變化環(huán)境下地表水資源評價(jià)和統(tǒng)計(jì)分析方法

1、變化環(huán)境下地表水資源評價(jià)和統(tǒng)計(jì)分析方法 主 要 內(nèi) 容一二三四研究背景意義變化環(huán)境下地表水資源評價(jià)方法變異診斷系統(tǒng)成因分析方法統(tǒng)計(jì)分析方法大氣環(huán)境（溫室效應(yīng)、氣候轉(zhuǎn)型等）下墊面自然環(huán)境（地震、泥石流、滑坡等） 下墊面人文環(huán)境（水利水保工程、城市化、農(nóng)業(yè)化等）變化環(huán)境（氣候變化）+（土地利用/覆被變化）一.研究背景和意義非一致性水問題研究氣候變化(climate change)氣候變化：指統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上氣候平均狀態(tài)的巨大改變或者持續(xù)較長一段時(shí)間（典型的為10年或更長）的氣候變動(dòng)。非一致性水問題研究氣候變化(climate change)非一致性水問題研究土地利用/覆被變化(LUCC)土地利用：指人

2、類為獲取所需的產(chǎn)品而對土地進(jìn)行的利用活動(dòng)土地覆被：地球陸地表面和近地面層的自然狀態(tài)，包括生物群落、 土壤、地形、地表水、地下水及人文結(jié)構(gòu)黃土高原土地利用/覆被變化非一致性水問題研究降雨水面旱地林地草地城鄉(xiāng)、工礦、居民未利用土地濕地水域水面蒸發(fā)蒸散發(fā)上層蓄水量壤中流地下徑流地面及壤中流單元出口流量下層蓄水量深層蓄水量水田氣候變化土地利用/覆被變化非一致性水文序列（水文變異）變化環(huán)境水文頻率計(jì)算的“三性”審查 可靠性：水文資料來源必須可靠，且具有必要的精度； 一致性：水文序列中各項(xiàng)特征值相互獨(dú)立，且服從同一分布或頻率曲線； 代表性：樣本序列反映總體統(tǒng)計(jì)特性的程度。獨(dú)立性假定：一般認(rèn)為，按年最大值或

3、最小值選樣所得水文序列可以看作是相互獨(dú)立的。同分布假定：一般解釋為要求序列中各項(xiàng)特征值都是在基本相同的物理?xiàng)l件下形成的。非一致性水問題研究水文序列的組成 （非平穩(wěn)性）（平穩(wěn)性）（一致性）（非一致性）（非平穩(wěn)性）（非一致性）（水文變異）（非一致性）非一致性水文頻率計(jì)算方法“一致性”水文序列(相同物理?xiàng)l件)一致性序列隨機(jī)成分起主導(dǎo)作用序列在均值上下波動(dòng)（有變化、無變異）“非一致性”水文序列(不同物理?xiàng)l件)非一致性序列隨機(jī)性成分確定性成分均起作用序列統(tǒng)計(jì)規(guī)律發(fā)生變化（有變化、有變異）（有變化、有變異） 非一致性防洪問題洪水序列水資源問題徑流序列其它問題氣候變化土地利用/覆被變化梯級(jí)水電開發(fā)南水北調(diào)工

4、程干旱問題干旱序列非一致性水文序列類型非一致性水問題研究NSFC(50579052)NSFC(50979075)NSFC(50839005)2009年2月科學(xué)出版社（) 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(50579052) 全國水資源綜合規(guī)劃專題(SZYZB-1) 水資源與水電工程科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 重點(diǎn)課題(WRHES-K0801)聯(lián)合資助國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(50839005、50979075、50579052) 國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目（2010CB428400）中國科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程項(xiàng)目(CX10G-E01-08) 水資源與水電工程科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(WH2009C002)聯(lián)合

