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长江大通水文站径流量的时间系列分析
张瑞;汪亚平;潘少明
【期刊名称】《南京大学学报：自然科学版》
【年(卷),期】2006(42)4
【摘要】为了研究长江人海径流量的变化规律，用小波分析方法和Hilbert—Huang变换分别对长江大通水文站1950-2004年的逐月平均径流量时间序列进行了分析，得到了长江人海径流量的长时间的演变特征和突变特征．结果显示，其月径流量具有10年以上、8年、4年、1～2年左右以及1年以下的周期性变化．这些周期震荡主导着长江人海径流量的变化，对长江人海径流量的变化规律的分析及短时预测具有十分重要的实际意义．
【总页数】12页(P423-434)
【关键词】墨西哥帽小波;Hilbert—Huang变换;径流量;人类活动;长江
【作者】张瑞;汪亚平;潘少明
【作者单位】南京大学海岸与海岛开发教育部重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】P339
【相关文献】
1.长江上游朱沱水文站走航式声学多普勒流速仪流量测验试验分析 [J], 李文杰
2.长江汉口水文站年最大洪峰流量与太阳黑子周期分析 [J], 孙恒兵;张雁冰;潘华
3.长江河口盐水入侵对大通枯季径流量变化的响应时间 [J], 侯成程;朱建荣
4.长江干流沙市水文站汛期流量变化趋势分析 [J], 陈吉琴; 王艳; 肖博文
5.长江大通水文站流量减少及其原因分析 [J], 荣艳淑[1];刘晓延[1]
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1998年长江特大洪水原因分析从6月中旬起，因洞庭湖、鄱阳湖连降暴雨、大暴雨使长江流量迅速增加。
造成1998年洪水灾害的原因是多方面的,但直接的原因是气候异常,雨水过大.自6月份起,长江流域出现了3次持续大范围的降雨过程.7月份长江中下游水文站的洪水量超过1954年,其中宜昌站1215亿立方米,比1954年多45亿立方米；汉口站1648亿立方米,比1954年多120亿立方米.长江洪水主要发生在中游的江汉平原一带.这里地势低洼,河道弯曲,排洪不畅,又是多路来水汇合的地方,如果各支流同时发生洪水,在这里相遇,必然酿成长江特大洪水灾害.其中最关键性的还是部分蓄洪量比1954年要减少了很多.根据资料1998年的洪水来量约为100亿立方米.而1954年洪水的安全蓄洪量约400多亿立方米,1998年蓄洪总量约为100亿立方米,其中有效蓄洪量估计才50多亿立方米.这时,人们又会提出问题：长江水位抬高是否是由于长江河床的淤积提高了?①关于河床淤积情况为了开发水电资源,我国在许多主要江河的中、上游都兴建了梯级水电站和小水库,这使江河湖泊作为自然生态系统的功能被大大弱化,并造成河湖的天然水面受限、河道淤积加重、河床堤坝争相提高的恶性循等结果.根据长期观测资料显示长江干流河槽基本稳定,但也由于某些因素,局部河段有冲淤变化,最明显的是荆江以下的洪湖河段,这一河段受下荆江栽弯工程影响,因此栽弯河段上有冲刷,河床有淤积现象.②关于湖泊淤积情况近几十年来,由于通江湖泊遭盲目围垦,丧失面积达1200万公顷左右.仅长江原有的22个较大的通江湖泊,都因不合理的围垦开发而减少了576亿立方米的容积.湖泊容积缩小,导致在相同流量的情况下,水位抬高,这种情况下汛期洪水水位一般高于境内地面10米左右,以致险象环生,防不胜防.例如：洞庭湖1949年以来因淤积减少了湖泊容量约为40多亿立方米,由于围垦了1600平方千米,大约减少容量近100亿立方米.鄱阳湖的淤积量很小,但由于围垦1400平方千米,减少湖泊容量约80多亿立方米.湖北省的长江两岸湖泊由于全部封锁,减少面积5700平方千米,1949年以来,湖南、湖北、江西、江苏及安徽五省,因围垦共增加耕地约1400平方千米.根据数据统计,在长江上游100万平方千米的流域范围内,地面固体物质的年均侵蚀量为15.68亿吨,长江干流宜昌站的年均输沙量为5.3亿吨,输移比为0.33.宜昌以下,汉口站的年均输沙量为4.3亿吨,下游大通站为4.68亿吨.宜昌和汉口的差值,主要淤在洞庭湖区,大通站的输沙量,绝大部分流入东海.据研究,森林植被不仅具有很高的经济价值,主要的是具有不可替代的生态效益和社会效益.森林对降水的截留率高达12.6%,与无林地相比,可减少地表水流失85.1%,减少土壤冲刷量58%.