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<n且k≠j,xk和xj的分布是不相同的,检验的统计变量S计算如下式:S=(2-6)其中,sign()为符号函数。当xj-xk小于、等于或大于零时sign(xj-xk)分别为-1、0或1。S为正态分布,其均值为0,方差s>0s=0s<0(2-7)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,具体计算如下xi>xjxi>xj1≤j≤i(2-12)t=2,3,……,nE(t)=t(t-1)/4Var(st)=t(t-1)(2t+5)/72t=1,2,…….,n采用双边趋势检验,统计量U称为M-K秩次检验系数,在给定一显着性水平=5%,查正态分布表得到临界值=±。若,拒绝原假设,即表明原序列存在一个显着的增长或减少趋势。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随时间变化曲线落在置信区间内,那么原序列不