5、資助2010年3月科學(xué)出版社(978-7-03-023036-2)()著謝平、竇明、朱勇李晶、陳麗、孫志昆明戛舊水文站舊州水文站允景洪水文站漫灣水電站大朝山水電站中國越南老撾緬甸溜筒江水文站古水水電站烏弄龍水電站里底水電站托巴水電站黃登水電站大華橋水電站苗尾水電站小灣水電站功果橋水電站糯扎渡水電站景洪水電站橄欖壩水電站勐松水電站梯級(jí)水電開發(fā)的水文水資源效應(yīng)瀾滄江干流（云南）梯級(jí)電站規(guī)劃為15級(jí)其中已（在）建6級(jí)。變化環(huán)境下干旱頻率分析方法選擇干旱評價(jià)指標(biāo)干旱序列變異分析（水文變異診斷系統(tǒng)）變化環(huán)境下干旱頻率分析方法統(tǒng)計(jì)途徑成因途徑趨勢變異跳躍變異非線性趨勢小波分析黃變換跳躍分析氣候變化下墊面變

6、化非一致性干旱頻率分析方法基于WHMLUCC模型的干旱頻率分析方法過去、現(xiàn)狀、未來不同時(shí)期的干旱頻率分布南水北調(diào)中線區(qū)域水資源演變情勢與生態(tài)環(huán)境效應(yīng)河勢等調(diào)水工程水質(zhì)水文情勢水資源分布生態(tài)環(huán)境效應(yīng)西江非一致性歸槽洪水頻率計(jì)算方法變化環(huán)境下的水循環(huán)及水資源形成規(guī)律已成為水科學(xué)發(fā)展的前沿問題之一世界氣候研究計(jì)劃WCRP全球水系統(tǒng)計(jì)劃GWSP國際水文計(jì)劃IHP國際地圈 生物圈計(jì)劃IGBP研究意義非一致性水問題研究國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要國家自然科學(xué)基金“十一五”發(fā)展規(guī)劃全球變化與地球系統(tǒng)人類活動(dòng)對地球水系統(tǒng)的影響機(jī)制重點(diǎn)優(yōu)先領(lǐng)域研究意義非一致性水問題研究研究意義非一致性水問題的研究方法是變化

7、環(huán)境下區(qū)域水安全評價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)管理重大需求的應(yīng)用基礎(chǔ)問題和亟待解決的關(guān)鍵理論問題之一非一致性水問題研究研究意義變化環(huán)境下非一致性水問題的研究方法是解決我國當(dāng)前面臨水問題的迫切需要水資源規(guī)劃流域綜合規(guī)劃防洪規(guī)劃抗旱規(guī)劃水能規(guī)劃非一致性水問題研究一致性序列1非一致性序列一致性序列2如何研究“非一致性”水文序列？水文序列變化規(guī)律一致性序列突變或漸變統(tǒng)計(jì)規(guī)律發(fā)生變化非一致性序列新的平衡或穩(wěn)定狀態(tài)當(dāng)水文序列的變化規(guī)律在一定時(shí)期內(nèi)發(fā)生突變或漸變，即從一種穩(wěn)定狀態(tài)突變或漸變到另一種穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，水文序列是非一致的。經(jīng)過突變或漸變后達(dá)到新的平衡或穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，其隨機(jī)性成分又將起主導(dǎo)作用。（水文變異）非一致性水文頻率計(jì)

8、算的假設(shè)前提當(dāng)水文序列的變化規(guī)律在一定時(shí)期內(nèi)發(fā)生突變或漸變，即從一種穩(wěn)定狀態(tài)突變或漸變到另一種穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，水文序列是非一致的，這種突變或漸變造成水文序列變化規(guī)律的差異即為水文序列的確定性成分。非一致性水文序列的隨機(jī)性規(guī)律反映一致性變化成分，而確定性規(guī)律反映非一致性變化成分。非一致性水文序列確定性成分隨機(jī)性成分一致性變化規(guī)律非一致性變化規(guī)律現(xiàn)行水文頻率計(jì)算方法的合理性現(xiàn)行水文頻率分析中的各種方法都要求水文序列中各項(xiàng)值服從同一分布，即要求水文序列中各項(xiàng)值都是在基本相同的物理?xiàng)l件下形成的。為此，必須把非一致性水文序列改正到同一個(gè)物理基礎(chǔ)上，力求使樣本序列具有同一個(gè)總體分布。 從這個(gè)意義上來說，目前對

