下载文档原格式
长江上游降水径流趋势分析徐成汉【摘要】通过对长江上游流域1956-2014年合计59年的降水、径流资料,采用线性回归分析、Mann-kendall秩和检验进行了趋势分析,结果表明长江上游流域径流量减少主要诱因为降水量减少所致.【期刊名称】《安徽水利水电职业技术学院学报》【年(卷),期】2018(018)001【总页数】3页(P1-3)【关键词】趋势分析;长江上游;径流【作者】徐成汉【作者单位】长江工程职业技术学院,湖北武汉430212【正文语种】中文【中图分类】TV21自20世纪90年代以来，长江上游来水有持续偏枯的趋势，引起了社会各界及业内专家的极大关注。
如果任由这种现象延续，势必会对以三峡水利枢纽为核心的长江梯级水库群的调度产生不利影响，进而影响三峡枢纽工程的发电、航运、供水等综合利用和流域经济社会的发展。
王渺林、孙甲岚、夏军、王艳君、许继军、姜彤、秦年秀等专家学者根据各自掌握的资料对此现象进行了分析，但都没有从整个长江上游地区的降水径流资料进行定量分析。
为探明长江上游流域水资源量演变趋势，我们对长江上游的金沙江流域、岷沱江流域、嘉陵江流域、宜宾至宜昌区间、乌江流域及整个长江上游全区1956-2014年长达59年的降水、径流等水资源资料，用线性趋势分析及Mann-kendall趋势检验，定量分析人类活动影响下长江上游流域水资源的时空变化规律，为长江上游控制性水库优化调度方案的编制提供依据，为整个长江流域水资源合理配置及区域经济发展提供技术支撑。
1 流域概况长江发源于“世界屋脊”-青藏高原的唐古拉山脉各拉丹冬峰西南侧。
干流流经青海、西藏、四川、云南、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏、上海11个省、自冶区、直辖市，于崇明岛注入东海。
长江干流宜昌以上为上游，长4504km，流域面积100×104km2，其中直门达至宜宾称金沙江，长3464km，宜宾至宜昌河段习称川江，长1040km。
长江上游流域气候分属青藏高寒和西南热带季风气候区，流域降水，除高山和青藏高原部分多降雪，大都以降雨为主，多年平均降水量250 mm～1400mm；径流以雨水补给为主，地表径流约占年径流量的75%～80%，地下径流约占20%～25%，还有少量冰雪融水补给；汛期水量占全年水量80%左右，枯季仅占20%左右；长江干流洪水具有峰高、量大，持续时间长的特点。
气候变化下长江流域未来径流与旱涝变化特征研究一、摘要本研究采用先进的气候模型和数据分析方法，对长江流域未来气候变化及其对径流和旱涝灾害的影响进行了深入研究。
结果表明，在全球气候变暖的背景下，长江流域未来径流量将呈现减少趋势，而旱涝灾害的频率和强度可能增加。
本报告将为流域水资源管理和防灾减灾提供科学依据。
二、引言长江流域是我国最重要的河流之一，其水资源对于国家经济和社会发展具有重要意义。
然而，在全球气候变化的背景下，长江流域的水资源面临着严峻的挑战。
因此，深入研究气候变化对长江流域径流和旱涝灾害的影响，对于制定科学的水资源管理策略具有重要意义。
三、研究方法3.1 数据来源为了深入研究长江流域的气候变化，我们采用了多种数据来源：1.历史气象数据：从中国气象局获取了长江流域过去50年的逐日气温、降水量、风速、相对湿度等气象数据。
2.气候模型输出：采用了国际知名的全球气候模型（GCM）和区域气候模型（RCM）的输出数据。
特别是针对长江流域，我们选用了高分辨率的RCM输出，以确保模拟的准确性。
3.地理信息数据：包括长江流域的地形、土壤类型、土地利用类型等，这些数据对于水文模型的准确性至关重要。
3.2 数据分析方法在数据处理和分析阶段，我们采用了以下方法：1.趋势分析：使用线性回归方法分析历史气象数据的长期趋势，如气温和降水量的年际变化。
2.极端事件分析：利用极值理论，对极端降水和极端气温事件进行定义和统计分析。
3.水文模拟：采用分布式水文模型，结合气候模型输出和地理信息数据，对长江流域的径流量进行模拟。