显然,植被遭破坏的结果,必然使水土流失加剧,河流泥沙量增加,洪枯比加大,径流量减少.水土流失还造成河道和湖泊、水库淤积,使河床抬高,水库库容减小,湖泊萎缩.但多年来,森林采伐与更新比例为11：1.据1957年的调查统计,长江流域森林覆盖率为22%,水土流失面积36.38万平方公里,占流域总面积的20.2%.到1986年,森林覆盖率减少了一半,水土流失面积达到73.94万平方公里,猛增了一倍,占流域总面积的41%.结论：首先,生态破坏严重,尤其是长江上游森林生态系统遭受长期持续的严重破坏,导致大自然的报复.集中表现为在人口急剧增长的情况下,土地资源过度利用和不合理的开发,滥伐森林,使一些河流断流,泉源枯竭,雨季又造成洪水泛滥.第二是,盲目围湖造田,其结果是长江中下游湖泊面积大幅度缩减.其中盲目围湖造田和占用行洪洲滩是长江洪水水位增高的主要原因.第三是,不合理的水利建设对江河产生的负面生态效应不容忽视.大量水利工程破坏了江河的自然生态功能,有可能加剧水灾的危害.建议及希望：1998年长江特大洪水造成了严重的损失,人们付出了很大的代价.一方面固然是由于气候异常,降雨集中所致,但另一方面我们也要充分正视生态破坏严重、江湖淤积、围湖造田和水利设施薄弱等问题.这不能不引起人们的反思.⑴保护生态,刻不容缓.生态破坏是洪水危机的元凶之一.缓解洪水危机的根本措施是植树造林、保护湿地、控制水土流失.⑵另一方面还要强调充分利用土地资源,在土地利用上,我们一方面要大力加强管理,在工业、交通、建设和兴建住宅时,尽量节约用地,合理开发利用土地资源.在发展农业生产时,要充分发挥现有耕地生产潜力和防治水土流失的基础上,积极稳妥地开发利用宜荒地,沿海滩等各种土地资源,禁示糊乱围湖造田,占用行洪洲滩.⑶在西部大开发中,保护自然环境与生态平衡.结合实际情况对长江全流域进行综合治理,协调人和自然的关系,从而提高国土环境质量,使长江流域实现可持续发展.98长江洪水29个省市自治区遭受洪灾1998年洪水造成3004人死亡、2.23亿人受灾。
第51卷增刊（2）2020年12月人民长江Yangtze Ｒiver Vol．51，Supplement （Ⅱ）Dec．，2020收稿日期：2020－07－14基金项目：上海市科学技术委员会科研计划项目（18DZ1206600）作者简介：李溢汶，男，工程师，硕士，主要从事河口海岸方向的研究工作。
E －mail ：lyw@whu．edu．cn文章编号：1001－4179（2020）S2－0016－04新形势下长江口横沙浅滩演变分析及趋势预测李溢汶，张诗媛（上海勘测设计研究院有限公司，上海200434）摘要：为研究流域来沙减少及人类活动影响下长江河口自然滩涂的冲淤演变趋势，以横沙浅滩为例，基于实测地形资料分析结果，建立了长江河口中长期动力地貌模型，并将其用于对横沙浅滩未来20a 的冲淤演变趋势进行预测。
结果表明：①近年来横沙浅滩逐渐由冲淤相对平衡状态转变为冲刷状态，其南北两侧冲刷显著，滩面串沟发展已成形；②横沙浅滩未来仍将呈持续冲刷的态势，将致使滩体稳定性受到威胁；③有必要对横沙浅滩开展保护与治理研究，并适时启动人工保护措施。
关键词：滩涂演变；动力地貌；演变趋势；长江口中图法分类号：TV147．5文献标志码：ADOI ：10．16232/j．cnki．1001－4179．2020．S2．0041研究背景长江口河段上起徐六泾，下至口外原50号标灯，是较为典型的潮汐型河口，其河床平面呈三级分汊、四口入海的复杂河势格局［1］。
受径流、潮流相对强度不同以及泥沙组成在空间上存在较大差异等因素的影响，自然状态下的长江口河势、滩势极为动荡，各汊道主流频繁移位［2－3］。
其中，横沙浅滩作为长江口宝贵的自然滩涂资源，近年来，受流域来沙量减少［4］及人类活动等因素的影响，滩体呈萎缩态势；而且滩面串沟发展［5］，极可能会影响到区域河势的稳定，从而威胁到航道的安全运行。
因此，研究新形势下横沙浅滩的冲淤演变特点并进行趋势预测，能为横沙浅滩的综合治理工作提供重要支撑。
高三地理环境污染与防治试题答案及解析1.上海水务部门某日发布消息称，受长江口咸潮（又称海水上溯或入侵，当淡水河流量不足，令海水倒灌，咸淡水混合造成河道水体变咸，即形成咸潮，是一种天然水文现象）入侵的影响，上海市陈行水库、青草沙水库取水口，氯化物浓度持续超过250毫克/升(国家地表水标准)，最高超过3000毫克/升。
下图为上海市主要水源地及咸潮入侵路线图。
表1为三峡建坝前后长江安徽大通水文站流量变化统计表。
据此完成下列问题。
