劉嘉琦 ，龔 政 ，2，張長(zhǎng)寬

（1.河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院，南京 210098；2.河海大學(xué)水文水資源與水利工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210098）

重大水利工程運(yùn)用對(duì)長(zhǎng)江入海徑流量的影響

劉嘉琦1，龔 政1，2，張長(zhǎng)寬1

（1.河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院，南京 210098；2.河海大學(xué)水文水資源與水利工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210098）

采用長(zhǎng)江大通水文站1950～2011年逐日平均流量資料，運(yùn)用Pettitt突變點(diǎn)檢驗(yàn)法對(duì)年、枯季、汛后平均流量序列進(jìn)行突變點(diǎn)分析。用突變點(diǎn)對(duì)時(shí)段平均流量序列進(jìn)行分段，采用M-K趨勢(shì)性檢驗(yàn)法分析各段及整體序列的變化趨勢(shì)。結(jié)果表明，20世紀(jì)初，長(zhǎng)江上游區(qū)域呈現(xiàn)降溫、降水減少是造成年平均徑流量緩慢下降的原因。20世紀(jì)80年代以來全球氣候變暖，可能是導(dǎo)致1988～2011年的枯季平均徑流量相對(duì)1950～1987年有明顯的抬升、發(fā)生均值突變的原因之一；上游水庫(kù)群在枯季對(duì)長(zhǎng)江下游的徑流補(bǔ)給加劇了枯季入海徑流量上升趨勢(shì)。汛后平均徑流量在1990年和2003年都出現(xiàn)了突變點(diǎn)：1950～1990年間，顯現(xiàn)出微弱的下降趨勢(shì)；1990～2003年間雖然為上升趨勢(shì)，但平均徑流量明顯低于前40 a；2003～2011年期間轉(zhuǎn)為較為明顯的下降趨勢(shì)，同時(shí)平均徑流量也低于以往。從三峽工程蓄水運(yùn)行時(shí)間來分析，2003年之后的汛后徑流趨勢(shì)轉(zhuǎn)變可能與三峽工程運(yùn)行有直接關(guān)系，但需要進(jìn)一步的證實(shí)。

入海徑流；突變性；趨勢(shì)性；Pettitt檢驗(yàn)；Mann-Kendall趨勢(shì)檢驗(yàn)；長(zhǎng)江

Biography：LIU Jia-qi（1988-），male，master student.

河口地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口眾多，氣候變化導(dǎo)致大江大河入海徑流量變化，上游控制性工程建設(shè)對(duì)入海徑流年內(nèi)分配進(jìn)行了調(diào)節(jié)，對(duì)于河口水動(dòng)力和水環(huán)境條件、地貌演變等具有重要的影響［1］。長(zhǎng)江干流上已建有大型水利樞紐。三峽工程是長(zhǎng)江干流上具有防洪、發(fā)電和航運(yùn)綜合功能的大型水利樞紐。葛洲壩樞紐位于長(zhǎng)江上、中游的交界處，距三峽工程壩址約38 km，是三峽工程的反調(diào)節(jié)和航運(yùn)梯級(jí)，水庫(kù)以上流域面積占長(zhǎng)江流域總面積的55%，該工程于1971年開工興建，1988年12月全部竣工［2-3］。葛洲壩和三峽工程運(yùn)行調(diào)節(jié)了長(zhǎng)江入海徑流量的年內(nèi)分配，對(duì)河口生態(tài)環(huán)境將產(chǎn)生影響，如河口地區(qū)海水入侵加重與入海徑流量的減少有直接關(guān)系［4-5］。因此，研究重大水利工程運(yùn)用對(duì)長(zhǎng)江入海徑流量的影響，具有十分重要的意義。

