区域河川径流年内分配变化特征及成因分析

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1、2011年12月第6期区域河川径流年内分配变化特征及成因分析总第164期区域河川径流年内分配变化特征及成因分析张丽娟，涂新军（中山大学水资源与环境系，广东广州510275）摘要：以龙川、河源、博罗水文站1954-2004年（水文年）实测径流资料和东江三大水库调蓄数据为基础，通过对比分析实测和还原系列的径流年内分配不均匀系数和集中程度，采用Spearman秩相关系数法进行趋势检验，研究东江径流年内分配变化特征及成因。结果表明：①东江径流实测系列在20世纪50-60年代年内分配较不均匀，70年代以后趋于均匀，总系列不均

2、匀程度存在显著下降趋势。②水库调蓄对河源站实测径流年内分配趋于均匀发挥了决定性作用，对龙川站和博罗站实测径流年内分配也有较大影响。③河源站还原系列的年内分配特征不存在显著变化趋势；龙川和博罗站还原系列的年内分配趋于均匀，说明天然径流的调控难度降低，水库调蓄压力相应减小。关键词：径流；年内分配；变化；成因；东江河川径流年内分配的变化与水资源供需关系、1.1年内分配特征指标水资源管理和规划、农业以及水生生态系统关系1.1.1年内分配不均匀系数密切，对旱、涝灾害影响显著。一方面，河川径年内分配不均匀系数为均方差与年平均径

3、流量流的丰枯变化通常引致水资源供需关系的改变并的比值，反映年内各时段径流量相对于年平均径流影响水资源的开发利用；另一方面，河川径流的量的偏离程度，从而反映对径流调控的难易程度。节律性变化影响着与其相关的一系列物理、化学年内不均匀系数计算公式如下：和生物过程。在气候变化和日趋频繁的人类活动1212等因素影响下，河川径流年内分配特征发生着一Cv=σ姨R，σ=姨12Σ(Ri-R)，i=1定变化。河川径流年内分配的变化特征及其成因121研究，对协调水资源供需关系、确定水利工程建R=ΣRi（1）12i=1设规模等有重要意义。

4、式中Ri———年内各月径流量；R———年内月平均东江属珠江三大水系之一，流域内水资源需径流量。求量大，并向流域外香港、澳门等地供水。现以由式（1）可以看出，Cv值越大，则年内各月东江流域龙川、河源、博罗3个水文站1954-2003径流量差异越大，径流年内分配越不均匀。年（水文年）的实测日流量数据为基础，计算月1.1.2集中程度径流的年内分配不均匀系数（Cv）和集中程度，进采用集中度和集中期反映年径流量在年内各行Spearman趋势分析，研究径流年内分配特征及时段的集中程度以及最大径流量出现的时段。集其年际变化；采用

5、东江三大水库调蓄资料还原径中度就是将各月径流量分月按一定角度以向量方流量，分析人类活动对径流年内分配的影响。式累加，其各分量之和的合成量占年径流量的1分析方法百分数，反映径流量年内分配的集中程度。集中河川径流年内分配，通常采用各月平均流量期是指径流向量合成后的方位，反映全年径流量占年径流总量的百分数和季节或洪、枯水期相对集中的重心所出现的月份。从水库径流调节的角数表示；完全年调节系数、年内分配不均匀系数、度来看，Cn值越大，所需要的年调节库容也越集中度（Cn）和集中期（D）、变化幅度等为综合大，而集中期所对应的时间

6、是各月径流量累计起衡量指标，应用广泛。本文采用年内分配不均匀来最可调节的月份。集中度和集中期的计算公式系数和集中程度量化衡量河川径流年内分配特征，如下：用Spearman秩相关法分析指标值的年际变化特征。12011年12月第6期总第164期121222有上升趋势；ZSP<0，表明序列有下降趋势；ZSP＝Rx=Σrisinθi，Ry=Σricosθi，R=姨Rx+Ry，0，表明序列没有趋势；若按降序排序，则相反。i=1i=1R若

7、ZSP

8、≤Zα/2，则接受零假设，即趋势不显著；否Cn=12则，趋势显著。显著性水平α对

9、应的临界值Zα/2可Σrii=1查《标准正态分布函数数值表》获得，Z0.05/2=1.96。12122数据来源22姨(Σrisinθi)+(Σricosθi)东江是珠江第三大水系，位于广东省东北部，=i=1i=1（2）12于东莞市石龙镇流入珠江三角洲，在广东省境内Σri2i=1流域面积23129km。流域内有新丰江、枫树坝、-1Rx白盆珠三大水库，水库总控制面积占流域面积的D=tan()（3）Ry43.5%，其中枫树坝水库库区延伸至江西省境内。式中ri———各月径流；θi———各月对应的角度，主要水文站有龙川、河源

10、、岭下、博罗等站，其本文数据分析基于水文年，取4月中为中龙川站以上集水面积为7699km2，河源站以上15°，各月按30°累计，不区分大小月。集水面积15750km2，博罗站为东江流域下游主要考虑到平面三角学的基本原理，正弦、余弦值控制站，集雨面积25325km2，占石龙以上流域总由于所在象限中所具有的正、负号不相同，集中期面积的93.7%。计算时不仅要视R