9、非一致性水文序列的“還原”改正計(jì)算或“還現(xiàn)”改正計(jì)算，均符合水文頻率計(jì)算關(guān)于同分布的假定，它們本身都是合理的。 非一致性水問題研究非一致性序列水文頻率計(jì)算方法“還原”計(jì)算方法或“還現(xiàn)”計(jì)算方法均只能反映過去或現(xiàn)狀水文序列的形成條件，而無法適應(yīng)過去、現(xiàn)狀和未來不同時(shí)期環(huán)境的變化。本文提出的非一致性序列水文頻率計(jì)算方法，將非一致性水文序列分解成一致的隨機(jī)性成分和非一致的確定性成分，用一致的隨機(jī)性成分滿足現(xiàn)行水文頻率計(jì)算關(guān)于同分布的假定，用非一致的確定性成分適應(yīng)過去、現(xiàn)狀和未來環(huán)境的變化，可以說，該方法可以適應(yīng)變化環(huán)境對水文頻率計(jì)算的要求。 非一致性水問題研究 非一致性 序列水文 頻率計(jì)算 方法流域

10、或河道 水文模型 水文變異診斷系統(tǒng)序列是否一致？環(huán)境如何模擬？頻率怎樣計(jì)算？研究內(nèi)容非一致性水問題研究二. 水文變異診斷系統(tǒng)水文變異的定義如果水文序列相互獨(dú)立（不含相依成分），且與周期、趨勢和跳躍無關(guān)，表明整個(gè)水文序列具有相同的物理成因（獨(dú)立性、平穩(wěn)性），其統(tǒng)計(jì)規(guī)律滿足一致性的要求，即水文序列沒有發(fā)生變異；水文變異的統(tǒng)計(jì)學(xué)定義：如果水文序列的分布形式或(和)分布參數(shù)在整個(gè)序列時(shí)間范圍內(nèi)發(fā)生了顯著變化，則稱水文序列發(fā)生了變異。水文變異的水文學(xué)定義：如果水文序列的物理成因在整個(gè)序列時(shí)間范圍內(nèi)發(fā)生了顯著的變化，則稱水文序列發(fā)生了變異。發(fā)生變異的水文序列是一個(gè)非一致性序列。水文變異診斷系統(tǒng)及其應(yīng)用水文

11、變異診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(SZYZB-1) NSFC(50579052)水文變異診斷系統(tǒng)及其應(yīng)用分趨勢詳細(xì)診斷和跳躍詳細(xì)診斷兩步 利用趨勢綜合顯著性判斷趨勢變異,利用跳躍綜合顯著性和綜合權(quán)重判斷跳躍變異，用效率系數(shù)判別變異形式 成因分析 變 異 診 斷 步 驟診斷結(jié)論 綜合診斷 詳細(xì)診斷 根據(jù)過程線和Hurst系數(shù)值等初步判斷序列的變異程度 初步診斷 水文變異診斷系統(tǒng) 應(yīng) 用 實(shí) 例水文變異診斷系統(tǒng)及其應(yīng)用 無定河流域多要素水文變異分析 三水站不同時(shí)間尺度徑流序列變異分析 西北地區(qū)多尺度降水序列時(shí)空變異分析 三級(jí)區(qū)與四級(jí)區(qū)不同空間尺度徑流序列變異關(guān)系 徑流年內(nèi)分配情勢變異分析無定河流域水文站點(diǎn)分布圖實(shí)

12、例1 無定河流域多要素水文變異分析研究系列：1958-2000年 共43年研究對象：年降雨量、年蒸發(fā)量、年徑流量、年徑流系數(shù)、年干旱指數(shù)、年濕潤指數(shù)根據(jù)滑動(dòng)平均線，在70年代以后過程線基本上位于均值的下方，變異非常明顯；取第一信度水平，第二信度水平=0.01 Ha， H=0.739, H，屬于強(qiáng)變異；初步診斷年徑流序列發(fā)生變異。診 斷 方 法檢驗(yàn)結(jié)果診 斷 方 法檢驗(yàn)結(jié)果滑動(dòng)F檢驗(yàn)1978(+)滑動(dòng)秩和檢驗(yàn)法1971(+)滑動(dòng)T檢驗(yàn)1970(+)最優(yōu)信息二分割1971里-海哈林法1970Mann-kendall方法1971(+)有序聚類法1970Bayesian方法1970(+)R/S檢驗(yàn)法1