表A．咸潮一般多发生在冬末春初B．受三峡大坝影响，夏季咸潮发生最多C．三峡大坝对咸潮不构成影响D．三峡大坝建成后，咸潮发生次数增多【答案】A【解析】冬末春初，长江流域降水少，长江口流量不足，令海水倒灌，形成咸潮；而受三峡大坝影响，夏季流量虽减少，但不足以引起海水倒灌；三峡大坝调节长江的流量，对咸潮的形成影响较大；三峡大坝建成后，使长江枯水期的流量加大，咸潮发生的次数减少。
故选A。
【2】为了有效保护上海等城市水质安全，下列措施中，可行的是A．控制流域用水总量B．各河段协调以法治水C．自来水厂迁至上游D．加大梯级开发力度【答案】B【解析】控制流域用水总量，会影响人们的生产和生活；上游的水质会被来自上游城市污水污染；梯级开发不会减少污水的排放；而各河段协调依法治水，会减少污水的排放，使水质变好。
故选B。
【考点】水污染2.(10分)阅读材料，回答问题。
霾是一种天气现象，指空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等大量极细微的干尘粒子均匀地浮游在空中，使空气浑浊，视野模糊并导致能见度恶化。
当水汽凝结加剧、空气湿度增大时，霾就会转化为雾。
下图为2014年1月某时段全国霾区分布图。
（1）据图描述我国该次霾的空间分布特点。
(6分)（2）请为防治雾霾提出合理化建议。
(4分)【答案】（1）空间分布不均；主要分布在中东部地区；重度霾主要分布在华北东部地区。
（6分）（2）调整能源消费结构，使用清洁能源；植树造林，提高植被覆盖率；大力发展公共交通，倡导绿色出行；推进清洁生产；减少建筑扬尘。
大通水文站水位流量单值化研究章磊;曹贯中【摘要】大通水文站位于长江下游，在其流量、水位资料整编工作中，一直采用连时序法，因而工作强度较大、成本较高，且极易出现人为误差。
为解决以上问题，提出采用落差指数法进行数据处理，同时在确定单值化后流量与水位之间的关系时，多项式函数和指数函数是常用的两种函数关系。
为研究落差指数法用于大通水文站资料整编中的可行性以及采用不同函数关系对处理结果的影响，编写了相应的Matlab程序，并以大通水文站2011年和2012年实测的水位和流量数据为例，获得该段时期内的对应参数。
结果表明：(1)落差指数法在大通水文站的资料整编中具有较好的适用性；(2)该水文站单值化后的流量与水位间更符合多项式函数。
%The method adopted to study on the water level-discharge relationship at Datong station, which locates at downstream of Yangtze River, has some disadvantages, such as much costs, high working strength and more artificial error. The single valued processing is advised to solve such problems. Two functions, polynomial one and exponential one, are used to study on the relationship between singe valued discharge and water level. A self-compiling program based on Matlab is used to study on the water level-discharge relationship during 2011-2012. And the result from different functions show that (1) fall index method is advised to be widely used at Datong station;(2) polynomial function is better than exponential one to study on the water level-discharge relationship.【期刊名称】《上海第二工业大学学报》【年(卷),期】2014(031)001【总页数】5页(P73-77)【关键词】落差指数法;Matlab;大通水文站;多项式函数;指数函数【作者】章磊;曹贯中【作者单位】长江水利委员会长江下游水文水资源勘测局大通水文站，安徽池州247000;长江水利委员会长江下游水文水资源勘测局，南京210011【正文语种】中文【中图分类】P337大通水文站地处安徽省贵池市梅垅镇,距河口624 km,设立于1922年10月4日,为长江下游干流基本水情站。