以往關(guān)于長(zhǎng)江徑流變化的研究，主要基于長(zhǎng)系列流量資料［6］，采用周期圖法、最大熵譜法［7］、Mann-Kendall趨勢(shì)分析法［8］等，對(duì)年/汛期/非汛期/月徑流量變化過程［6］、三峽工程建成運(yùn)用后河口鹽水入侵、感潮河段極值水位［7］，以及全球變暖后長(zhǎng)江水災(zāi)形勢(shì)、徑流年內(nèi)分配［8］等問題進(jìn)行了分析。本文基于大通站1950～2011年逐日平均流量資料，運(yùn)用Pettitt突變點(diǎn)檢驗(yàn)法和Mann-Kendall趨勢(shì)檢驗(yàn)法（簡(jiǎn)稱M-K法），對(duì)長(zhǎng)江入海徑流量的年際、年內(nèi)變化進(jìn)行突變性和趨勢(shì)性分析，探討重大水利工程運(yùn)用等人類活動(dòng)影響對(duì)徑流變化的驅(qū)動(dòng)性，為預(yù)測(cè)長(zhǎng)江入海徑流變化趨勢(shì)提供參考依據(jù)。

1 長(zhǎng)江概況

長(zhǎng)江是世界第三大河，亞洲第一大河，其干流自西向東橫貫中國(guó)中部，全長(zhǎng)6 300 km，數(shù)百條支流輻輳南北，流域面積180萬km2，約占中國(guó)陸地總面積的1/5；長(zhǎng)江流域面積、干流長(zhǎng)度、徑流量都居亞洲第一位；長(zhǎng)江入海水沙通量巨大，對(duì)河口地貌、沉積體系、海岸帶和大陸架的自然和生態(tài)環(huán)境有重要影響。長(zhǎng)江流域位于亞熱帶地區(qū)，氣候濕潤(rùn)，多年平均降水量約1 100 mm，其中約50%轉(zhuǎn)換為徑流入海。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，長(zhǎng)江流域興建了46 000多座水壩，7 000多座涵閘，這些水利工程的修建在一定程度上改變了長(zhǎng)江的徑流特性［6］。以往對(duì)于長(zhǎng)江年徑流量變化趨勢(shì)的研究大致認(rèn)為，長(zhǎng)江上游宜昌站從1970年代開始出現(xiàn)減少趨勢(shì)；中游漢口站1956～1998年呈負(fù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，從1999年開始出現(xiàn)正增長(zhǎng)趨勢(shì)；下游大通站1956～1995年呈負(fù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，1998～2000年出現(xiàn)了持續(xù)的正增長(zhǎng)趨勢(shì)［9］。大通水文站是長(zhǎng)江干流上的綜合性水文站，距離河口段（徐六涇）近600 km，但大通～徐六涇河段內(nèi)無大的支流匯入，大通出口斷面控制著長(zhǎng)江流域94%的匯水面積。因此，國(guó)內(nèi)外都將大通水文站作為長(zhǎng)江入海水沙通量的考察站［4，10］。長(zhǎng)江入海徑流量巨大，大通站多年平均（1923～2004年）徑流量為9 156×108m3。大通站流量年際波動(dòng)大，年最大流量為43 100 m3/s，最小為21 400 m3/s，后者約為前者的1/2；年洪季最大流量為64 630 m3/s，最小為27 800 m3/s，后者約為前者的2/5；年枯季最大流量為24 430 m3/s，最小為12 150 m3/s，后者約為前者的1/2。受東亞季風(fēng)的影響，長(zhǎng)江入海徑流量受氣候變化影響，年內(nèi)變化也十分明顯［11-13］。大通站月均流量6 800～84 200 m3/s，枯季徑流只占全年總徑流的29.11%。大通站流量從20世紀(jì)40年代中后期到50年代中期較大，隨后減小；到20世紀(jì)70年代中期出現(xiàn)極小值，而后又逐漸升高；到20世紀(jì)90年代末期出現(xiàn)極大值后又逐漸下降；至2009年流量仍較?。?4-17］。