13、971相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)法趨勢顯著Brown-Forsythe法1971(+)Spearman秩次相關(guān)檢驗(yàn)法趨勢顯著滑動(dòng)游程檢驗(yàn)法1971(+)Kendall秩次相關(guān)檢驗(yàn)法趨勢顯著變異點(diǎn)1978，1970，還是1971？變異形式是趨勢還是跳躍？ 在顯著性水平的情況下，權(quán)重在1971年為最大值0.516，綜合顯著性為4，跳躍顯著，因此選擇1971年為該序列的跳躍點(diǎn)。 年徑流量跳躍綜合診斷跳躍效率系數(shù)RS=57.95 %；趨勢效率系數(shù)RS=58.65%進(jìn)一步可以從原序列中，分離出趨勢趨勢與跳躍的選擇：建議選擇趨勢無定河流域的年蒸發(fā)、年干旱指數(shù)和年濕潤指數(shù)無變異；年降雨發(fā)生了弱變異，變異點(diǎn)為1979年；年

14、徑流系數(shù)發(fā)生了中變異，變異點(diǎn)為1972年；年徑流發(fā)生了強(qiáng)變異，變異點(diǎn)為1971年；各要素之間的變異關(guān)系？其它要素變異診斷多要素水文變異關(guān)系 NSFC(50839005)NSFC(50579052) 水土保持治理分為3個(gè)階段：50年代初至70年代初 起步階段；70年代初至80年代初 初步治理階段 ；80年代初至今 較高治理階段。1971 無定河流域各年份水保措施實(shí)有面積 無定河流域水土保持工程狀況 無定河流域水文變異的原因包括氣候和人類活動(dòng)兩個(gè)方面。氣候?qū)δ暾舭l(fā)、年干旱指數(shù)和年濕潤指數(shù)的影響不大，對降雨有一定影響。徑流和徑流系數(shù)變異除受氣候因素影響外，主要受人類活動(dòng)的影響。1972年以后無定河流

15、域開展了大規(guī)模的水土保持工程措施，大大改變了流域的下墊面條件，使產(chǎn)匯流條件發(fā)生了變化，是年徑流和年徑流系數(shù)變異的主要原因。降雨的減少對流域的水資源保護(hù)、生態(tài)環(huán)境治理等有一定的不利影響。徑流和徑流系數(shù)的減少說明無定河流域水土保持工程措施對流域水源的涵養(yǎng)、水資源的保護(hù)起到了一定的作用，這對無定河流域進(jìn)行沙漠化治理、水土保持效益評價(jià)、水土保持規(guī)劃與水資源規(guī)劃具有一定的指導(dǎo)意義。小 結(jié)三. 成因分析方法變化環(huán)境下地表水資源評價(jià)方法水資源評價(jià)技 術(shù) 路 線評估地表水資源反演解譯預(yù)測考慮土地利用和覆被變化的流域水文模型WHM-LUCC簡介WHM-LUCC模型基于Shreve河鏈概念的單元?jiǎng)澐?土地資源分類

16、系統(tǒng) 蓄滿超滲兼容產(chǎn)流模型逆高斯分布地貌匯流模型 線性水庫匯流模型 考慮土地利用/覆被變化的單元水文模型變化環(huán)境下地表水資源評價(jià)方法根據(jù)研究問題的實(shí)際需要，WHMLUCC擴(kuò)展為三種形式： LWHM-LUCC ZWHM-LUCC DWHM-LUCC 集總式 分塊式 分布式 因?yàn)樾枰u價(jià)流域地表水資源總量，也就是求流域出口斷面的徑流量，因此采用考慮土地利用/覆被變化的集總式流域水文模型。WHMLUCC的擴(kuò)展NSFC(50579052)NSFC(50839005)(KZCX2-SW-317)(CX10G-E01-08)(SZYZB-1) 無定河流域水文序列時(shí)間分段過去氣候條件修正降雨序列現(xiàn)狀氣候條件