长江的流量的年变化趋势
长江的流量的年变化趋势受多种因素影响，如气候变化、水文调节和流域开发利用等。
一般来说，长江流量的年变化趋势可以分为以下几个方面：
1. 季节性变化：长江流域的气候特点决定了其流量在不同季节之间存在明显的差异。
一般来说，夏季和秋季是长江流域降水较多的时候，流量较大；而冬季和春季则相对干旱，流量较小。
2. 年际变化：由于气候系统的长期变化和周期性变化，长江流量也存在年际变化的趋势。
例如，受到厄尔尼诺和拉尼娜现象的影响，长江流域的降水量和流量在某些年份可能会偏离正常水平。
3. 水文调节：由于水库的建设和运用，长江的流量变化也受到人为干预的影响。
水库的蓄水和泄洪操作可以调节长江的流量，使其在不同年份之间有所差别。
4. 流域开发利用：长江流域的经济发展和水资源利用也会对流量产生一定影响。
例如，农业灌溉、城市用水和工业生产等活动会消耗大量的水资源，从而影响长江的流量。
综上所述，长江流量的年变化趋势受到多种因素综合作用的影响，难以简单地用
一个趋势来描述，需要综合考虑多个因素的作用。
长江口近期来沙量变化及其对河势的影响分析李保;付桂;杜亚南【摘要】长江来水来沙变化影响因素众多,除自然因素外,人类活动对河流水沙运动影响越来越显著.作为长江流域的终端,长江口地区既受自然因素影响,同时也显著地受到流域人类活动的影响.采用Mann-Kendall法分析大通站近几十年的泥沙监测资料,结果表明:近几十年来,大通站的年均输沙量一直呈下降趋势,2003年大通站的年均输沙量出现显著下降.长江口来沙量减少主要是由于流域来沙量的显著减少,与水库工程拦沙、长江上游水土保持工程、人工采沙及中游河道泥沙淤积等因素有关.长江口来沙量减少对南支及口外三角洲影响相对明显,均表现为冲刷特征,对此长江口综合治理相关部门应当充分给予重视.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2012(000)007【总页数】6页(P129-134)【关键词】长江口;大通;输沙量;河势变化【作者】李保;付桂;杜亚南【作者单位】长江水利委员会水文局长江口水文水资源勘测局,上海 200136;交通运输部长江口航道管理局,上海 200003;长江水利委员会水文局长江口水文水资源勘测局,上海 200136【正文语种】中文【中图分类】TV148长江河口是江海相互作用的复杂综合体，径流和潮流相互消长非常明显，呈多级分汊格局。
多年来除了自然因素的影响外，人类活动也以多种方式影响着河口的环境。
1988年，鉴于长江上游水土流失的严重性及三峡工程建设的需要，国务院批准将长江上游列为国家水土保持重点防治区，并于1989年开始分期实施以小流域为单元的水土流失综合防治工程。
新中国成立60年来，国家在长江流域建成的各类水利工程数量远远超过之前2 000多年的总和，基本形成全流域水资源的综合利用体系，这其中包括三峡工程等一大批综合利用水利枢纽。
长江上游梯级电站开发、水土保持与南水北调工程的的逐步建设，各关键河段的河势控制工程、沿江引水工程等，均会对来水来沙的时空分布产生影响。
Journal of Water Resources Research 水资源研究, 2014, 3, 326-336Published Online August 2014 in Hans. /journal/jwrr/10.12677/jwrr.2014.34040The Decrease of the Flow and Its Cause atDatong Hydrological Station of the YangtzeRiverYanshu Rong, Xiaoyan LiuCollege of Hydrology and Water Resources, Hohai University, NanjingEmail: ysron@, 406480534@Received: Aug. 1st, 2014; revised: Aug. 8th, 2014; accepted: Aug. 12th, 2014Copyright © 2014 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractThe increase in temperature