4.灾害风险评估：结合历史灾害数据和径流模拟结果，采用风险评估方法，分析旱涝灾害的变化特征。
3.3 使用的模型与工具本研究主要使用了以下模型和工具：1.全球气候模型（GCM）和区域气候模型（RCM）：用于模拟和预测未来的气候变化。
2.分布式水文模型：用于模拟长江流域的径流量，考虑了地形、土壤、植被等多种因素。
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。
我国长江中下游地区三次强降水过程分析我国各地雨季起始时间不同，东部地区各地的雨期，基本由主要的大雨带南北移动造成，而大雨带的位移又与西太平洋副高脊线、100hpa上青藏高压、副热带西风急流以及东亚季风的季节变化有关。
据统计，侯平均大雨带从5月中旬到6月上旬停滞在华南，雨量迅速增大，形成华南雨季的第一阶段，称为华南前汛期；6月中旬至7月上旬，则停滞在长江中下游，称为江淮梅雨期。
在天气实习中，随着雨带的移动，在六月份中上旬，我国长江中下游地区发生了四次强降水过程，有效缓解了春季的旱情，同时由于暴雨、特大暴雨的发生，造成了局部地区泥石流、洪涝灾害，严重的影响了人们的正常生活。
6月3日-19日，我国长江中下游地区连续出现4次强降雨过程，分别发生在6月3日-7日、9日-11日、13日-16日和17日-19日。
其中发生在天气学实习期间的强降水过程三次。
因此，这里只分析后三次的强降水过程的变化。
后三次降水具有降雨过程频繁、强降雨落区集中、局地日降雨强、累计降雨量大等特点。
三次降水过程时间间隔为一到两天，持续时间为三天左右，降水过程频繁。
降水主要集中在湖北东南部、湖南中部、安徽南部、江西北部、浙江中北部等区域，降水落区集中。
在三次降水过程中，第一次过程日最大降水是湖北通城256毫米，第二次是江西樊阳232毫米，第三次是安徽太湖169毫米，可见，三次降水局地降雨强度大。
这几次强降水过程累计降雨量大，据资料显示，几次降水平均降雨量位居1961年以来历年同期第一位，大部分地区累计雨量有200~450毫米，部分地区超过500毫米，其中安徽，江西和浙江三省交界区域雨量有600~800毫米。
湖北东南部，安徽南部，江苏南部，伤害，浙江中北部，江西北部，湖南中不和东北部较常年同期偏多5~2成。
长江中下游几次强降雨过程使该地区前期旱情得到有效缓解，同时有效增加了江南，江淮等地的湖波、河流、水库的蓄水。
鄱阳湖、洞庭湖、洪湖等主要湖泊水库水位明显回升，水体范围明显增大，缓解了前几个月水位偏低的现象。
河流水量与降雨关系的时空变化分析一、引言河流是地球上的血脉，水量的丰缺直接影响着生态环境和人类的生活。
了解河流水量与降雨之间的关系，对于水资源管理和防灾减灾具有重要意义。
本文旨在探讨河流水量与降雨的时空变化，并分析其相互关系。
二、时空变化特征1. 季节性变化河流水量和降雨呈现明显的季节性变化。
以中国的黄河为例，夏季降雨量较大，河流水位明显上涨，形成洪水；而冬季降雨较少，河流水位相对较低。
这种季节性变化与气候的周期性变化密切相关。
2. 年际变化河流水量和降雨还存在年际变化。
长期观测数据显示，河流水量和降雨量的年际变化呈现出一定的周期性。
有些年份，降雨量较多，河流水位上涨；而有些年份，降雨量较少，河流水位偏低。
这种年际变化可能受到气候变化和环境因素的影响。
3. 空间变化河流水量和降雨的空间分布存在较大的差异。
一方面，不同河流之间的水量和降雨量有所不同，取决于流域的地理条件和气候特点。
另一方面，同一河流上游和下游的水量和降雨量也可能存在差异，这与河流流向、人类活动等因素有关。
三、影响因素1. 气候因素气候是影响河流水量和降雨的重要因素。
气候变化会导致降雨的时空分布发生变化，进而影响河流水量。
气候因素包括气温、风向、湿度等，它们与降雨和河流水位之间存在复杂的相互作用关系。
2. 地质因素地质条件也会影响河流水量和降雨。
地形起伏较大的地区，水流速度较快，河流水量相对较大；而平坦地区水量较少。
地质构造的不同和地下水资源的分布对降雨的补给和河流水量的形成都会产生影响。