17、修正降雨序列無定河流域氣候的變化為了保持氣候因素在19582000時(shí)段的一致性，把降雨序列修正為兩個(gè)序列：一個(gè)是過去的氣候條件，修正序列的均值（ 19581979 ）為；一個(gè)是現(xiàn)狀和未來的氣候條件，修正序列的均值（ 19802000 ）為。三. 成因分析方法變化環(huán)境下地表水資源評價(jià)方法流域現(xiàn)狀三期土地利用信息提取1990年1995年2000年 中國科學(xué)院地理科學(xué)研究所資源數(shù)據(jù)中心提供的1990年、1995年和2000年三期1:10萬土地利用數(shù)據(jù)，通過遙感系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)得到三期土地利用圖，直接獲取土地利用變化的空間與屬性數(shù)據(jù)。80年代末無定河流域過去土地信息反演LWHM-LUCC模型參數(shù)率定

18、與檢驗(yàn)降雨、蒸發(fā)及流量資料采用與現(xiàn)狀土地利用覆被資料對應(yīng)的19802000年逐日資料，為了與土地資料時(shí)間上更匹配，采用19862000年率定，19801985檢驗(yàn)；考慮到LWHM-LUCC模型主要應(yīng)用于評估土地利用/覆被變化對流域水資源的影響，因此選取計(jì)算時(shí)段長為日，以年為單位來統(tǒng)計(jì)出口斷面的徑流量，即地表水資源量。模型率定的目標(biāo)函數(shù)為：模型模擬徑流的精度指標(biāo)：多年徑流水量平衡系數(shù)R和徑流合格率DR過去土地利用信息反演過去土地利用信息反演就是根據(jù)LWHM-LUCC模型在無定河流域的模型率定參數(shù)，然后再結(jié)合已知的水文資料來反演無定河流域過去缺乏的土地利用覆被資料。反演土地信息的時(shí)間段為1958

19、1979年，水文資料采用與之相應(yīng)的逐日資料。土地利用信息反演目標(biāo)函數(shù)通過變異診斷分析，19582000時(shí)段43年的徑流資料在1971年發(fā)生了比較明顯的變異，而降雨資料在1979年發(fā)生了比較明顯的變異，結(jié)合無定河流域自50年代以來的水土保持措施，把反演時(shí)段劃分為兩段：19581971時(shí)段和19721979時(shí)段。反演土地信息合理性分析結(jié)合無定河流域自50年代至今所實(shí)施的水土保持措施，雖然在統(tǒng)計(jì)資料方面存在較多的問題，但還是能反映流域下墊面各土地利用類型的整體變化趨勢:早期是耕地、林地和草地面積在增加；后期提倡退耕還林、退耕還草，耕地面積有所減少?？梢钥闯龇囱莸膬蓚€(gè)時(shí)段的土地利用信息與流域?qū)嶋H的下墊

20、面發(fā)展趨勢是一致的。無定河流域未來土地信息預(yù)測馬爾科夫鏈模型基本原理馬爾科夫鏈模型是一種以概率論和隨機(jī)過程理論為基礎(chǔ)，運(yùn)用數(shù)學(xué)模型來分析客觀對象發(fā)展變化過程的統(tǒng)計(jì)分析方法，屬于定量分析，在土地格局領(lǐng)域，已有很多學(xué)者引入它模擬植物的更替、土壤變化、森林覆被變化等。本文應(yīng)用它來對無定河流域未來的土地利用信息進(jìn)行預(yù)測。兩個(gè)重要特性無后效性：系統(tǒng)到達(dá)某一狀態(tài)的概率僅于前一狀態(tài)有關(guān)； 吸收性：系統(tǒng)逐漸達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，與原來的狀態(tài)無關(guān)。 預(yù)測模型M（n）為第n分期各類型面積占有率矩陣M（0）為初始各類型面積占有率矩陣初始狀態(tài)概率轉(zhuǎn)移矩陣無定河流域土地利用類型轉(zhuǎn)化情況19901995年19952000年利

