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随着经济的发展、人类活动的增强,尤其是近几十年来的大规模经济建设,水资源在自然形成的固有规律下,又出现了新的特征。气候变化和人类活动对水文情势的影响随着问题的突出也越来越受到关注,尤其是人类活动的影响。
采用常规的趋势统计(MK检验、斯波曼检验、线性回归)分析计算流域径流趋势变化,利用bootstrap方法估计水文时间序列的趋势显著性水平,可分析处理相关性较强的时间序列,在水文、气象时间序列分析中有较为广阔的应用前景。
本文以北江流域支流长坝、犁市和高道站及干流横石和石角站1956-2000年的实测径流序列为基础,采用以上趋势检验方法,对年径流、汛期径流、枯季径流分别进行趋势分析计算,为了消除序列自相关性对趋势检验的影响,采用滑动分块bootstrap法估计显著性水平,并从气候变化和人类活动的影响两方面分析趋势变化原因,得到以下结论:
(1)时间序列的自相关性对趋势分析的结果有一定的影响,正相关使得误认为存在趋势的概率变大,而负相关使得认为存在趋势的概率变小,而滑动分块自助法为处理此类问题提供了新的思路。
(2)北江流域的年径流呈现缓慢上升的趋势,且支流上升的趋势大于干流,支流长坝犁市、高道站趋势可能都在82%以上(MK分析结果)且趋势过程变化较为一致,而干流横石站和石角站存在趋势的可能较低,由于横石和石角年径流具有较为显著的相关关系,趋势过程变化一致程度较高。
(3)各站的汛期径流基本没有趋势变化。
(4)各站的枯季径流存在较为显著的上升趋势,对于各站的枯季径流趋势变化,支流长坝、犁市、高道站的规律一致,干流的横石站和石角站呈现相同的变化规律。
(5)人类活动的影响的是年径流呈缓慢上升的趋势主要原因,人类活动导致植被破坏、水土流失、城镇化,从而造成流域下垫面条件变化,这是导致流域内径流增加的主要原因。
(6)近年来流域水库拦蓄洪水能力的提高是导致汛期径流没有同步上升趋势的一大原因。水库对径流的调节及流域内植被变化和蒸发能力的减弱则是枯季径流显著增加的主因。