九龙江径流Flashiness指数时空变化分析-论文.pdf

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1、第34卷第3期水文Vo1．34No．32014年6月JOURNALOFCHINAHYDROLOGYJun．，2014九龙江径流Flashiness指数时空变化分析黄金良，张祯宇邵建敏。，黄祖亚，罗寿秦。(1．福建省海陆界面生态环境重点实验室，福建厦门361005；2．厦门大学环境与生态学院，福建厦f-1361005；3．福建省水文水资源勘测局，福建福州350000)摘要：通过分析河流Flashiness指数的时空变异，进而评估水电开发、土地利用变化等人类活动对河流径流时空变异特征的影响。本研究选取地处东南沿海的中尺度流域——九龙江流域．基于19672007年近40年的水文资料，利用Fl

2、ashiness指数、基流指数等重要水文指数，并借助GIS、多元统计分析的方法来识别九龙江北溪与西溪两大干流流域近40年来径流时空变化特征及其影响因素。研究结果表明．九龙江流域近4O年来径流特征发生显著的变化，流域面积是影响九龙西溪和北溪径流时空变化的自然因素．大坝建设、水电开发改变了九龙江流域的水文条件，进而影响了径流量的年内分布规律及泥沙输出特征，土地利用变化是影响流域径流特征变化的潜在因子。研究结果可为流域水资源管理提供科学依据。关键词：Flashiness指数；径流变化；水电开发；土地利用变化；流域中图分类号：P333文献标识码：A文章编号：1000—0852(2014)03—

3、0037—06化等对流域水文条件影响的评估[2,6-9]。但在我国目前仍l前言鲜见这方面的研究。河川径流是人类有限的、可利用的淡水资源的主本研究选取亚热带中尺度流域——九龙江流域作要来源，是支撑社会、经济、生态环境和人类社会可持续为研究流域，作为漳州、龙岩、厦门三地市超过500万发展的基础。自20世纪以来。由于全球气候变化和人类人的饮用水与工农业用水源，其区域的生态意义重大。活动等多种因素，河川径流已经发生很大的变化。目前九龙江流域，地处东南沿海，一方面，土地利用变化剧包括河川径流在内的水资源安全受到了极大的威胁【】1。烈，大坝建设、水电开发力度大。另一方面径流变化受径流量是反映流域水

4、文特征的一个基本参数。掌降水影响较大，气候变化使得径流变化特征更为复杂。握流域径流量时空变化特征是流域水文研究的重要内本研究基于九龙江流域近4O年的水文数据，分析容，是进一步研究和掌握流域水文过程的前提[21，其研Flashiness指数的变化趋势，旨在评估土地利用变化与究结果可为流域水资源管理和流域土地管理与决策提大坝建设等人类活动对九龙江流域径流时空变化特征供重要依据。近20年来，世界上众多专家学者提出多的影响，为流域水资源管理提供科学依据。种方法来对于河JII径流变化特征进行分析，例如2材料和方法Robertson等(1999)、Werkhoven等(2008)等利用流量曲线的斜

5、率进行初步分析【¨1，Merz(2003)利用最大2．1研究区域洪峰流量与日均流量的时间变化分析河JIi径流的变九龙江位于东经ll6。4655”一l18。0217，北纬24。化[51但相关的定量研究无法排除气候变化等非人为2353"-25o5338，是福建省第二大河，流域面积1．47x因素的影响，为此，Baker在2004年提出了nashiness104km2．地处福建省经济较为发达的东南沿海，流经农指数来定量分析径流的变化特征旧，该指数的变化与业集约化水平较高的漳州平原．由发源于龙岩梅花山气候变化引起径流量年际变化无明显相关性，而对一带的北溪及发源于南靖和平和县西部板寮岭的西溪大坝建

6、设、土地利用变化有较高的敏感性。目前两大支流构成。其中，北溪流域面积9803km，西溪流Flashiness指数已被成功的用于大坝建设、土地利用变域面积3946km，北溪和西溪汇合于漳州，至浮宫又有收稿日期：2013一O1—16基金项目：国家自然科学基金项目(40901100；40810069004)；福建省水利厅项目(FJSW2013038)作者简介：黄金良(1975一)，男，福建惠安人，教授，博士，主要研究方向为流域过程和管理、土地利用／覆被变化的格局、过程和效应。E—mail：jlhuang@xmu．edu．en38水文第34卷南溪汇人，经厦门港人海(见图1)。2_2GIS分析本

7、研究基于1986、1996、2002、2007、2010年五期ETM／TM遥感影像数据。采用非监督分类与手工修正相结合的方式【01将遥感影像分为农业用地、林地、城镇建设用地三类。进一步应用GIS进一步提取5个年份北溪、西溪流域土地利用数据，籍此分析土地利用变化对流域径流变化的潜在影响。2．3数据来源和研究方法(1)Flashiness指数。水文资料取自九龙江流域的北溪(浦南、漳平)、西溪(郑店、龙山)水文站40年来的监测数据进行分析。利用由Ba