3. 人类活动人类活动对河流水量和降雨的影响不可忽视。
大规模的水资源开发和流域的土地利用变化都会影响河流水量和降雨分布。
例如，人类过度开采地下水会导致水源枯竭，降雨的补给能力减弱。
四、未来趋势随着全球气候变化的加剧，河流水量和降雨也将发生相应的变化。
有研究表明，未来几十年内，全球降雨量的分布将出现较大的改变，一些地区可能会出现更频繁的干旱和洪涝。
这将对河流的水量和生态环境产生重大影响，需要加强水资源管理和适应措施。
气温变化与径流的相关性分析论文降水、气温改变与径流的相关性分析分析降水改变对渭河径流量的影响，对1954－降水和径流量作相关分析见图2。
由图2可见，渭河林家村水文站年径流量有明显削减的趋势，特殊是1980年后的近30年时间，渭河林家村河段年径流量持续偏低，连续多年为枯水年份。
年降雨量略有削减，但近期改变不明显。
通过对宝鸡段降水和径流的水文要素的趋势分析，渭河宝鸡段径流存在显著的削减趋势，这与宝鸡市近年来的人类活动和经济进展有关，如城市引水量的增加、水利工程的修建等。
特殊是宝鸡峡加坝加闸后，渠首年引水量将增加到8亿m3，对市区生态环境影响较大，市区拦河闸工程运行方式也将受到极大影响。
同理对1954－气温柔径流量作相关分析见图3。
由图3可见，宝鸡气温自1980年后的近30年时间升温明显，与径流量存在明显的负相关性。
气温上升导致河道蒸散发加剧以及空气湿度降低等都是重要缘由。
对1954－逐月降水和径流量以及逐年气温柔径流量采纳相关系数法计算分析，得到降水与径流的相关系数为0.69，正相关性较好，即降雨与径流之间存在同增同减的趋势。
得到气温与径流的相关系数为－0.73，呈明显负相关，即气温与径流之间存在彼增此减的趋势。
将不同年月的降雨量、气温柔径流量加权平均整理做表，见表1。
统计分析多年径流量削减约56%，多年降雨量削减约14%，多年平均气温上升1.4℃。
降雨、气温改变对径流的影响分析自然状态下，气温降水量双累积曲线以及降雨径流双累积曲线应当是一条直线。
但近些年，人类对河流的影响猛烈，建坝拦水，由于人类活动对水文系列的干扰，大量的河道引水减小了河道的径流，很多流域不再是自然状态［6］。
由于水源地气候、下垫面条件及人为因素的影响，转变了径流产生模式、水文大事发生的时间、频率和流量，气温柔降水的微小改变能够引起径流的显著改变。
渭河宝鸡市区段修建有林家村水文站，本文利用渭河林家村水文站的气温、降水、径流量等长系列资料，通过该站的降雨径流双累积曲线［7］以及气温径流量双累积曲线，分析年径流序列随时间改变特征及趋势持续性，探讨影响渭河径流量改变的主要因素。
生态环境 2004, 13(4): 520-523 Ecology and Environment E-mail: editor@基金项目：国家自然科学基金项目（40301010，40371026）作者简介：谢昌卫（1973－），男，博士研究生，主要从事寒旱区水文与水资源研究。
E-mail: xiecw@ 收稿日期：2004-06-24近50年来长江-黄河源区气候及水文环境变化趋势分析谢昌卫，丁永建，刘时银中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，甘肃 兰州 730000摘要：对长江、黄河源区12个台站近50年来的温度、降水资料分析表明，近50年来长江源区平均升温0.61 ℃，黄河源区平均升温0.88 ℃；长江-黄河源区降水量在经过上世纪80年代高峰期后90年代呈现明显下降趋势，东部地区降水量减幅大于西部地区；在总体气候向暖干变化的同时，区域内春末夏初和冬季部分月份近50年来气候朝暖湿化方向发展。
径流量在上世纪90年代呈现出较强的枯水期，然而由于气候变暖加剧了冰雪的消融，以冰雪融水补给为主的河流在温度升高的气候背景下径流量出现了较大幅度的增长。
伴随着温度的升高和降水量的波动变化，近50年来区域内呈现出冰川、冻土加速消融，湖泊、沼泽疏干退化加剧的趋势。