2 長(zhǎng)江入海徑流量突變點(diǎn)分析

2.1 Pettitt突變點(diǎn)檢驗(yàn)法［18-19］

2.2 入海徑流量突變點(diǎn)分析

運(yùn)用Pettitt突變點(diǎn)檢驗(yàn)法，對(duì)大通站年、枯季、汛后平均流量序列（1950～2011年）分別進(jìn)行了突變點(diǎn)分析。長(zhǎng)江洪水主要由暴雨形成，洪水發(fā)生時(shí)間、地區(qū)分布與暴雨相應(yīng)。長(zhǎng)江流域地域遼闊、地形復(fù)雜，季風(fēng)氣候十分典型，年降水量和暴雨的時(shí)空分布很不均勻，洪水出現(xiàn)時(shí)間差異較大，如：鄱陽(yáng)湖水系、湘江為4～6月，資水、沅江、澧水為5～7月，清江、烏江為6～9月，金沙江下段和四川盆地各水系為7～9月，漢江為7～10月。本文以大通站流量作為基礎(chǔ)資料，因此針對(duì)長(zhǎng)江下游大通站所在區(qū)域的水文特點(diǎn)，按照枯季1～3月、汛后10～11月進(jìn)行水文情勢(shì)分析。

表1為大通站各時(shí)段平均流量系列的突變點(diǎn)分析成果?？梢钥闯觯昶骄髁啃蛄袩o突變點(diǎn)；枯季（1～3月）平均流量序列第一突變點(diǎn)主要發(fā)生在1987年，第二突變點(diǎn)發(fā)生在2000年；汛后（10～11月）平均流量序列第一突變點(diǎn)發(fā)生在1990年，第二突變點(diǎn)發(fā)生在2003年。為了證明突變點(diǎn)檢驗(yàn)的合理性，本文將各典型時(shí)段平均流量序列Pettitt值（Ut，T）曲線與時(shí)段平均流量序列二次擬合曲線進(jìn)行了比較分析。

表1 長(zhǎng)江大通站各時(shí)段平均流量序列（1950～2011年）突變點(diǎn)Tab.1 Change-point of mean discharges（1950～2011）of Datong station at the Yangtze River

圖1為大通站年平均流量序列Pettitt值曲線，以及年平均流量序列二次擬合曲線。從Pettitt值曲線可以看出，在20世紀(jì)50年代中期和本世紀(jì)初，分別出現(xiàn)了Ut，T極大值，表示該兩個(gè)時(shí)段內(nèi)呈現(xiàn)出一定的向下突變趨勢(shì)［12］；在20世紀(jì)70年代末期和80年代末期，分別出現(xiàn)了Ut，T極小值，表示該兩個(gè)時(shí)段內(nèi)呈現(xiàn)出一定的向上突變趨勢(shì)。上述變化趨勢(shì)，與圖1中年平均流量序列的直觀變化趨勢(shì)是一致的。但是，顯著性水平檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，上述突變并不顯著，即近62 a來大通站年平均流量序列沒有顯著的突變點(diǎn)。大通站年平均流量序列（1950～2011年）二次擬合曲線表現(xiàn)出總體緩慢減小趨勢(shì)。

圖2為枯季（1～3月）平均流量Pettitt值曲線及枯季平均流量序列二次擬合曲線。可以看出，枯季平均流量在20世紀(jì)50年代中后期發(fā)生了向下突變，在20世紀(jì)80年代發(fā)生了向上突變，且向上突變表現(xiàn)地更為顯著?？菁酒骄髁啃蛄卸螖M合曲線在以1987年為第一突變點(diǎn)的兩側(cè)分別表現(xiàn)出緩慢變化趨勢(shì)；在第二突變點(diǎn)2000年兩側(cè)也為緩慢變化趨勢(shì)。

