瀟河流域降水時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空變化對區(qū)內(nèi)的社會經(jīng)濟發(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t檢驗法、Morlet小波分析法和地統(tǒng)計學(xué)方法等方法對瀟

2、河流域的降水時空分布特征進行了分析，并用ArcSWAT2009(Soil and Water Assessment Tool)模型對流域地表徑流進行了模擬。主要結(jié)論如下:
　　(1)采用Mann-Kendall法對瀟河流域的年平均降水進行趨勢分析表明，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（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（Q＞0或Z＞0），遞增率分別為4.44mm/10a和3.45mm/10a，各時間序列的降水量變化趨勢均不顯著。
　　(2)用綜合累積距平法、Mann-Kendall突變檢驗法、Yamamoto法和滑動t檢驗法4種方法對瀟河流域各尺度的年平均降水進行突變檢驗分析結(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種檢驗方法所得結(jié)果重疊較少。
　　(3)利用Morlet小波分析法對瀟河流域的六尺度降水量進行周期分析后得到，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年截止時均處于一個尚未閉合的豐水中長周期中，表明在未來的幾年甚至十幾年內(nèi)，瀟河流域的各個尺度降水都存在增加的可能。
　　(4)用GS+V9和Arcgis9.3中的地統(tǒng)計模塊共同對瀟河流域的年平均降水進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模型對瀟河流域的地表徑流進行的建模結(jié)果表明，該模型在率定期(1955～1979年)和驗證期(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，在率定期和驗證期分別為0.71和0.73。模擬結(jié)果的變化趨勢與實測徑流的年際年內(nèi)變化趨