李文燕

(甘肅省水文水資源局，甘肅 蘭州730000)

2013年7月，《甘肅“兩江一水”區(qū)域綜合治理規(guī)劃》獲國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)并啟動(dòng)實(shí)施。估算總投資將達(dá)320.58億元，建設(shè)期限為2013—2020年，其中的兩江為白龍江及其一級(jí)支流白水江。因此:開展白龍江甘肅境內(nèi)水資源變異趨勢(shì)分析，不僅對(duì)于流域水資源的規(guī)劃與開發(fā)、評(píng)價(jià)與管理，水利工程的勘查、設(shè)計(jì)、施工具有指導(dǎo)意義，同時(shí)也可為《甘肅“兩江一水”區(qū)域綜合治理規(guī)劃》提供有力的技術(shù)支撐。

1 流域概況

白龍江流域地處甘肅省東南部，呈西北—東南向的狹長(zhǎng)梭形，東北部和西北部隔著西秦嶺分別與西漢水流域和洮河流域毗鄰，西部以岷山為界，連接四川省閩江流域，南部則以摩天嶺和四川培江流域?yàn)猷?，流域面積32 181 km2，地跨甘肅省迭部、舟曲、武都、文縣等縣和四川省九寨溝、青川、昭化三縣，在甘肅省流域面積為27 391 km2，占總面積的83%。

白龍江發(fā)源于川、陜、甘交界的處西傾山東側(cè)郭爾莽梁北麓的甘肅省郎木寺，曲折東南流，經(jīng)過四川若爾蓋，甘肅省迭部、舟曲、武都、文縣，復(fù)進(jìn)入四川省，經(jīng)青川、昭化二縣匯入嘉陵江。河道全長(zhǎng)576 km，其中甘肅省境內(nèi)475 km，河源高程4 072 m，河口高程465 m，落差達(dá)3 607 m。白龍江水系呈不規(guī)則的樹枝狀分布，支流大部分在右岸匯入。主干及主要支汊向西北伸展。白龍江流域面積大于300 km2的一級(jí)支流有 13條;大于500 km2的有11條。［2］

2 水資源要素趨勢(shì)檢驗(yàn)及變異分析

運(yùn)用累積濾波器、坎德爾秩次相關(guān)、斯波曼秩次相關(guān)、均值跳躍性檢驗(yàn)等趨勢(shì)檢驗(yàn)方法［3］，對(duì)白龍江流域降水、流量進(jìn)行趨勢(shì)檢驗(yàn)，從中發(fā)現(xiàn)流域水資源變化趨勢(shì)規(guī)律。

2.1 研究資料

甘肅省水文水資源局自1958年開始在白龍江流域開展水文監(jiān)測(cè)，在流域內(nèi)自上而下設(shè)置白云、舟曲、武都、碧口水文站。為了分析區(qū)域水資源變異趨勢(shì)，整理了4個(gè)水文站建站至2010年的年、汛期、非汛期降水量，年、汛期、非汛期平均流量，用于趨勢(shì)檢驗(yàn)。測(cè)站基本信息見表1。

表1 白龍江水文測(cè)站基本信息表

表2 水文站監(jiān)測(cè)降水量基本情況

表3 降水量趨勢(shì)檢驗(yàn)

2.2 趨勢(shì)檢驗(yàn)與變異分析

2.2.1 降水量

白龍江自上游到下游，氣候要素因?yàn)榈乩砦恢煤偷貏?shì)高程的變化，依次由高寒陰濕氣候區(qū)，經(jīng)過溫帶半濕潤(rùn)區(qū)，過度到亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)。上游西北部海拔高，年降水量大于600 mm，氣候垂直分帶明顯，冷暖空氣交換激烈，常有冰雹和暴雨等災(zāi)害發(fā)生。監(jiān)測(cè)降水量基本情況見表2，累積濾波器、坎德爾秩次相關(guān)、斯波曼秩次相關(guān)趨勢(shì)檢驗(yàn)見表3，均值跳躍性檢驗(yàn)見表4。

表4 降水量均值跳躍性檢驗(yàn)