圖3為汛后（10～11月）平均流量Pettitt值曲線及汛后平均流量序列二次擬合曲線?？梢钥闯?，汛后平均流量第一突變點(diǎn)發(fā)生在1990年，第二突變點(diǎn)發(fā)生在2003年。汛后平均流量序列二次擬合曲線在以1988～1989年為第一突變點(diǎn)的左右側(cè)，分別表現(xiàn)出緩慢變化趨勢(shì)，在1998年第二突變點(diǎn)之后表現(xiàn)為快速下降趨勢(shì)。

3 長(zhǎng)江入海徑流量趨勢(shì)性分析

3.1 Mann-Kendall趨勢(shì)檢驗(yàn)法

圖1 長(zhǎng)江大通站年平均流量序列（1950～2011年）Pettitt值曲線及二次擬合曲線Fig.1 Curves of Pettitt value and secondary fitting of annual mean discharges（1950～2011）of Datong station at the Yangtze River

圖2 長(zhǎng)江大通站枯季（1～3月）平均流量序列（1950～2011年）Pettitt值曲線及二次擬合曲線Fig.2 Curves of Pettitt value and secondary fitting of mean discharges（1950～2011）of Datong station at the Yangtze River

圖3 長(zhǎng)江大通站汛后（10～11月）平均流量序列（1950～2011年）Pettitt值曲線及二次擬合曲線Fig.3 Curves of Pettitt value and secondary fitting of mean discharges（1950～2011）of Datong station at the Yangtze River during flood recession period（Oct.～Nov.）

Mann-Kendall非參數(shù)秩次相關(guān)檢驗(yàn)法［21-22］被廣泛應(yīng)用于水文、氣象資料的趨勢(shì)成分檢驗(yàn)中，也有學(xué)者將其改進(jìn)為可進(jìn)行突變點(diǎn)檢驗(yàn)，但其突變點(diǎn)檢驗(yàn)精度不高。與參數(shù)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)法相比，非參數(shù)檢驗(yàn)法更適用于非正態(tài)分布、不完整或有少數(shù)異常值的資料，而這些情況在水文時(shí)間序列分析中經(jīng)常會(huì)遇到。近10 a來，M-K檢驗(yàn)的應(yīng)用研究在國(guó)內(nèi)外引起了廣泛的關(guān)注，在氣象、水質(zhì)和水文等方面涌現(xiàn)出了一大批應(yīng)用性成果。

假定樣本容量為n的時(shí)間序列變量x1，x2，…xn，先確定其所有對(duì)偶值（xi，xj，j＞i）中 xi＜xj的出現(xiàn)個(gè)數(shù)（設(shè)為 p），順序（i，j）的全集是：（i=1，j=2，3，4，……，n），（i=2，j=3，4，5……，n）……，（i=n-1，j=1）。如果按順序前進(jìn)的值全部大于前一值，這是一種上升趨勢(shì)，p=（n-1）+（n-2）+…+1=（n-1）n/2；如果按順序前進(jìn)的值全部小于前一值，則p=0，即為下降趨勢(shì)。由此可知，對(duì)無趨勢(shì)的序列，p 的數(shù)學(xué)期望 E（p）=n（n～1）/4。

此檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量

其中

3.2 徑流量趨勢(shì)性分析

在大通站入海徑流量突變點(diǎn)分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，對(duì)年、枯季、汛后平均流量序列用突變點(diǎn)進(jìn)行分段，采用M-K趨勢(shì)性檢驗(yàn)法分析各段及整體序列的變化趨勢(shì)。由于M-K檢驗(yàn)法要求最小序列長(zhǎng)度為10，因此，當(dāng)兩突變點(diǎn)間序列長(zhǎng)度小于10時(shí)，以其中一突變點(diǎn)向外延長(zhǎng)至下一突變點(diǎn)或序列末。表2為長(zhǎng)江大通站年、枯季、汛后平均流量序列（1950～2011年）M-K值統(tǒng)計(jì)結(jié)果，其中，顯著水平α=0.1，置信限Uα/2=±1.96。

