巢湖流域径流量时间分配及趋势变化分析

　　一、引言

　　在水文系统中，水文时间序列变化具有趋势性。由于自然条件及人类活动影响，流域水文特征随时间序列的演变特征将发生变化。径流的变化直接关系水资源的变化，分析径流的变化趋势对水资源可持续利用及防汛减灾具有重要意义。水资源的合理分配与利用可以带来巨大的社会和经济效益，同时为可持续发展奠定坚实基础。通过对巢湖流域径流数据的分析，推求其年内分配及变化趋势，分析变化原因，可为区域开发规划提供参考，为区域水资源管理提供理论依据。

　　二、流域概况

　　巢湖流域位于长江下游左岸，处于安徽省中部。流域以西以江淮分水岭为界，东濒长江，南与菜子湖、白荡湖、陈瑶湖及皖河流域毗邻。流域总面积 13486km(含铜城闸以下 2 牛屯河流域面积 404km2 )，约占安徽省总面积的 9.3%。其中，巢湖闸以上 9153km2 ，巢湖闸以下 4333km2 。流域形状东西长，南北窄。跨合肥、巢湖、六安及安庆 4 市的 16 个县(市区)。主要支流发源于大别山区，自西向东流经巢湖，由裕溪河、牛屯河入长江。巢湖居流域中心，四周河流呈放射状注入。其中，较大的支流有杭埠河、派河、南淝河、柘皋河、白石天河和兆河等。巢湖闸以下为裕溪河，主要支流有清溪河、西河等。流域上游为山丘区，中下游沿巢湖和沿长江为平原圩区。

　　属亚热带湿润性季风气候区。多年平均气温为 16℃，极端最高气温为 41.3℃，极端最低气温零下 15.7℃。相对 湿 度 76%。流域最大年降水量 1826mm，发生于 1991 年;年最小降水量 672mm，发生于 1978 年。暴雨主要集中在汛期 5～8 月，总体分布规律是南大北小。除长江洪水顶托倒灌外，流域内的洪水由暴雨形成。

　　三、采集数据及分析方法

　　巢湖流域径流量采用出口长江断面：凤凰颈排灌站、凤凰颈闸、裕溪闸、铜城闸 4 个水文站 1991～2015 年的流量实测资料。同时也收集了吴山、柘皋、巢湖闸、铜城闸、新桥、开城桥、泥河、兆河闸、白山、梁家坝、汤池、晓天、主簿源、张家店、桃溪、山南、董铺、元疃 18 个巢湖流域雨量代表站点的降水资料。各时间序列变化趋势的显著性采用非参数统计检验方法，并采用年份内分配不均匀系数法分析变量的年内分布特性。同时加入龙河口、董铺、巢湖闸三个站点蒸发量及巢湖、万佛湖、董铺、众兴等水库库容变量因素。

　　四、径流量的时间分配

　　1.年内变化特征

　　(1)径流年内分配特点

　　根据凰颈排灌站、凤凰颈闸、裕溪闸、铜城闸流量及前述湖库水位资料，计算出多年平均月径流量年内分配(见图 1)。

　　表 1 给出了 1991～2015 年各月平均径流量、最大径流量、最小径流量值，因处长江中下游区域，受梅雨、汛期暴雨及台风的多种因素影响，巢湖流域径流年内分配不均匀。6 月、7 月、 8 月约占多年平均年径流量 56%;1 月、2 月、3 月、11 月、12 月径流量比较接近。百分比基本都维持在 3%左右，反映了流域年内分配不均匀，变化幅度较大的特征。

　　(2)径流年内不均匀系数

　　径流不均匀系数反映了径流年内分配的丰枯差别变化幅度，巢湖流域径流量年内分配不均匀系数见图 2。

　　1993 年、1999 年、2004 年、2012 年、2015 年不均匀系数最小，基本等于本时间序列多年平均径流量，比例为 20%。多年年内分配不均匀系数 C'vy 的平均值为 0.12，约 15 个年份年内分配不均匀系数明显大于平均值，说明这些年份分配不均匀，约占 40%，洪涝比较频繁。总体上看分配均匀与不均匀交替变化，没有明显规律性。