关键词：气候；水文环境；长江-黄河源区中图分类号：X14；X16 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2004）04-0520-04举世闻名的长江、黄河两大流域，是中华文明的摇篮，也是中国经济和社会发展的重心与纽带。
过去几十年来，长江、黄河源区水文与生态环境已发生了显著变化，主要表现是冰川后退、冻土退化、湿地干化、湖泊萎缩，这些与水文条件密切相关的环境要素的变化，导致的直接结果就是土地沙化范围扩大，土壤严重裸土化，草地明显退化[1]。
长江、黄河源区生态环境的变化已引起人们极大关注，位于青藏高原的“江河”源区已成为人们关注的重点区域之一。
深入分析长江、黄河源区近50年来气候和水文环境的变化，是明确区域内生态环境变化趋势的关键。
长江流域水文气象变化及其对生态环境的影响分析长江是中国最长的河流，也是世界上人口最多、经济最发达的流域之一。
随着气候变化和人类活动的影响，长江流域的水文气象条件正在发生改变，引起了社会各界的关注。
本文将分析长江流域水文气象的变化及其对生态环境的影响。
一、长江流域水文气象的变化1. 降雨量长江流域是我国最重要的水资源供应区之一，降雨量的变化直接影响着水资源的供给。
然而，近年来长江流域的降雨量呈现出一定的不确定性。
根据中国气象局的数据显示，长江流域的降雨量呈现出一定的波动，2016年降雨量为1103毫米，而2017年这一数字则下降到了962毫米。
2. 洪水和旱灾长江流域是我国最容易发生洪水的区域之一，而旱灾也是该流域面临的重要环境问题之一。
近年来，长江流域的洪涝灾害频繁发生，如2018年长江中下游地区的洪灾，给这一区域的生态环境和人民生命财产带来了巨大的损失。
3. 温度升高气候变暖是全球面临的重大环境问题之一，长江流域也不例外。
近年来，长江流域的气温出现了一定的升高，这对流域的生态环境会产生深远的影响，如生物的适应性、流域内植被的种植及动植物的繁殖等方面。
二、长江流域水文气象变化对生态环境的影响1. 水资源不平衡长江流域是中国经济最发达的地区之一，但在生态环境保育方面却遭受了重大的损失。
随着长江流域气候的变化，水资源的分布不平衡将会更为明显，对长江流域的经济和生态环境都会产生重大的影响。
2. 生物适应性下降随着气温的升高和降雨的不确定性，长江流域内的生物将会面临新的挑战。
长江流域内众多的物种一直在适应当地的气候环境，不过随着行星升温和人类活动的加剧，这些物种可能会受到很大的威胁，从而影响到当地的生态系统和生物多样性。
3. 洪涝灾害的发生频率增加随着气候变化和人类活动的影响，长江流域的洪涝灾害发生频率越来越高。
洪涝灾害不仅会影响到当地的经济和生态环境，也会对生活和安全造成很大的威胁。
三、如何应对长江流域水文气象变化对生态环境的影响为了应对长江流域水文气象变化对生态环境的影响，我们需要采取一系列的措施，包括：1. 加强生态保护和恢复我们需要积极加强长江流域的生态保护和恢复工作，包括加大生态补偿、保护湿地、加强水土保持等方面，保护长江的生态环境。
长江流域降水径流的年代际变化分析( 降水与径流的关系第15卷增刊湖泊科学 V ol. 15, Suppl 长江流域降水径流的年代际变化分析*沈浒英（长江水利委员会水文局, 武汉 430010）提要应用1951-2001年长江流域年、季降水量资料、1885-2001年梅雨量资料以及一百多年以来长江重要控制站宜昌、汉口、大通年径流量资料，对长江流域降水径流的年代际变化、气候转折以及降水径流的变化趋势进行了分析研究. 反映出长江流域夏季降水将有更加集中的趋势，即降水时间更集中、强度趋向于更大，对防洪不利. 据趋势预测，宜昌、汉口径流量有减少的趋势，大通径流量有增加的趋势.关键词降水径流年代际变化气候趋势长江流域分类号 P426.614+长江是我国的第一大河，长江流域水文气候变化是许多人非常关注的课题之一. 本文的目标是通过对降水、径流变化规律的研究，揭示长江流域的水文气候变化以及气候异常发生的规律，同时也揭示了长江流域径流量的变化规律和趋势变化. 