近62 a來，長(zhǎng)江入海年平均徑流量呈緩慢下降趨勢(shì)，但下降趨勢(shì)不顯著，這與圖1中大通站年平均流量序列二次擬合線總體下降趨勢(shì)是一致的；枯季表現(xiàn)為顯著上升趨勢(shì)；汛后表現(xiàn)出顯著下降趨勢(shì)。

突變點(diǎn)形成的分段序列的變化趨勢(shì)與整體序列的變化趨勢(shì)可能不一致，這與突變點(diǎn)類型有關(guān)。以枯季為例，1987年和2000年這兩個(gè)突變點(diǎn)（表1）將整體序列（1950～2011年）劃分成1950～1987年，1988～2000年與2001～2011年3個(gè)分段序列，其均呈不顯著下降趨勢(shì)，而1950～2011年整體序列呈顯著上升趨勢(shì)。經(jīng)分析，原因如下：在突變點(diǎn)分析中，一般把突變點(diǎn)分為四類：均值突變、變率突變、轉(zhuǎn)折突變和翹翹板（seesaw）突變［23］?？菁酒骄髁啃蛄锌赡芤驓夂蛲蛔兓蛘呷藶橐蛩赜绊?，在1987年和2000年出現(xiàn)了均值突變，1988～2000年，2000～2011年2個(gè)分段序列的枯季平均徑流量（1.36×104m3/s和 1.36×104m3/s）大于1950～1988年分段序列（1.06×104m3/s），從而形成了向上突變。因此，盡管分段序列呈下降趨勢(shì)，但向上突變點(diǎn)仍可能使整體序列呈上升趨勢(shì)。

從表2中可以發(fā)現(xiàn)，趨勢(shì)性檢驗(yàn)的時(shí)段有些是重疊的［17］，如汛后第二突變點(diǎn)形成的1991～2003年與1991～2011年分段序列，這是由于M-K法要求最小序列長(zhǎng)度為10，無法檢驗(yàn)汛后2003～2011年分段序列的趨勢(shì)性，因此分析汛后1991～2003年與1991～2011年2個(gè)分段序列，結(jié)果表明，1991～2003年與1991～2011年分段序列分別呈不顯著的上升和下降趨勢(shì)（后者較前者顯著），可以判斷，2003～2011年分段序列應(yīng)為相對(duì)顯著的下降趨勢(shì)，這與圖3中汛后平均流量2003～2011年分段序列趨勢(shì)性是一致的。汛后平均徑流量在1990年和2003年都出現(xiàn)了突變點(diǎn)：1950～1990年間，顯現(xiàn)出微弱的下降趨勢(shì)；1990～2003年間雖然為上升趨勢(shì)，但平均徑流量明顯低于前40 a；2003～2011年期間轉(zhuǎn)為較為明顯的下降趨勢(shì)，同時(shí)平均徑流量也低于以往。從三峽工程蓄水運(yùn)行時(shí)間來分析，2003年之后的汛后徑流趨勢(shì)轉(zhuǎn)變可能與三峽工程運(yùn)行有直接關(guān)系，但需要進(jìn)一步的證實(shí)。

20世紀(jì)初，長(zhǎng)江上游區(qū)域呈現(xiàn)降溫，降水減少［10］是造成長(zhǎng)江年平均入海徑流量總體緩慢下降趨勢(shì)的原因。1988～2011年的枯季平均徑流量相對(duì)1950～1987年有明顯的抬升。20世紀(jì)80年代以來全球氣候變暖，可能是導(dǎo)致枯季流量的均值突變的原因之一；上游水庫(kù)群在枯季對(duì)長(zhǎng)江下游的徑流補(bǔ)給加劇了枯季入海徑流量上升趨勢(shì)。

表2 長(zhǎng)江大通站各時(shí)段平均流量序列（1950～2011年）M-K值統(tǒng)計(jì)結(jié)果Tab.2 Statistical result of M-K value of mean discharges（1950～2011）of Datong station at the Yangtze River