分析表2、3、4，可發(fā)現(xiàn)白龍江自上而下四個(gè)測(cè)站降水量有以下特點(diǎn):1)上游的白云和下游的碧口站降水量大于兩站之間的舟曲、武都站;非汛期降水量是汛期的四分之一左右;90年前降水量均減少，除舟曲減少幅度較大外，其余測(cè)站減少幅度較小。2)降水量系列資料趨勢(shì)檢驗(yàn)表明均有減少趨勢(shì)，其中減少趨勢(shì)最為劇烈的為舟曲站，其余站依劇烈程度依次為武都、碧口、白云站。3)除白云站無明顯的跳躍性外，舟曲、武都站以1993年為跳躍點(diǎn)表現(xiàn)出顯著的減少跳躍性，跳躍點(diǎn)前后均值降水跳躍量分別為172.6 mm和75.5 mm，碧口站在跳躍點(diǎn)1968年前后均值降水跳躍量為163.4 mm。

2.2.2 流量

白龍江多年平均徑流量389 m3/s，年徑流量122.68億m3，其中:白云站多年平均徑流量 17.51 m3/s，年徑流量5.52億 m3;舟曲站多年平均徑流量73.81 m3/s，年徑流量23.28億 m3;武都站多年平均徑流量126.08 m3/s，年徑流量39.76億 m3;碧口站多年平均徑流量254.31 m3/s，年徑流量80.20億 m3。流域徑流基本靠降水補(bǔ)給，年徑流量深從上游向下游遞增，水量豐沛。監(jiān)測(cè)流量基本情況見表5，累積濾波器、坎德爾秩次相關(guān)、斯波曼秩次相關(guān)趨勢(shì)檢驗(yàn)見表6，均值跳躍性檢驗(yàn)見表7。

表5 水文站監(jiān)測(cè)流量基本情況

表6 流量趨勢(shì)檢驗(yàn)

表7 流量均值跳躍性趨勢(shì)檢驗(yàn)

分析表5、6、7，可發(fā)現(xiàn)白龍江自上而下四個(gè)測(cè)站流量有以下特點(diǎn):1)非汛期平均流量是汛期的40%左右;90年前后流量均減少，自上而下減少幅度呈增加趨勢(shì)。2)降水量系列資料趨勢(shì)檢驗(yàn)表明均有顯著減少趨勢(shì)。3)白云、舟曲站以1968年為跳躍點(diǎn)表現(xiàn)出顯著的減少跳躍性，跳躍點(diǎn)前后均值流量水跳躍量分別為8.34 m3/s和41.63 m3/s;武都、碧口站以1993年為跳躍點(diǎn)表現(xiàn)出顯著的減少跳躍性，跳躍點(diǎn)前后均值流量水跳躍量分別為38.42 m3/s和72.90 m3/s。

3 結(jié)語

通過對(duì)白龍江白云、舟曲、武都、碧口水文站降水量及流量的趨勢(shì)檢驗(yàn)分析:監(jiān)測(cè)降水量均有減少趨勢(shì)，且舟曲站減少趨勢(shì)十分顯著;舟曲、武都、碧口降水量有跳躍性表現(xiàn)，跳躍減少幅度較大;監(jiān)測(cè)流量減少趨勢(shì)均為顯著，且跳躍性表現(xiàn)顯著，跳躍幅度大。降水量與徑流量減少的總趨勢(shì)相一致，跳躍點(diǎn)不一致的原因與資料系列長(zhǎng)度有一定的關(guān)系。

因此，白龍江碧口以上區(qū)域水資源要素降水量、流量自有監(jiān)測(cè)以來程減少趨勢(shì)，且發(fā)生變異現(xiàn)象，其中舟曲至碧口區(qū)間降水量減少趨勢(shì)尤為顯著，應(yīng)為流量減少的主要原因。

［1］謝平，許斌，章樹安，等.變化環(huán)境下區(qū)域水資源變異問題研究［M］.北京:科學(xué)出版社.2012.

［2］楊成有，劉進(jìn)琪.甘肅省河流名錄［M］.蘭州:甘肅人民出版社.2014.

［3］潘承毅，何迎輝.數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理與方法［M］.上海:同濟(jì)大學(xué)出版社.1992.