生态可持续发展论文：大盈江干流径流特性浅析_可持续发展战略论文

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生态可持续发展论文：大盈江干流径流特性浅析

摘 要:大盈江为西南地区的中缅国际河流,流域内人口集中,水能资源丰富。随着社会经济的发展,大量水电站建设发电,流域内人类活动对径流势必造成影响。对下游干流拉贺练水文站1980～2008年径流资料分析得出:流域内人类活动对径流虽然存在一定的影响,但其影响不大,年径流量基本保持一致;径流量年内分配不均,各年代月径流量年内变化曲线为双峰形,径流量年内分配基本保持一致;径流量年际变化不大,周期性表现为短周期5～7 a,长周期约为14 a。

关键词:径流量;特性;大盈江干流大盈江是伊洛瓦底江的一级支流,位于云南省西部,东和东南接瑞丽江水系,北及西与缅甸为邻,流经云南省腾冲、梁河、陇川、盈江4个县,介于东经97°31′～98°38′、北纬24°18′～25°37′之间。大盈江发源于腾冲县猴桥镇五台山和狼牙山一带,水源地高程3 595 m。河流由北向南流至盈江县城附近后转西南流向,于芒允乡包崩山附近出境,出境高程250 m,至缅甸八莫注入伊洛瓦底江。大盈江国内集水面积5 859 km2 ,河长196.2 km,水资源量78.97亿。大盈江流域处于横断山脉,为高黎贡山南延支系西南余脉构成的山地地势,北高南低,大小盆地镶嵌其间,上游的胆扎盆地面积较小;中游槟榔江大部分是深涧峡谷,其间有盏西盆地;下游较为平坦开阔,盈江盆地面积516km2;出国境段为峡谷河道,比降大。支流南底河上游腾冲县境内挽近时期火山多次喷发,火山口众多。天然状况下,大盈江流域内径流量特性主要受自然因素和下垫面的影响。随着社会经济的发展、用水量增加,人类活动对流域内径流量的影响愈加显著。大盈江流域是边疆少数民族地区,经济发展相对缓慢, 20世纪90年代以前居民生活和工农业生产用水量不大,水利建设主要以筑堤防洪治理水旱灾害为主。21世纪后随着经济社会的发展,居民生活和工农业生产用水量增加,大盈江丰富的水能蕴藏资源得到开发利用,在干流上已经建成和正在建设的水电站有13座,总装机为125.8万kW。随着水资源开发利用程度的提高和水电站相继建成发电,改变了流域的自然形态,本文以大盈江干流控制站拉贺练水文站(1979年设立)1980～2008年径流资料,分析在人类活动影响下,大盈江流域干流年径流量资料的一致性、周期性、趋势性及分布规律,估算人类活动对年径流量的影响,为今后水利水保工程建设和水资源开发利用提供科学依据。年径流量特性

1.1 年径流量一致性分析

人类活动影响会破坏原径流形成的一致性条件,人类活动 影响主要包括水利工程的影响和下垫面变化的影响,其中水利工程主要通过拦蓄作用改变原有的径流方式,而下垫面变化则由于土地利用方式的改变,破坏了原有的产汇流条件。点绘拉贺练站年降水量和径流量过程对照(图1)及拉贺练站年降水量～径流量双累积曲线(图2),对大盈江流域年径流量与降水量进行一致性分析[ 1 ]。从图1可以看出,拉贺练站降水量和径流量过程基本对应,系列均呈下降的趋势,存在负相关关系;由图2则可以看出,年降水量～径流量双累积曲线存在正相关关系,其斜率基本一致,没有出现明显的转折变化。因此,笔者认为拉贺练站年径流量资料基本保持一致。

1.2 年径流量年内、年际变化特征

为研究大盈江流域干流年径流量年内分配规律,点绘拉贺 练站各年代及多年平均年径流量分配曲线(图3)。从图3可以看出,拉贺练站径流量年内分配不均,主要集中在汛期

～11月。各年代月径流量年内变化曲线均为双峰形, 1～4月径流量小且变化平缓, 6月份开始迅速增加, 7月份达到最大, 9月份开始减少, 10月份又出现一个小峰然后落平;20世纪80年代径流量与多年平均径流量接近, 90年代径流量比多年平均径流量偏大, 21世纪径流量比多年平均径流量偏小(系列降水量偏少所致)。可见该站径流年内分配未出现大的变化,其过程基本一致。对拉贺练站年径流量进行统计分析得出,该站多年平均径__流量为181 m3 / s,变差系数为0.22,年平均最大径流量为243m3 / s,年平均最小径流量为97.2 m3 / s,极值比为2.5,变差系数和极值比数值不大,说明年径流量年际变化不大。