21、用GIS的空間分析功能得到無定河流域的土地利用覆被變化圖，并對全區(qū)土地利用空間數(shù)據(jù)疊置分析的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)排序，得到土地利用類型之間的轉(zhuǎn)化情況。6.380.260.5761.533.6627.60比例（%）1936.6078.92173.0218676.931110.968377.75面積11.640.320.7155.323.6028.41比例（%）3534.0197.26215.7116790.471093.828622.90面積201512.980.330.7253.793.6528.53比例（%）3939.44100.16218.2516328.751108.768658.82面積201

22、014.660.340.7351.883.7328.67比例（%）4448.42103.50220.3015748.991131.128701.85面積2005未利用地建設(shè)用地水域草地林地耕地土地利用類型未來土地信息預(yù)測未利用地面積的減少和草地的增加，說明照目前的發(fā)展趨勢，開荒種草的效果會(huì)比較明顯。年份變化環(huán)境下LUCC與氣候條件1958197119721979200020102015穩(wěn)定過去氣候過去氣候現(xiàn)狀氣候未來氣候未來氣候未來氣候多年平均49.7140.2932.3231.4031.2230.37 用LWHM-LUCC模型針對不同的基準(zhǔn)環(huán)境來進(jìn)行徑流模擬計(jì)算，由模擬出來的六個(gè)基準(zhǔn)徑流序列

23、，可以看出來，相對19581971基準(zhǔn)環(huán)境的多年平均徑流深，19721979、2000年、2010年、2015年以及穩(wěn)定狀態(tài)基準(zhǔn)的多年平均徑流呈現(xiàn)減少趨勢，尤其是19721979時(shí)段基準(zhǔn)減少幅度最大。 對六個(gè)基準(zhǔn)徑流序列進(jìn)行一致性分析，可以得出其具有一致性，因此可以對其做水文頻率分析計(jì)算。過去、現(xiàn)狀和未來變化環(huán)境下基準(zhǔn)徑流深（單位：mm）變化環(huán)境下年徑流的模擬計(jì)算變化環(huán)境下年徑流頻率曲線參數(shù)1958197119721979200020102015穩(wěn)定狀態(tài)均值49.7140.2932.3231.4031.2330.37Cv0.280.270.240.240.240.24Cs0.560.541.3

24、51.441.541.60變化環(huán)境下地表水資源評價(jià)結(jié)果變化環(huán)境下年徑流頻率曲線變化環(huán)境下地表水資源評價(jià)結(jié)果未來(2010、2015、穩(wěn)定狀態(tài))與現(xiàn)狀（2000）多年平均地表水資源量相差不大， 分別減少了2.85%、3.37%、6.03%，反映兩者徑流形成的條件基本相同；與過去（19721979基準(zhǔn)）相比分別減少了22.07%、22.49%、24.62%；而與過去（19581971基準(zhǔn)）相比則分別減少了：36.83%、37.18%、38.91%， 反映兩者徑流形成的條件有顯著的差異。四. 統(tǒng)計(jì)分析方法變化環(huán)境下地表水資源評價(jià)方法 非一致性水文序列的頻率計(jì)算問題可以歸結(jié)為水文時(shí)間序列的分解與合成，

25、并包括：對水文序列的確定性成分進(jìn)行擬合計(jì)算和模型預(yù)測；對水文序列的隨機(jī)性成分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)規(guī)律的推求；合成成分的數(shù)值計(jì)算、參數(shù)計(jì)算和分布的推求等。 變化環(huán)境下非一致性水文頻率計(jì)算原理(NSFC-50579052)/(SZYZB-1) 基于方法擇優(yōu)度的地表水資源評價(jià)方法比較與選擇 基于線性趨勢分析的地表水資源評價(jià)方法 基于跳躍分析的地表水資源評價(jià)方法 基于非線性趨勢分析的地表水資源評價(jià)方法 基于降雨徑流關(guān)系的地表水資源評價(jià)方法變化環(huán)境下地表水資源評價(jià)方法非一致性序列水文頻率計(jì)算方法 基于小波分析的地表水資源評價(jià)方法 基于HHT變換的地表水資源評價(jià)方法基于趨勢分析的地表水資源評價(jià)方法實(shí)例： 永定河官廳水