4 結(jié)論

本文基于大通站1950～2011年逐日平均流量資料，運(yùn)用Pettitt突變點(diǎn)檢驗(yàn)法分別對(duì)大通站年、枯季（1～3月）、汛后（10～11月）平均流量序列進(jìn)行了突變點(diǎn)分析；在此基礎(chǔ)上，用突變點(diǎn)對(duì)整體序列進(jìn)行分段，采用MK趨勢(shì)性檢驗(yàn)法分析各段及整體序列的變化趨勢(shì)。主要結(jié)論如下：

（1）20世紀(jì)初，長(zhǎng)江上游區(qū)域呈現(xiàn)降溫，降水減少［10］是造成年平均徑流量緩慢下降的原因。長(zhǎng)江年平均入海徑流量序列在20世紀(jì)50年代中期、70年代末期、80年代末期和21世紀(jì)初，均呈現(xiàn)出一定的突變，但該突變并不顯著；在1950～2011年間呈不顯著的緩慢下降趨勢(shì)。

（2）20世紀(jì)80年代以來全球氣候變暖，可能是導(dǎo)致1988～2011年的枯季平均徑流量相對(duì)1950～1987年有明顯的抬升、發(fā)生均值突變的原因之一；上游水庫(kù)群在枯季對(duì)長(zhǎng)江下游的徑流補(bǔ)給加劇了枯季入海徑流量上升趨勢(shì)。

（3）汛后平均徑流量在1990和2003年都出現(xiàn)了突變點(diǎn)：1950～1990年間，顯現(xiàn)出微弱的下降趨勢(shì)；1990～2003年間雖然為上升趨勢(shì)，但平均徑流量明顯低于前40 a；2003～2011年期間轉(zhuǎn)為較為明顯的下降趨勢(shì)，同時(shí)平均徑流量也低于以往。從三峽工程蓄水運(yùn)行時(shí)間來分析，2003年之后的汛后徑流趨勢(shì)轉(zhuǎn)變可能與三峽工程運(yùn)行有直接關(guān)系，但需要進(jìn)一步的證實(shí)。

［1］Rossi N M B L A.The response of the Mississippi River to climate fluctuations and reservoir construction as indicated by wavelet analysis of streamflow and suspended sediment load，1950～1975［J］.Journal of Hydrology，2009，（3-4）：237-244.

［2］陳啟慧，郝振純，夏自強(qiáng)，等.葛洲壩對(duì)長(zhǎng)江徑流過程的影響［J］.長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境，2006，15（4）：522-526.

CHEN Q H，HAO Z C，XIA Z Q，et al.Effects of Gezhou dam on the hydrologic regimes in Yangtze river［J］.Resources and Environment in the Yangtze Basin，2006，15（4）：522-526.

［3］趙云發(fā).葛洲壩水庫(kù)的防洪潛力分析［J］.人民長(zhǎng)江，1999（S1）：33-35.

ZHAO Y F.Potential flood control ability of Gezhou dam［J］.Renmin Changjiang，1999（S1）：33-35.

［4］張二鳳，陳西慶.長(zhǎng)江大通～河口段枯季的徑流量變化［J］.地理學(xué)報(bào)，2003（2）：231-238.

ZHANG E F，CHEN X Q.Changes of Water Discharge between Datong and the Changjiang Estuary during the Dry Season［J］.Acta Geographica Sinica，2003（2）：231-238.

［5］茅志昌，沈煥庭.長(zhǎng)江徑流變化對(duì)南港鹽水入侵影響分析［J］.海洋科學(xué)，1994（2）：60-63.

MAO Z C，SHEN H T.Effects of Freshwater Discharge at the Datong Station on Saltwater Intrusion in the South Channel of the Changjiang Estuary［J］.Marine Sciences，1994（2）：60-63.

［6］鄒振華，李瓊芳，夏自強(qiáng)，等.人類活動(dòng)對(duì)長(zhǎng)江徑流量特性的影響［J］.河海大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2007（6）：622-626.

