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        1956—2013年汾河入黃河川徑流量演變特性分析

        2020-11-22 09:09:50閆夏嬌
        山西水利 2020年6期
        關鍵詞:河津河川距平

        閆夏嬌

        (山西省水利水電科學研究院,山西 太原 030002)

        1 流域概況與研究方法

        河川徑流是地表水資源的主要形式,河川徑流、地表水資源的變化,將對區(qū)域水資源管理帶來嚴峻的挑戰(zhàn)[1,2]。汾河是山西省內最大的河流,流域面積39 826 km2,水資源總量為33.58億m3,占山西省水資源總量的27.2%。汾河作為黃河的第二大支流,是黃河中游流域水資源的重要補給來源,汾河河川徑流量的變化,對黃河中下游的水沙演變過程及水生態(tài)環(huán)境有著重要影響。近年來,受降水空間分配格局、氣溫上升、經濟社會發(fā)展等的影響[3,4],汾河河川徑流已發(fā)生了顯著的時空變化。因此,依據汾河河津站1956—2013年實測流量資料,系統(tǒng)分析汾河入黃實測徑流量的變化趨勢及演變特征。

        根據汾河河津站1956—2013年的實測河川徑流量資料,采用豐枯率法對徑流量年內分配規(guī)律進行分析,采用距平累計法和Mann-Kendall[5]法對河川徑流年際變化特征進行研究。

        2 實測流量資料分析

        2.1 徑流年內分配規(guī)律

        由河津站多年平均徑流量年內分配表(表1)可知,多年平均月徑流量最大值出現(xiàn)在8月份,為1.84億m3,占全年徑流量的19.91%;月徑流量最小值出現(xiàn)在4月份,為0.33億m3,占全年徑流量的3.59%,月徑流量的豐枯比為5.76??梢?,汾河入黃徑流量年內分配極不均勻,但河川徑流量的豐枯時間與夏雨豐枯時間基本同步。

        表1 河津站多年平均徑流量年內分配

        豐枯率是指雨季徑流總量與旱季徑流總量的比值,即β=R雨季/R旱季,是反映年徑流中降雨補給所占比重大小的一個指標。根據汾河流域實際情況,取每年的5—10月為雨季,每年的11月至次年的4月為旱季,計算汾河河津站河川徑流量的豐枯率,見圖1。

        由圖1可知,從20世紀50年代到21世紀初,河津站河川徑流量豐枯率大都在4.0以內波動,1996年出現(xiàn)了豐枯率最大值,為13.74,1972年豐枯率出現(xiàn)了最小值,為0.34??傮w上,汾河入黃徑流量豐枯率呈下降趨勢,說明汾河流域雨季降雨逐年減少,降雨對徑流的補給也逐年減少,最終導致了年徑流量的逐漸減小。

        圖1 河津站豐枯率多年變化圖

        2.2 徑流年際變化特征

        河津站歷年徑流累計距平曲線見圖2。

        圖2 河津站徑流量距平累計曲線

        由圖2可知,1956—2013年的58年中,河津年徑流量呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢。50~60年代河川徑流量總體呈增加趨勢,70年代屬于相對平穩(wěn)階段,80年代至21世紀初,河川徑流量開始逐年減少。

        在1956—2013年的58年中,河津站年徑流量總體上呈下降趨勢,見圖3,下降幅度為3.2億m3/10年,特別是1997—2010年間,徑流量減小尤為明顯。

        圖3 河津站歷年徑流量圖

        河津站歷年河川徑流量Mann-Kendall趨勢檢驗結果見表2,汾河入黃河川徑流量在1956—2013年的58年間呈波動起伏狀態(tài),但總體上呈減小趨勢,且這種趨勢通過了0.01的顯著性檢驗,說明河津站河川徑流量在觀測期內下降趨勢非常顯著,且這種下降趨勢在1976年發(fā)生了突變見表3,突變前多年平均徑流為15.56億m3,突變后多年平均年徑流量為5.64 億m3,兩者相差 9.92億 m3。

        表2 河津站年徑流量Mann-Kendall檢驗結果

        表3 Mann-Kendall法突變檢驗結果

        3 結論

        通過對汾河河津站1956—2013年實測河川徑流量進行分析,得出以下結論:

        (1)汾河入黃河河川徑流量年內分配不均,最大徑流量出現(xiàn)在每年的8月,最小徑流量出現(xiàn)在每年的4月,多年平均月徑流量的豐枯比為5.76。

        (2)1956—2013年的58年間,汾河入黃河川徑流量總體呈現(xiàn)出下降趨勢,且這種趨勢通過了0.01的顯著性檢驗,并在1976年發(fā)生了突變。

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