对科学地防汛决策、水利工程调度以及水资源的有效利用也有重要意义.1 国内外研究现状1.1全球气候变化全球气候变暖是当前气候学研究中的热点问题. 据分析近百年来全球气温平均上升0.5℃左右. 不过这个变暖在时间尺度上并不是均匀的.NOAA 环境实验室气候研究组使用了大约5千个测站的资料，提出了一个较有代表性的全球陆地平均降水量序列：从19世纪末到20世纪前15a 降水偏少，以后虽有波动但无明显多雨期.1950年代到1960年代前半期，及1970年代到1980年代初为多雨期. 从长期趋势看，近百年有变湿的倾向，但在时间、空间尺度上并不是均匀的. 这似乎与全球变暖的结论一致，即全球气候变暖—水分循环加强—降水量增加，但进一步分析发现气温与降水年[1]代际的变化并不完全一致.1.2 中国的气候变化中国的气温变化与北半球并不完全一致，1920年代到1940年代的变暖是一致的. 但从1940年代到1970年代的降温则激烈的多.1950年代中期及1960年代末期寒冷的程度超过了20世纪初的水平.1980年代虽然有所回升，但仍低于近百年均值. 近百年直线增暖的趋势只有0.09℃/100a.实际上1980年代中国北部还是变暖的. 有资料表明，中国东北、华北及新疆的变暖可能与北半球一致，但长江流域的气温反而有所下降.* 2003-07-10收稿;2003-11-18收修改稿. 沈浒英, 女, 1963年生，硕士，高级工程师，email:. 增刊沈浒英:长江流域降雨径流的年代际变化分析 911920-1940年代是最暖的时期，也是最旱的时期，这与全球趋势相一致.1950年代及1970年代降水偏多也和全球趋势基本一致. 但19世纪末到20世纪初雨水偏多与全球的趋势相反. 其中长江流域的降水与全国的变化又是不一致的.2长江流域降水的气候趋势2.1 分析方法在气候趋势分析中，直线是最常用来表征气候变化的演变趋势的，分析水文气象要素时间序列时，以时间为自变量、以要素为因变量建立一元回归方程，即直线方程. 其直线即为序列的直线变化趋势，在序列变化图上也可以绘出其拟合直线，从图中看出趋势演变是增加还是减少. 其趋势变化也可以用直线的斜率的符号及大小来度量其演变趋势是增加还[2]是减少的程度.2.2 年、季降水量变化趋势应用1951-2001年长江流域面平均降水量资料建立直线方程，方程中的直线斜率即为降水量的线性趋势项，列于表1中. 由此分析流域内年、季降水量的气候趋势.表1 各区面平均雨量气候趋势变率（mm/10a）Tab.1Variation Rate of Climatic Trend of Average Rainfall (mm/10a)区域宜昌以上汉口以上大通以上春季（3-5月） -2.87 -8.68 -10.92 夏季 6-8月） -0.74 4.00 6.22 秋季（9-11月）冬季（12-2月） -6.83 -5.66 -5.47 0.93 0.52 0.22 全年 -9.51 -9.82 -9.95以大通以上地区代表长江流域，春季长江流域降水呈减少趋势，平均每十年减少10.92mm. 夏季长江流域降水量呈递增趋势，平均每十年增加6.22mm. 秋季降水有减少的趋势，平均每十年减少5.47mm. 冬季降水呈弱的递增趋势，平均每十年增加0.22mm .宜昌以上地区降水量在秋季平均每十年减少6.83mm ，其次为春季平均每十年减少2.87mm ，夏季降水量呈微弱的下降趋势；冬季降水量呈弱的上升趋势，平均每十年增加接近1mm. 汉口以上地区降水量春季平均每十年减少8.68mm ，其次秋季平均每十年减少5.66 mm ，夏季降水量平均每十年增加4mm ，冬季降水量呈微弱的上升趋势. 大通以上地区降水量春季平均每十年减少近11mm ，其次秋季平均每十年减少约5.5 mm ，夏季降水量平均每十年增加6.22mm ，冬季降水量呈微弱的上升趋势.1951-2001年的51a 期间，长江流域的宜昌以上、汉口以上、大通以上地区年降水量的气候趋势是递减率分别为-9.51mm 、-9.82 mm 、-9.95 mm. 