ZOU Z H，LI Q F，XIA Z Q，et al.Human induced alterations in runoff of the Yangtze River［J］.Journal of Hohai University：Natural Sciences，2007（6）：622-626.

［7］吳玲莉，張瑋.長(zhǎng)江下游感潮河段極值水位的周期分析［J］.水運(yùn)工程，2011（4）：134-139.

WU L L，ZHANG W.Analysis of the periodicity of yearly extreme water level in the tidal reaches of the Yangtze River［J］.Port&Waterway Engineering，2011（4）：134-139.

［8］秦年秀，姜彤，許崇育.長(zhǎng)江流域徑流趨勢(shì)變化及突變分析［J］.長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境，2005（5）：589-594.

QING N X，JIANG T，XU C Y.Trends and Abruption Analysis on the Discharge in the Yangtze Basin［J］.Resources and Environment in the Yangtze Basin，2005（5）：589-594

［9］張瑞，汪亞平，潘少明.近50年來長(zhǎng)江入海徑流量對(duì)太平洋年代際震蕩變化的響應(yīng)［J］.海洋通報(bào)，2011（5）：572-577.

ZHANG R，WANG Y P，PAN S M.Response of discharges from Changjiang River on Pacific Decadal Oscillation in the past 50 years［J］.Marine Science Bulletin，2011（5）：572-577.

［10］張瑞，汪亞平，潘少明.長(zhǎng)江大通水文站徑流量的時(shí)間系列分析［J］.南京大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2006（4）：423-434.

ZHANG R，WANG Y P，PAN S M.Analyses with Wavelet and Hilbert Huang Transform on Monthly Water Discharges at Datong Station，Yangtze River［J］.Journal of Nanjing University：Natural Sciences，2006（4）：423-434.

［11］XU K，Milliman J D.Seasonal variations of sediment discharge from the Yangtze River before and after impoundment of the Three Gorges Dam［J］.Geomorphology，2011，104（3-4）：276-283.

［12］YANG S，ZHAO Q，Belkin I M.Temporal variation in the sediment load of the Yangtze river and the influences of human activities［J］.Journal of Hydrology，2002，263（1-4）：56-71.

［13］張瑞，汪亞平，潘少明.近50年來長(zhǎng)江入河口區(qū)含沙量和輸沙量的變化趨勢(shì)［J］.海洋通報(bào)，2008（2）：1-9.

ZHANG R，WANG Y P，PAN S M.Variations of Suspended Sediment Concentrations and Loads into the Estuary Area from Yangtze River in Recent 50 Years［J］.Marine Science Bulletin，2008（2）：1-9.

［14］方娟娟，李義天，孫昭華，等.長(zhǎng)江大通站徑流量變化特征分析［J］.水電能源科學(xué)，2011，29（5）：9-12..

FANG J J，LI Y T，SHUN S H，et al.Analysis of Runoff Change Characteristics at Datong Station of Yangtze River［J］.Water Resources and Power，2011，29（5）：9-12.

［15］ GONG Z，ZHANG C K，WAN L M.Tidal Level Response to Sea Level Rise in the Yangtze Estuary［J］.China Ocean Engineering，2012，26（1）：109-122.

［16］藺學(xué)東，張鐿鋰，姚治君，等.拉薩河流域近50年來徑流變化趨勢(shì)分析［J］.地理科學(xué)進(jìn)展，2007（3）：58-67.

LIN X D，ZHANG Y L，YAO Z J，et al.Trend Analysis of the Runoff Variation in Lhasa River Basin in Tibetan Plateau during the Last 50 Years［J］.Progress in Geography，2007（3）：58-67.

［17］LIN X D，ZHANG Y L，YAO Z J，et al.The trend on runoff variations in the Lhasa River Basin［J］.Journal of Geographical Sciences，2008（1）：95-106.

