瀟河流域降水時(shí)空特征及地表徑流模擬.pdf

1、瀟河是汾河的第二大支流，位于汾河流域中游太原盆地的東北部。瀟河流域降水量和地表徑流量的時(shí)空變化對(duì)區(qū)內(nèi)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境建設(shè)以及人民生活穩(wěn)定有著重要影響。研究流域內(nèi)降水量及地表徑流對(duì)區(qū)域水資源科學(xué)管理具有較重要的意義。
　　本文基于瀟河流域24個(gè)雨量站1971～2011年的逐月降水?dāng)?shù)據(jù)以及蘆家莊水文站1955～2010年的逐日徑流數(shù)據(jù)，采用Mann-Kendall法、滑動(dòng)t檢驗(yàn)法、Morlet小波分析法和地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法等方法對(duì)瀟

2、河流域的降水時(shí)空分布特征進(jìn)行了分析，并用ArcSWAT2009(Soil and Water Assessment Tool)模型對(duì)流域地表徑流進(jìn)行了模擬。主要結(jié)論如下:
　　(1)采用Mann-Kendall法對(duì)瀟河流域的年平均降水進(jìn)行趨勢(shì)分析表明，從1971～2011年瀟河流域的年、夏季、汛期和冬季降水量均呈減少趨勢(shì)（Q＜0或Z＜0），遞減率分別為-5.39mm/10a、-7.28mm/10a、-5.35mm/10a和-0.2

3、4mm/10a;但春季和秋季降水量呈遞增趨勢(shì)（Q＞0或Z＞0），遞增率分別為4.44mm/10a和3.45mm/10a，各時(shí)間序列的降水量變化趨勢(shì)均不顯著。
　　(2)用綜合累積距平法、Mann-Kendall突變檢驗(yàn)法、Yamamoto法和滑動(dòng)t檢驗(yàn)法4種方法對(duì)瀟河流域各尺度的年平均降水進(jìn)行突變檢驗(yàn)分析結(jié)果表明，瀟河流域年降水發(fā)生突變的年份為1979和1997年，夏季和秋季降水未檢測(cè)到突變年份，春季和冬季降水發(fā)生突變的年份分別為

4、1982年和2000年，4種檢驗(yàn)方法所得結(jié)果重疊較少。
　　(3)利用Morlet小波分析法對(duì)瀟河流域的六尺度降水量進(jìn)行周期分析后得到，瀟河流域近41a的年降水主周期為6a、2a、4a、32a和16a;春季降水主周期為32a、22a、4a、7a和13a;夏季降水主周期為6a、2a和18a;汛期降水主周期為6a、2a、33a和16a;秋季降水主周期為9a、2a、33a和21a;冬季降水主周期為13a、3a、6a和32a。各尺度降水到

5、2011年截止時(shí)均處于一個(gè)尚未閉合的豐水中長(zhǎng)周期中，表明在未來(lái)的幾年甚至十幾年內(nèi)，瀟河流域的各個(gè)尺度降水都存在增加的可能。
　　(4)用GS+V9和Arcgis9.3中的地統(tǒng)計(jì)模塊共同對(duì)瀟河流域的年平均降水進(jìn)行了插值方法選擇及空間分析，結(jié)果表明，協(xié)同克里格插值法在瀟河流域的插值精度最高，且這一方法適用于流域所有的降水序列;瀟河流域的降水分布在空間上基本呈西北-東南走向，大體可概括為流域南北兩端降水多，東西兩側(cè)降水少，中部狹長(zhǎng)地帶偏

6、豐，;降水的變化率（Q值）的空間分布特征可概括為東部變化率大于西部，南部變化率大于北部;
　　(5)用ArcSWAT2009模型對(duì)瀟河流域的地表徑流進(jìn)行的建模結(jié)果表明，該模型在率定期(1955～1979年)和驗(yàn)證期(1980～2010年)的模擬效果均較好，決定系數(shù)(r)在率定期和驗(yàn)證期分別為0.88和0.78;模型的效率系數(shù)(Ens)也相差不大，在率定期和驗(yàn)證期分別為0.71和0.73。模擬結(jié)果的變化趨勢(shì)與實(shí)測(cè)徑流的年際年內(nèi)變化趨