人类活动对鸭绿江下游水沙变化的影响.docVIP

人类活动对鸭绿江下游水沙变化的影响 　　河川径流及河流泥沙的形成与演变受气候变化和人类活动等多种因素影响，过程复杂具有随机性与波动性，而水沙变化则是最为活跃的部分，区分河流水沙变化的人类活动影响程度成为目前研究的热点之一，但由于在时段划分时多以年代来划分，而气象水文要素并没有以年代为周期和阶段性，若把变化很大的年份前后的数值平均，必然会导致阶段性差异的减小，王飞等根据累计距平值进行阶段划分，直观显示径流及泥沙变化的相对持续性，有效体现不同径流和泥沙量的时段持续性特征。文章利用鸭绿江下游干流的荒沟水文站的径流与输沙数据，采用Mann-Kendall检验方法进行水沙变化的趋势分析，首次用径流量一输沙量双累积曲线法对鸭绿江下游近50年的水沙变化进行阶段性划分，定量地研究降水变化与人类活动对水沙变化的阶段性影响。此项研究不仅对流域管理及河流整治具有指导意义，而且有助于水资源的合理开发利用。 　　1研究区概况及资料来源 　　鸭绿江为中国与朝鲜的界河，从长白山发源，沿中朝边境流向西南，在吉林省的临江和集安与浑江汇合后流入辽宁省，于东港市注入黄海;该河全长795 km，总流域面积6. 45万kmz，中国境内流域面积约为3 . 25万kmz，年平均径流量为289 x108m3，年平均输沙量为1. 13 x 106 t。鸭绿江的水沙年内分配极不均匀，洪季的径流量约占全年总量的80%以上，而枯水期则流缓水清。 　　在此研究中，年径流量、年输沙量资料来源于鸭绿江下游的荒沟水文站1958一2008年的实测资料，降水资料是对荒沟站流域范围的各雨量站年降雨量按泰森多边形方法整理得到回。荒沟站是鸭绿江干流最下游的水文站，其结果可体现鸭绿江下游的水沙变化规律。 　　2研究方法 　　2. 1 Mann一Kendall法 　　研究采用Mann一Kendall秩次相关检验法(简称M一K法)，M一K法在水文研究中经常使用，是对序列趋势变化进行检验的一种方法，被广泛应用到水文气象资料趋势成分检验，能很好的描述时间序列趋势上升、下降及变化的程度等特征。 　　2.2 双累积曲线法 　　双累积曲线法(Double mass analysis)是进行时间序列分析的一种常用方法，它的基本原理是两个变量按同一时间长度逐步累加，一个变量作为横坐标，另一个变量作为纵坐标，以此来描述二者的趋势性变化[Ds.i67。若将累积径流量作为横坐标，累积输沙量作为纵坐标，点绘累积径流量和累积输沙量的关系图，在正常情况下，输沙累计值虽有波动，但不会有系统偏离，二者的关系应为一直线;若该直线在某一时间发生偏转，即斜率发生变化，则表明降雨以外的因素(通常是人类活动)对年输沙量产生了影响。 　　3鸭绿江下游水沙变化特征 　　3. 1水沙变化趋势 　　鸭绿江下游荒沟站1958-2008年的实测年径流量和年输沙量随时间的变化，采用5年平滑线来揭示其变化趋势。其中，年径流量和年输沙量5年平滑线的矿分别是0. 261 6和0. 229 6且统计检验表明，显著性概率均lt;0.01由矿的大小可知，年径流量变化的趋势性要强于年输沙量变化的趋势性。 　　3.2水沙年际变化特征 　　鸭绿江下游荒沟站的径流量的年际变化弱于输沙量的年际变化。水沙年际变化特征值见表1，从表1可以看出，荒沟站的径流变差系数(0. 30)小于输沙量的变差系数(0. 41)，说明前者年际变化弱于后者。径流量的年际极值比为3. 99，输沙量的年际极值比却高达189，后者是前者的47倍，也说明了径流量的年际变化弱于输沙量的年际变化。 　　5结论 　　应用多种统计方法对鸭绿江下游荒沟站水沙变化特征及人类活动的阶段性影响进行了定量分析，结果表明: 　　1.用M一K法对荒沟站近50年的实测年径流量和输沙量记录进行了趋势检验，表明年径流量与年输沙量变化均为显著的下降趋势，且年径流量下降的趋势比年输沙量下降的趋势更强，这与5年平滑线的结果一致。 　　2.通过水沙演变的阶段性研究表明，在同一时段，径流量与降雨量减少幅度相当，说明降雨量的减少是径流量减少的主要原因，而输沙量减少的幅度明显的大于同期降雨量和径流量减少的幅度，说明输沙量的减少除了自然原因影响外还受人类活动等其他因素的影响。 　　3.鸭绿江下游径流量阶段性变化的定量研究显示:1964 } 2008年间降雨因素对径流减少的影响比率为89. 908%，人类活动对径流减少的影响仅占10. 092%;不同时段人类活动对径流的影响程度也不相同。 tFX 　　4.人类活动对输沙量的阶段性影响增减不一。1964一1994年间以减沙为主，年均减沙1. 18 x10