［18］Pettitt A N.A Non-paramentic Approach to the Change Problem［J］.Αpplied staticstics，1979（2）：126-135.

［19］劉嘉琦，龔政，張長(zhǎng)寬.長(zhǎng)江入海徑流量突變性和趨勢(shì)性分析［J］.人民長(zhǎng)江，2013，44（7）：6-10.

LIU J Q，GONG Z，ZHANG C K.Mutability and variation trend of discharges into the sea from the Yangtze River［J］.Yangtze River，2013，44（7）：6-10.

［20］樊輝，劉艷霞，黃海軍.1950～2007年黃河入海水沙通量變化趨勢(shì)及突變特征［J］.泥沙研究，2011（5）：9-16.

FAN H，LIU Y X，HUANG H J.Long-term trend and change point analysis on runoff and sediment fluxes into the sea from the Yellow River during the period of 1950～2007［J］.Journal of Sediment Research，2011（5）：9-16.

［21］蘇布達(dá)，姜彤，任國(guó)玉，等.長(zhǎng)江流域1960～2004年極端強(qiáng)降水時(shí)空變化趨勢(shì)［J］.氣候變化研究進(jìn)展，2006（1）：9-14.

SU B D，JIANG T，RENG G Y，et al.Observed Trends of Precipitation Extremes in the Yangtze River Basin during 1960 to 2004［J］.Advances in Climate Change Research，2006（1）：9-14.

［22］丁晶，鄧育仁.隨機(jī)水文學(xué)［M］.成都：成都科技大學(xué)出版社，1988.

［23］符淙斌，王強(qiáng).氣候突變的定義和檢測(cè)方法［J］.大氣科學(xué)，1992（4）：482-493.

FU C B，WANG Q.The Definition and Detection of the Abrupt Climatic Change［J］.Chinese Journal of Atmospheric Sciences，1992（4）：482-493.

Impact of large-scale water projects on the Yangtze River

LIU Jia-qi1,GONG Zheng1,2,ZHANG Chang-kuan1
（1.State Key Laboratory of Hydrology-water Resources and Hydraulic Engineering,Hohai University,Nanjing210098,China;2.College of Harbor,Coastal and Offshore Engineering,Hohai University,Nanjing210098,China）

Based on daily-averaged discharges of Datong station at the Yangtze River,Pettitt change-point tests were employed to detect the change-points of discharge time series accounting for the duration of a year,dry season,flood season,flood recession period and each month,respectively.The discharge time series were divided into several segments by change-points.The tendency of discharges was explored by Mann-Kendall method.The results show that the temperature reduction and precipitation reduction in the upstream of the Yangtze River are the main reasons of the average discharge′s slight decreasing.The global warm since 1980s may be one of the reasons why the average discharge of dry season during 1988 and 2011 is higher than the one during 1950 and 1987.The discharge replenishment of the reservoir groups in the upstream strengths the increasing trend of discharge into sea of dry season.The average discharge of flood recession period,whose change points of appear in 1990 and 2003,experiences a slight reduction from 1950 to 1990 before an increasing trend can be found until 2003.Between 2003 and 2011,the discharge experiences a significant decrease and is lower than before.According to the timetable of impoundment of the Three Gorges Project,the changes of the average discharge of flood recession period may be caused by the Three Gorges Project,but more evidences are needed.

discharge into the sea;change-point;trend;Pettitt change-point test;Mann-Kendall trend analysis;Yangtze River

TV 12；P 332.4

A

1005-8443（2013）06-0461-06

2012-12-25；

2013-02-06

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973）資助課題“長(zhǎng)江口海域水動(dòng)力過程與生態(tài)系統(tǒng)演變機(jī)制”（2010CB429001）；國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題“沿海大規(guī)模圍墾工程關(guān)鍵技術(shù)研究”（2012BAB03B02）；新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃資助

劉嘉琦（1988-），男，江西省吉安市人，碩士研究生，主要從事河口海岸水動(dòng)力學(xué)研究。