黄河流域代表水文站径流和降水量变化的初步分析
第!
((
黄河流域代表水文站径流和降水量
变化的初步分析卢秀娟!张耀存
王国刚
摘!要!通过对899:#899(年共
区域降水量资料的季节和年际变化趋势的分析!初步揭示了黄河不同流域降水量
发现虽然黄河上游区域平均降水量距平的变化在夏季和秋和径流量之间的关系!
季呈下降趋势!但代表黄河上游的兰州水文站径流量在夏季和秋季却呈现出明显
而黄河中游区域平均降水量距平的变化在夏季和秋季呈下降趋的上升变化趋势!
势!代表黄河中游的花园口水文站径流量在夏季和秋季也呈现出明显的下降变化
趋势$因此!在比较长时间的气候趋势上!黄河中游地区径流量异常与降水量异常
变化趋势是一致的!降水量异常是影响径流量异常的主要因子$而在黄河上游地
降水量减少的同时径流量却增加!区径流量异常与降水量异常变化趋势并不一致!
这可能与伴随着降水量减少的全球增暖所引起的高原冰川和积雪融化等因素有
关$因此!影响黄河上游径流量的因素除了降水等自然因子外!其它因子诸如上游
的径流量%人类活动%全球增暖等也同样会影响黄河上游的径流量$
关键词!黄河流域!径流量!降水量
分类号!=?)
!引!言
黄河起源于青藏高原!流经青海%甘肃%内蒙古%陕西%河南%山东等地!最后汇入渤海$黄河的水资源和水力资源对于黄河流域乃至全国的经济建设起着至关重要的作用!因而被称为&母亲河’$但是!近年来由于黄河流域工农业生产迅速发展!人口急剧增长!加之干旱气候对水资源的影响!这条&母亲河’的中下游夏秋季节径流量呈减少趋势!已经出现了枯竭的现象$黄河流域的水资源供需矛盾%流域生态环境恶化等问题!严重影响了工农业生产$因此!研究黄河流域水资源变化特征!寻找并分析影响水资源的主要因子!对于合理开发和利用水资源!
修改稿日期!!((!B(
国家重点基础研究发展规划项目&我国未来生存环境演变和北方干旱化趋势预测研究’资助基金项目!
黄河流域代表水文站径流和降水量变化的初步分析!期!!!!!!卢秀娟等%
制定水资源规划和决策!遏止水资源短缺和改善生态环境等都有着十分重要的作用
针对最近几十年来黄河流域水资源不断减少甚至有断流的现象!近年来人们开始关注气
8B:$候变化对我国干旱地区如西北和华北等地区水资源的影响#!并进行了初步的研究!也取得
因此研了一些有意义的结果
究较大范围内长期气候变化对地表水资源的影响也是非常必要的
为黄河流域水资源的合理开发利用提供科学依据
!!资料和计算方法
!#!!资!料
本文所用的径流资料为黄河水利委员会整编的89::年8月#899(年8!月共
通过求取降水量和径流量的相关!与径流量相关系数较高的降水量测黄河流域的降水量测站!
站则选为降水量代表站
!#
为了分析径流与降水之间的关系及其变化趋势!本文对黄河上&中游的降水量与径流量分别求季度距平!并计算它们的年际变化趋势
设某要素序列资料为一个时间序列!可表示为^’!它可用一个多项式来表示%^^8!!!7!
!(J)!)Y($$;)$$;’;)(;)8!(
其中H为时间
J)4)Y($$(;)8
其趋势变化率可表示为%()$4)8L$
其中>>(&8由最小二乘法确定%
!J#()()$Y$Y$1,#!+$,
$!8
图8给出了代表黄河上游的兰州水文站的径流量距平及其线性拟合的变化趋势
89?
秋季
由此可见%夏!秋季的径流量变化幅度比春季!冬季要大得多%冬季径流量距平变化幅度最小%
量距平变化的幅度最大%在89)A年春夏秋冬四季都是径流量距平的最大值$
’#春季’#夏季’#秋季’#冬季(实线
##J@&8!.776>%O>G@>H@$7$PG67$PP>7$E>%@7COCGC>Q$7’Q$%@T>7T@HQHGC7T’T>QH3>7V
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’#春季’#夏季’#秋季’#冬季(实线
##J@&!!.776>%O>G@>H@$7$PG67$PP>7$E>%@7COCGC>Q$7’Q$%@T>7T@HQHGC7T’T>QHd6>6>7I$6M\\Q\
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图!给出了代表黄河中游的花园口水文站的径流量距平及其变化趋势$分析图!发现%
黄河流域代表水文站径流和降水量变化的初步分析!期!!!!!!卢秀娟等’89:
系数>夏季]!秋季]8冬季]8可见黄河中游的径流量在夏!a(!:a!!:a?!