我国1951-1989年（39a ）降水气候趋势是平均每十年递减 12.66mm，以大通以上地区降水量趋势代表长江流域降水量，在相同时期内（1951-1989年）长江流域年降水量的气候递减率为平均每十年递减 20.53mm.同期相比，长江流域年降水量的气候递减率高于全国降水量的气候递减率.值得注意的是，长江流域年降水量呈减少的趋势，然而夏季降水量却呈增加的趋势，这一事实反映出长江流域夏季降水将有更加集中的趋势，即降水时间更集中、强度趋向于更大，对防洪不利.92 湖泊科学 15卷2.3 雨量的年代际变化全流域降水量由大通以上流域雨量表示，分析1951-2001年长江流域降水量资料可以得到，1950年代为多雨年代，1970、1980年代为少雨年代，1960、1990年代属基本正常；宜昌以上流域降水量在1950、1960年代都为多雨年代，1970、1990年代为少雨年代，1980年代基本正常；汉口以上流域降水量在1950、1960年代为多雨年代，1970年代为少雨年代，1980、1990年代为正常偏少年代(表2).表2 长江流域各区年代际雨量(mm)距平Tab.2 Decadal Scale Rainfall(mm) of the Yangtze River Basin年代宜昌以上汉口以上大通以上 1950 29.5 22.9 34.1 1960 12.8 17.9 3.8 1970 -23.4 -15.9 -16.9 1980 -1.6 -8.6 -12.2 1990 -17.7 -9.5 -1.6 3 梅雨的年代际变化对长江中下游干流五站梅雨量的时间序列作分析. 在分析气候变化趋势与突变时，使用低通滤波方法，它是把序列高频分量滤去以便突出长期或气候变化趋势的一种方法，常用的低通滤波方法是对序列作滑动平均. 这里用5a 滑动平均，以消除5a 内短周期的影响，揭示出序列的周期变化特点；此外用3阶多项式拟合作了梅雨量序列的年代际趋势预测.分析表明梅雨量演变有明显的阶段性.1880年代后期属多梅雨期，1885-1890年的6a中有三年丰梅年；1890年代为少梅雨期，十年中有8a 梅雨量偏少，但有1年（1896年）梅雨量特多；20世纪初1900至1910年代是长江中下游地区的多梅雨期，20a 中有14a 为丰梅年；1920年代-1980年代为少梅雨阶段，1990年代为多梅雨期. 根据趋势分析，2000年代（本文指2001-2010年）仍将是梅雨量偏丰的年代.图 1中折线为1885-2001年长江中下游干流五站梅雨量序列，粗折线为5a 滑动平均. 根据分析得到近20a 来梅雨量偏多，与长江中下游以及洞庭湖、鄱阳湖地区夏季降水量偏多的趋势是一致的.增刊沈浒英:长江流域降雨径流的年代际变化分析 93 4径流量的年代际变化长江属雨洪型河流，年平均流量可以真实的反映长江流域气候的干湿、旱涝的变化特征和气候趋势. 长江干流控制站宜昌、汉口站有一百多年的流量观测资料. 连续完整的长期资料序列是进行气候分析研究的基础.4.1 宜昌站径流量的变化特征及趋势宜昌站1881-2001年的年平均流量的气候趋势分析显示年径流量呈减少趋势，直线斜3率为9.3，即平均每一百年减少930m /s（见图2，图中点线为年平均流量，折线为5a 滑动平均，粗直线为线性趋势）.宜昌年径流量自1880年代-1940年代及1960年代均为径流偏丰年代，其中1910年代为最多，1900年代为其次，1880年代排第三.1950年代、1970年代-1990年代相对均为径流偏少年代（即枯水年代），其中1970年代为最少，其次是1990年代，第三为1950年代. 因此，长江上游年径流量的变化与前面提到的全球降水或全国降水的年代际变化中，1950，1970年代降水偏多的趋势是相反的. 分析近百年来宜昌年径流量年代际变率变化（图略），宜昌年径流在向逐渐减少的趋势发展. 在逐年变化过程中，宜昌流量自1970年代以来，3在100多年的历史演变中明显处于相对偏枯时期，1881-1970年间的多年均值为14430m /s，331971-2001年期间均值为13680 m/s，可以说1970年代以后流量比之前减少了750 m/s.