　　2.径流的年际变化

　　巢湖流域长江出口本序列年份平均径流量为 158m3 /s, 径流量的年际变化径流量较大的依次为 457m3 /s(1991 年)、338m3 /s(2003 年)、252m3 /s(2010 年)，径流量较小的为 46m3 /s(2001 年)、50 m3 /s (1994 年)、61 m3 /s(1997 年)、61 m3 /s (2000 年)、77 m3 /s(1995 年)、85m3 /s (1992 年)、90 m3 /s(2013 年)，其他年际尤其是 2004～2015 年间变化幅度基本较小，多年平均径流的量 158 m3 /s。通过对比巢湖及流域内各水库调蓄等因素参加计算后，年际变化幅度略有减小。可见流域内湖泊水库对径流量调蓄有一定作用。

　　五、多年平均降水量的时间分配

　　1.降水量的年内分配

　　巢湖流域属亚热带湿润性季风气候区，降水较丰沛，对 1991～2015 年多年平均月降水年内进行分析见图 3，可以看出降水量集中的月份是 3～8 月，占全年降水的 71.3%，其他月份降水占全年 28.7%，可见降水集中在春夏季，易形成春夏涝、秋冬旱的局面。

　　根据季节划分，3～5 月为春季，6～8 月为夏季，9～11 月为秋季，12～2 月为冬季。各季节平均、最大和最小降雨量占全年降雨量的百分比数据的统计分析见表 2，一般状况下，该区域降水主要集中在夏春季，分别占全年的 45.2%、26.2%。秋冬季降水偏少，分别占 15.6%、13.1%。近 25 年最大降水量出现在夏季约 88%，最小降水量全部出现在冬秋季。

　　2.降水量的年际变化

　　巢湖流域此次样本序列降水量较大的 依 次 为 1826mm (1991 年)、1508mm (2003 年)、1434mm(2010 年)、1359mm (1993 年)、1326mm(2014 年)。降水量较小的依次为 837mm (2001 年)、854mm (1995 年)、868mm (1994 年)、880mm (1997 年)、945mm(2013 年)，25 年均值为 1151mm。丰枯降水交替出现，变化趋势不明显，没有通过置信度 95%的检验。

　　3.降水量对径流趋势变化的影响

　　巢湖流域多年平均月降水量和平均流量的年内分配对比见图 4，径流量年内变化显著，和降水量变化基本一致。 6～8 月降水明显，相应径流量明显增大，流域上游为山丘区，下游主要以圩区为主，产汇流较快，虽然气温较高，农业灌溉、土壤蒸发及植物蒸散发有所增多，但期间雨水丰沛，前期土壤含水量较大，故对径流量影响不明显。8 月之后至次年 5 月，降水明显减少，径流量也随之明显变化，气候为亚热带湿润性季风气候区，期间农业用水很少，一般不会发生缺水现象。

　　六、结论

　　通过对巢湖流域 1991～2015 年降水数据分析，流域内降水年内分配不均匀，主要集中在 6～8 月，而冬季降水很少。对降雨量年际变化进行检验，没有发现明显趋势。流域径流量年内分配不均匀，变化幅度较大，总体也无明显变化趋势，径流偏枯不多，丰水径流年份较少。通过降水量和径流量数据比较，降水变化对径流变化影响明显，通过巢湖湖容及流域内水库统计分析，可以看出对年际间径流量变幅过大发挥了一定调蓄作用，能够更为充分地对水资源进行利用。

　　相关期刊推荐：《治淮》(月刊)创刊于1952年，由水利部淮河水利委员会主办。本刊紧紧围绕治淮中心工作，把握正确的宣传舆论导向，关注流域水利发展的重大问题，综合介绍和探讨水利政策、法制建设，流域管理、水利经济、工程建设等方面的新问题、新经验，是治淮宣传的重要阵地。有投稿需求的作者，可以直接与在线编辑联系。

《巢湖流域径流量时间分配及趋势变化分析》

上一篇：湖口县气候变化对油菜花花期的影响分析

下一篇：野生和栽培滇龙胆草生物量分配及异速生长