汾河上游水文氣象要素演變特征及徑流影響因素研究.pdf

1、在氣候演變和人類活動加劇的共同影響下，河川徑流時序的時間和空間分布已發(fā)生了明顯的變化?？茖W認知徑流的變化特征及其影響因素，能夠更好地合理開發(fā)利用水資源，同時為區(qū)域發(fā)展提供理論指導。本文以1956-2000年汾河上游4個水文站的徑流數(shù)據(jù)為基礎資料，結合流域內降水、年平均氣溫等氣象要素，利用線性回歸、累積距平法、五點三次滑動曲線、Mann-Kendall趨勢分析法、有序聚類法和經(jīng)驗模態(tài)分解等方法分析了徑流和氣候要素的變化特征。采用雙累積曲線

2、、交叉小波變換、小波相干和統(tǒng)計等方法，探討了人類活動對徑流變化的貢獻率，分析了汾河上游徑流豐枯變化對太陽黑子活動和厄爾尼諾現(xiàn)象的響應，并初步研究了歸一化植被指數(shù)對徑流變化的影響，得到如下研究成果。
　?。?）在年內，汾河上游4個水文站的徑流分布極不均勻。全年中8月徑流量最大，1月徑流量最小。徑流的四季分配中，夏季和秋季所占比例最大，春季和冬季次之。各水文站徑流的年內分配過程呈雙峰型。
　　（2）汾河水庫站、寨上站及蘭村站徑流

3、經(jīng)歷了兩個豐枯階段：1956-1970年、1971-2000年。上靜游站徑流序列經(jīng)歷了豐-枯-豐-枯四個階段。上靜游站徑流于1967年發(fā)生突變；汾河水庫站和蘭村站徑流的突變點在1969年；寨上站徑流發(fā)生突變較汾河水庫站和蘭村站稍晚，突變年份在1970年。汾河上游各水文站徑流序列均存在準2-4年、準10年的周期變化，且45年中，各站徑流呈減少趨勢。
　?。?）在1956-2000年中，汾河上游的平均降水量為490.50mm。45年的

4、降水序列表現(xiàn)為減少趨勢且變化不顯著。降水序列于1967年發(fā)生突變并具有準2-3年、準10年的周期。汾河上游45年的多年年平均氣溫為9.77℃。氣溫序列呈上升趨勢且變化顯著。年平均氣溫于1993年發(fā)生突變。年平均氣溫序列呈現(xiàn)準2-4年、準8年和準16年的周期規(guī)律。1956-2000年中，汾河上游的年蒸發(fā)量多年平均值為1735.29mm。汾河上游蒸發(fā)量減少且趨勢明顯。年蒸發(fā)量于1974年發(fā)生突變，存在準2-4年、準14年的波動周期。

5、　　（4）通過相關分析、通徑分析和集對分析結論表明，汾河上游4個水文站徑流變化主要受降水變化影響，且兩者呈顯著的正相關關系。年平均氣溫對徑流變化影響較弱，兩者呈負相關關系。除此之外，還有其它影響因素驅動汾河上游各站徑流演變。在突變年份前后，降水是上靜游站、汾河水庫站徑流變化的主要原因。在突變前，降水主要影響寨上站和蘭村站徑流變化。突變后，人類活動是寨上站、蘭村站徑流變化的主要原因，降水次之。
　?。?）汾河上游4個水文站的徑流序列

6、與太陽黑子序列對比曲線呈相似性，在太陽黑子峰值年，徑流偏枯；在太陽黑子谷值年，徑流偏豐。汾河上游各水文站徑流序列的豐枯變化對于太陽黑子活動有較好的響應關系。通過交叉小波分析，汾河上游4個水文站徑流序列和太陽黑子相對數(shù)存在顯著的共振周期，約為8-11年，且徑流序列變化提前于太陽黑子活動的變化。
　?。?）汾河上游4個水文站徑流序列與多變量ENSO指數(shù)(Multivariate ENSO Index,MEI)的交叉小波圖呈現(xiàn)相似性，兩