当然流量减少过程是相当缓慢的，而且在逐渐减少的过程中并不能排除有个别年份出现径流量较大的可能. 基于这种观点，预测2000年代仍处在年径流偏少的年代.4.2 汉口站径流量的变化特征及趋势长江干流汉口站的年径流量变化既受到上游来水的影响，同时又受中游降水汇流的影响，因此汉口站与宜昌站年径流量的变化是有差异的. （图略），1860年代后期，汉口年径流量属于偏丰期，1880年代、1900-1910年代、1930-1940年代为径流偏丰年代，其中1880年代为最偏丰年代；1870年代、1890年代、1920年代、1950-1990年代为径流偏丰年代，94 湖泊科学 15卷其中径流量最偏枯的是1970年代.1940年代以前偏丰年代多于偏枯年代，1950年代以后至1990年代，汉口均为径流量偏少年代. 由此得出汉口年径流的年代际演变特征为振荡下降的趋势.2000年代汉口站年径流量仍将维持偏枯的趋势.1865-2001年汉口年平均流量逐年演变图（图3，图中点线为年平均流量，折线为5a3滑动平均，粗直线为线性趋势）分析，其气候变化呈下降趋势，平均100a 流量减少1480m /s. 其中，1960年代以后，汉口流量在逾100a 以来的历史演变中明显处于偏枯阶段，1961-2001 333年期间的均值为22560 m/s，比1865-1960年间的均值23700 m/s少1140m /s.大通站1950年以后才有连续的流量资料，对1950-2001年的年平均流量的年代际变化趋势分析，1950年代为径流偏丰年代，1960-1970年代为径流偏枯年代，1990年代又转为径流偏丰年代（图略）.1970-1990年代的变化趋势与汉口站相同，1970年代达到最低，1980、1990年代呈上升趋势. 比较1950-1990年代大通站流量与同时期长江中下游梅雨量增刊沈浒英:长江流域降雨径流的年代际变化分析 95 的变化趋势，两者趋势非常相似. 根据趋势预测，2000年代大通站年径流量将是偏丰趋势. 由于资料时间序列不同，大通站与宜昌、汉口站难以做比较.4.4 宜昌、汉口站径流量比较根据1881-2001年长江上游控制站宜昌站和长江中游控制站汉口站年平均流量的时间序列分布（图略），用低通滤波平滑掉5a 以下的时间周期后，可见长江中、上游的这2个重要控制站近百年来存在着明显的周期变化. 汉口站流量的振幅大于宜昌站，而这2个站的周期变化基本上是同位相的.对宜昌、汉口站年径流量序列（1881-2001年）进行线性拟合，揭示出长江上游宜昌3站年平均流量的演变呈减少的趋势，减少幅度为平均每100a 流量减少930.36m /s.汉口站3年平均流量的气候变化也呈下降趋势，平均100a 流量减少1710.6m /s.由于宜昌、汉口站平均流量多年均值不同，与各自均值比较，宜昌站流量递减百分率为6.34，汉口站流量递减百分率为7.35，汉口站流量的递减速度大于宜昌站. 通过比较可以看到，宜昌、汉口年径流量的变化趋势是比较一致的，即都有逐渐减少的趋势. 并且在逾100a 的趋势演变中，长江中、上游在1960、1970年代以后年径流量都有明显转为偏枯的趋势. 从以上分析得出，1960、1970年代为长江中、上游地区水文气候的转折期.4.5降水量与径流量年代际变化的比较对各个年代的降水量与径流量进行比较，1950年代长江流域（大通以上）雨量和径流量均为正距平，降水和径流量距平符号一致.1970年代和1980年代全流域雨量偏少、径流量偏少为干旱年代，降水量和径流量距平符号也呈一致性，均为负距平.1960年代全流域降雨量正常略偏多为正距平，径流量正常略偏少，但雨量和径流量值在均值附近，并没有太大的矛盾.1990年代降水量正常略偏少，而径流量却明显偏多见表3.表3 降雨量与径流量的年代际变化比较Tab.3 C omparison on the decadal scale variation of rainfall and runoff年代19501960197019801990均值大通流量Q （m /s） 377 -123 -1633 -423 1857 28563 3*大通以上降雨量R （mm ） 34.1 3.8 -16.9 -12.2 -1.6 1099*表中1950—1990年代数据代表流量或降雨量的距平值.