not only causes changes in many other climate elements but also al-ters the timing and magnitude of runoff. Such changes raise the possibility of environmental and socioeconomic dislocations, and they have important implications for future water resources planning and management. Datong hydrological station, located at downstream of the Yangtze River, is an important station controlling the Yangtze River basin and is the uppermost boundary of ocean tide rising of East China Sea. Its hydrological elements change obviously because of cli-mate warming. In the present paper, simple and multiple regression analysis and M-K method were used to research the variations and trends of flow and meteorological elements of Datong hydrological station. The results showed that there were obvious intra- and inter-annual varia-tions for the annual mean flow during the year of 1951-2011 in Datong station. The annual mean and high water period flow decreased significantly and low water period flow increased slightly.When air temperature rose significantly after 1994, precipitation, wind speed, relative humidity and sunshine duration decreased, and annual mean flow, low and high water period flow also de-creased. There was closed relationship between flow and meteorological elements, in which the contributions of precipitation, temperature, relative humidity and sunshine duration to decrease of annual mean flow were about 61.9%, 18.6%, 13.5%, and 6.0%, respectively. There were differ-ent contributions of meteorological elements to decrease of high and low water periods flow.KeywordsFlow, Temperature, Precipitation, Climate Change, Variance Contribution作者简介：荣艳淑，女，江苏南京，河海大学水文水资源学院，教授，研究方向：水文气象，气候变化、旱涝气候研究等。
长江大通水文站流量减少及其原因分析荣艳淑，刘晓延河海大学水文水资源学院，南京Email: ysron@, 406480534@收稿日期：2014年8月1日；修回日期：2014年8月8日；录用日期：2014年8月12日摘要气候变暖不仅引起气候要素变化，也引起径流变化。
这些变化还引起环境和社会经济变化，因此，研究气候变化对水文要素的影响对未来水资源规划和管理有重要意义。