1.3 年径流量周期性分析

分别采用滑动平均法和差积曲线法对拉贺练站年径流量进 行周期性分析[ 2 ]。1.3.1 滑动平均法

采用滑动平均值法,可分析径流量的周期性,因为n年滑动 平均值可以把小于n年的波动消除,把大于n年的周期性表示 出来。拉贺练站年径流量5 a滑动平均值过程线(图4)表明, 1980～2008年径流量有2段丰水期即1984～1989、1997～2002年, 1段平水期1990～1996年和1段枯水期2003～2008年,短周期5～7a,长周期约为14 a。

1.3.2 差积曲线法

差积曲线能够反映年径流量的丰枯变化,据拉贺练站年径流量差积曲线(图5)得出,年径流量在2001 年出现最高点,1982年出现最低点。1980～2008年径流量过程大致分为3个阶段,即1980～1982年为下降段, 1983～2001年为持续上升段,2002～2008年为下降段。

1.4 年径流量变化趋势分析

采用线性趋势回归及Kendall秩次相关检验法进行年径流 量序列趋势分析。

1.4.1 线性趋势回归

对照(图1)拉贺练站年降水量和径流量过程,可以看出,近 30 a来该站降水量和年径流量均存在缓慢递减的线性趋势。降水量是影响径流变化最主要的因素,所以对年降水量变化趋势也进行了分析。可以看出,年降水量、年径流量线性趋

势均出现下降趋势,年降水量递减率比径流量大。年降水量线性回归方程为: Y =1.41 56x + 202.83

1.4.2 Kendall秩次相关检验

为进一步分析拉贺练站年降水量、径流量下降趋势是否显 著,对该站年径流量进行Kendall秩次相关检验[ 3～5 ] ,方法为:对序列x1、x2、⋯xn(n为样本数),所有对偶观测值xi , xj(j > i)中出现的个数为Pi , 顺序(i , j)的子集是(i = 1, j = 2, 3, ⋯n),(i = 2, j = 3, 4⋯n),(i = n1)n。若系列全部倒过来,则P = 0 ,为下降趋势。由此可知,对无趋势的系列, P的数学期望E(P)= n(n1)1)(3)式中,统计量U为Kendall秩次相关系数,随n的增加很快收敛 于标准化正态分布。设原假设为无趋势,用正态检验,当给定显著性水平a后,若| U |

势不显著;反之则拒绝原假设,趋势显著,而且U > 0表示序列呈上升趋势, U

项目年降雨系列年径流系列n 28 28τ0.230 u1.817检验结果呈下降趋势,不显著呈下降趋势,不显著结语

(1)通过建立拉贺练站年降水量和径流量对照图及年降水 量～径流量双累积曲线图,得出在人类活动影响加剧的情况下,大盈江干流年径流量资料系列虽然存在减少的趋势,但趋势并不显著,即系列基本保持一致。

(2)大盈江干流径流量年内分配不均,径流量主要集中在 汛期,各年代月径流量年内变化曲线为双峰形,径流的年内分配基本一致。

(3)大盈江干流径流年际变化不大,周期性表现为短周期 为5～7 a,长周期约为14 a。

参考文献:

[ 1 ] 张建兴,等.晋西昕水河径流变化特征及其成因分析[ J ].水文,2008(1).[ 2 ] 袁晓燕,等.苏北沿海地区降水量的统计分析[ J ].水文, 2007(1).[ 3 ] 曹明亮,等.丰满上游流域人类活动影响下的降雨径流变化趋势分析[ J ].水文, 2008(5).[ 4 ] 王蕊,等.近40 年黄河中游径流情势变化分析[ J ].水文, 2007(5).[ 5 ] Burn D H,BurnM A, Hag E.bility[ J ].Journal Of Hydrology, 2002, 255(1-4).