按自然规律降水量偏多必然导致径流量偏多. 根据统计分析，1950年代、1970年代、1980年代降水距平和径流量距平符号一致，符合这种规律. 特别是1970年代由于长江流域干旱比较严重，土壤严重缺水，降水量储留作为农业灌溉用水等原因使一部分降水量不能变成河流径流量流出.1990年代，在降水量属基本正常的情况下，径流量明显偏多，造成径流量大大多于降水量的原因可能比较复杂，主要原因是降水时空分布不均，夏季降水时间更集中、强度趋向于更大，导致产流量增大.96 湖泊科学 15卷 5结论通过对长江流域降水量与径流量的分析，初步得到以下结论：（1）对1951-2001年流域降水量的趋势分析，长江流域年降水量的递减率趋势为平均每十年减少9.95mm ，长江流域降水递减率高于全国同期降水递减率. 但长江流域夏季降水量呈递增趋势，平均每十年增加6.22mm. 这一事实反映出长江流域夏季降水将有更加集中的趋势，即降水时间更集中、强度趋向于更大，对防洪不利.（2）根据分析揭示出长江流域1950年代为降水偏多年代，1970年代、1980年代为降水偏少年代.1990年代为长江中下游多梅雨年代. 据趋势预测，2000年代仍将是梅雨量偏丰年代.（3）通过分析长江干流宜昌站、汉口站一百多年的年径流量，指出长江中、上游在1960、1970年代以后都有明显转为径流偏枯的趋势，由此认为，1960、1970年代为长江中上游地区的气候转折期. 据趋势预测，宜昌、汉口站径流量将有减少趋势，而大通站径流量呈增加的趋势.参考文献12王绍武. 年气候变化与变率的诊断研究. 气象学报, 1994,(8): 261-273 黄嘉佑编著. 统计动力分析与预报. 北京: 气象出版社, 1993:143The Decadal Scale Variation of Rainfall-Runoffin the Yangtze River BasinSHEN Huying（Bureau of Hydrology, Changjiang Water Resources Commission, Wuhan 430010,P.R.China ）AbstractThe decadal scale variation of rainfall-runoff as well as the climatic changes and the variation trends of rain-fall-runoff in the Yangtze River Valley were studied. Observations reveal a trend that the rainfall in the summer period in the Yangtze River Valley will be more and more concentrated, that is to say, the raining period will be more concentrated and the rainfall intensity will be stronger, which is disadvantageous to the flood control. Ac-cording to the prediction in trends, the future runoff in Yichang and Hankou Stations will possibly decline while the runoff in Datong station will increase.Keywords: Rainfall, runoff, decadal scale variation, climatic trends, the Yangtze River Basin。