位于长江最下游的大通水文站，是中国东海的海洋潮汐所能到达的河流的上界，是控制长江流域入海径流的重要水文站。
本文运用一元、多元回归分析和M-K方法，对近几十年来长江大通站流量减小现象和原因进行了分析。
结果表明，在1951~2011年期间，大通站无论是年平均流量，还是丰、枯水期流量都有明显的减少现象，特别是在1994年以后，气候变暖显著，年流量和丰、枯水期流量减小趋势更加显著。
流量减小的原因与气温显著升高、降水量和相对湿度显著减少有很大关系，降水量对流量减小可贡献61.9%，相对湿度可贡献18.6%，气温可贡献13.5%，日照时数可贡献6.0%。
在丰、枯水期，气象要素的贡献略有差异。
关键词流量，气温，降水量，气候变化，方差贡献1. 引言长江大通站位于安徽省池州市梅陇镇，建站已有九十多年历史。
该站位于长江下游干流水系，集水面积约为1.7 × 106 km2，距河口距离为624 km，是东海的海洋潮汐所能到达的河流的上界，也是国家一类水文站，是对长江下游地区水情监测的重要测站，承担着长江下游地区，赣、皖、苏、沪等地区的防汛测报和水质监测任务。
研究长江大通站流量变化规律，以及近些年来气候变化对长江大通站流量变化的影响，对于水文预报工作和研究长江口的演变规律有着重要的作用。
近年来，气候变化不仅对环境和社会经济产生了巨大影响，对生态环境和水文要素也产生了极大影响[1] [2]。
暖干化的气候趋势使区域水资源量减少，而暖湿或冷湿化的气候趋势使流域水资源量有所增加[3]。
目前研究气候变化对水文要素的影响，多从降水和气温两个因子出发[3]-[6]。
研究表明，径流与气温和降水存在线性统计关系[7]，但是，大部分区域径流受降水的影响要敏感于气温的影响，当二者共同作用时，径流量变化更加复杂。
例如，在气温不变的前提下，如果降水增加10%，黑河上游地区多年平均径流深分别增加24%[3]，而在东北地区河川径流量与土壤湿度将分别增加17.3%和4.9%[4]；在灞河流域，降水量增加1 mm，径流深便可增加0.013亿m3[5]；在美国华盛顿洲的河流径流将增加1.59倍[8]；澳大利亚地区河流径流量将增加25.0%左右[9]。
在降水不变的情况下，如果气温升高1℃，在黑河上游地区径流深可减少6%[3]，在东北地区河川径流量可减少4.04%[4]；在灞河流域径流深可减少0.106亿m3[5]；在美国河流径流量可减少2.45%到5.77%[6]。
当降水和气温同时变化时，例如，降水增加10%，同时气温升高1℃和2℃，黑河地区径流深有可能增加15%和8%；如果降水增加20%，气温升高1℃和2℃，径流深可能会增加39%和31%[3]。
但是，不同地区的径流对气温与降水变化的响应不同。
研究水文要素变化特征及其对气候变化响应的方法，也因为研究区域不同而有所差异。
例如，将多元回归模型[5]、SWAT模型[10]、VIC模型[11]等用于研究降水和气温变化对水文要素的影响；利用GCM 的输出结果，在一定的情景假定下，结合各种水文模型，评估不同区间河川径流量对气候变化的响应[12] [13]。
对于长江大通站这样的重要水文测站，过去的研究主要集中在径流系列的趋势性、突变性、周期性和年内分配特征、丰枯演化规律上[1] [14] [15]。
研究表明，大通站的径流总体趋势和周期变化并不十分明显，但径流年内变化趋势、突变特性和分配特征有所改变，枯水年多以连续形式出现，枯水状态明显增多。
上述研究从统计学角度分析大通水文要素的变化特征，得出了大通流量明显减少的结论。
大通流量减小的原因，既与气候变化有关，也与人类活动有关。
从人类活动方面看，长江流域大量水电工程建设，改变了天然径流过程，使许多水文站的水文要素有明显变化。
例如，葛洲坝水库因其为小库容径流式水库，其运行对下游的径流分配几乎没有影响[16]。
但是，丹江口水库建库后，对汉江下游仙桃站有微弱的影响；对汉口站径流年内过程影响较小；对宜昌站洪期径流有一定影响；对下游大通站径流年内过程影响微弱[17]。
但是，三峡水库的运行对大通站径流年内过程有一定影响[17] [18]。
本文则是从气候变化的角度，特别是根据区域气候要素，包括降水量、气温、相对湿度、日照时数和风速等要素的变化，探讨气候变化对大通流量的影响，分析大通站流量减少的可能原因。
2. 数据资料和分析方法2.1. 数据本文所用的长江大通水文站1951年到2011年61年的月平均流量资料，来自于长江流域年鉴。
气象资料，包括气温、降水、日照、风速、湿度等，自于中国气象局气象信息共享网，时间长度为1961年到2012年，共计52年。