季减少尤为明显#在A并(年代初和A(年代末到;(年代初这两个时段一年四季均为负距平
水文站径流量距平变化趋势与黄河中游的花园口水文站的径流量距平变化趋势完全不同
图
在春季和冬季是上升的
是下降的
距平及其变化趋势图#分析发现
冬季变化幅度仍然最小
降水量距平的幅度在各个季节均大于黄河上游降水量的距平幅度#分析降水量距平变化趋势发现
对比黄河上游降水量和径流量距平变化趋势图%图8和图
图
%&春季%&夏季%&秋季%&冬季(实线’距平变化(虚线’线性趋势>FLT
&J@&
’’
89
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图?!黄河中游区域平均降水量距平的年际变化曲线及其线性变化趋势!单位
!#春季!#夏季!#秋季!#冬季$实线
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图:!黄河上游区域平均温度距平的年际变化曲线及其线性变化趋势!单位
!#春季!#夏季!#秋季!#冬季$实线
#J@&:!.776>%O>G@>H@$7$PHCECG>H6GC>7$E>%@7COCGC>Q$7!Q$%@T>7T@HQHGC7T@7HL
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和秋季却呈现出明显的上升趋势&而从黄河中游降水量和径流量距平变化趋势图!图!和图#的对比中发现%对线性变化趋势而言%黄河中游区域平均降水量距平的变化在夏季和秋季呈?
下降趋势%代表黄河中游的花园口水文站径流量在夏季和秋季也呈现出下降的变化趋势&这在一定程度上说明%在比较长时间的气候趋势上%黄河中游地区径流量异常与降水量异常变化趋势是一致的%降水量异常是影响径流量异常的主要因子&而在黄河上游地区径流量异常与降水量异常变化趋势并不一致%降水量减少的同时径流量却增加%这可能与伴随着降水量减少的全球增暖所引起的高原积雪融化等因素有关&图:给出了黄河上游区域平均温度季度距平及其变化趋势图%从图中可以看到%黄河上游地区的区域平均温度在春季和夏季表现出微弱的
黄河流域代表水文站径流和降水量变化的初步分析!期!!!!!!卢秀娟等’89A
分别为(黄河上游地区由于秋冬季节的明显升温
川和积雪融化
另外
年代际变化
为了分析黄河流域降水量与径流量变化之间的关系
表8!兰州和花园口水文站的径流量相关系数
.>F%C8!.H@$7$PH7V7Td6>6>7I$6H@$7Q\\MN
春
兰州#花园口(&A)夏(&)
表!给出了黄河上游和中游区域平均降水量与径流量之间的相关系数
而在冬季降水量和径流量之间的相关系数为负相关
春季和夏季
在黄河上游降水量和径流量之间没有明显的相关关系!在黄河中游降水量与径以降雪为主
流量之间的相关系数夏季最大
和径流量之间的相关系数最小
降水量仍然可能是影响径流量的主要因子
还可能有其它的影响因子%如农业灌溉等&!而冬季由于降水主要以降雪为主
黄河中游降水量和径流量之间的相关关系也不十分明显!
表!!黄河上中游区域平均降水量与径流量之间的相关
.>F%C!!.H@$7QFCHSCC7GC@$7>%EC>7NGCL@@H>H@$7>7TG67$PPMN
春
兰州#黄河上游
花园口#黄河中游(&?8(&?A夏(&
$!结束语
本文通过对黄河不同流域降水量和径流量资料的分析
89;
本文只对影响径流的自然因子$降水%进行了初步分析!实际上影响黄河径流量变化的原因可能比较复杂!尤其是人类活动!因为人类活动影响径流量的方式是多种多样的!工农业用
水库蓄水放水等等!都会直接影响径流量的大小!此外由于全球变暖导致更多的冰雪融化水#
究竟在多大程度上影响黄河的径流量也是值得进一步研究的重要课题
参!考!文!献
张国胜!王青春!等a干旱气候对青海地表水资源影响的研究a气候与环境研究!$%&!(((!O!!!8#!!A!!8!李林!
科学出版社!!!汤奇成a中国干旱区水文及水资源利用a北京&899!a??#;(
山东科学技术出版社!899!a9:#8()
徐祥德!庞昕a西北地区夏季降水异常的时空特征分析a气象科学!$%&?!王秀荣!!((!!
秦宁生!马元仓!等a青海省春季降水的概念模型及典型个例分析a气象科学!$%&!((8!
黄河流域代表水文站径流和降水量变化的初步分析!期!!!!!!卢秀娟等$899
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黄河流域代表水文站径流和降水量变化的初步分析
作者：
作者单位：
刊名：
英文刊名：
年，卷(期)：
被引用次数：卢秀娟， 张耀存， 王国刚卢秀娟,张耀存(南京大学大气科学系,南京,210093)， 王国刚(水利部黄河水利委员会,郑州,450003)气象科学SCIENTIA METEOROLOGICA SINICA2003,23(2)10次
参考文献(5条)
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6.程红光.岳勇.杨胜天.郝芳华.杨志峰 黄河流域非点源污染负荷估算与分析[期刊论文]-环境科学学报 2006(3)
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本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_qxkx200302009.aspx