26、庫以上流域基于趨勢分析的地表水資源評價(jià)方法 研究區(qū)范圍及基本資料： 在海河流域選擇永定河官廳水庫以上流域。 研究對象為年徑流量。 研究系列為19562000年共45年。Yt,2=463.9763-0.227334tYt,1=19.311.水文變異診斷 2.線性趨勢擬合 4.隨機(jī)成分提取 基于趨勢分析的地表水資源評價(jià)方法 非一致性成分分解 Yt=Yt,2-Yt,1 結(jié)論：趨勢變異 3.確定成分推求 Yt=Yt,2-Yt,1 St=Xt-Yt Xt St 1基于趨勢分析的地表水資源評價(jià)方法 結(jié)果比較 5永定河流域地表水資源評價(jià)結(jié)果 永定河流域未來與過去多年平均地表水資源量相比減小約63.65%、現(xiàn)

27、狀與過去相比減小約51.74%、未來與現(xiàn)狀相比減小約24.67%，反映三個(gè)時(shí)期徑流形成的條件有顯著的差異。 基于趨勢分析的地表水資源評價(jià)方法參數(shù)過去（1956年）現(xiàn)在（2000年） 未來（2010年） 均值(億m3)19.319.31877.0198Cv0.20990.43750.5461Cs0.8330.8751.0922基于跳躍分析的地表水資源評價(jià)方法 研究區(qū)范圍及基本資料： 疏勒河下游控制站潘家莊站。 研究對象為年徑流量。 研究系列為19562000年共45年。1.水文變異診斷 2.確定性成分?jǐn)M合 3.隨機(jī)性成分提取 Yt,2=2.19Yt,1=2.76基于跳躍分析的地表水資源評價(jià)方法

28、非一致性成分分解 1跳躍變異，變異點(diǎn)1983年Yt=Yt,2-Yt,1St=Xt-Yt St Yt 基于跳躍分析的地表水資源評價(jià)方法 合成計(jì)算 24.隨機(jī)成分頻率計(jì)算 5.非一致性成分合成計(jì)算 6.過去、現(xiàn)狀、未來對比 2000年：Yt=-0.57 2010年：Yt=-0.57 St統(tǒng)計(jì)參數(shù)：均值x，Cv，Cs 疏勒河流域地表水資源評價(jià)結(jié)果 疏勒河流域現(xiàn)狀和未來與過去多年平均地表水資源量相比減小約21.27%。反映三個(gè)時(shí)期徑流形成的條件有顯著的差異。 基于跳躍分析的地表水資源評價(jià)方法 合成計(jì)算 3參數(shù)過去（1956年）現(xiàn)在（2000年） 未來（2010年） 均值(億m3)2.7612.1736

29、2.1736Cv0.2170.27770.2777Cs0.6920.6830.683基于降雨徑流關(guān)系的地表水資源評價(jià)方法實(shí)例：潮白河水資源分區(qū)1-2基于降雨徑流關(guān)系的地表水資源評價(jià)方法 研究區(qū)范圍及基本資料： 潮白河水資源分區(qū)1-2。 研究對象為年徑流量。 研究系列為19562000年共45年?；诮涤陱搅麝P(guān)系的地表水資源評價(jià)方法 降雨徑流關(guān)系線的建立 11.水文變異診斷跳躍變異，變異點(diǎn)1974年，建立變異前后的降雨徑流關(guān)系基于降雨徑流關(guān)系的地表水資源評價(jià)方法 非一致性成分分解 22.確定性成分?jǐn)M合 3.隨機(jī)性成分提取 Yt=ft,2-ft,1St=Xt-Yt 基于降雨徑流關(guān)系的地表水資源評價(jià)方法 頻率計(jì)算 34.隨機(jī)成分頻率計(jì)算 5.非一致性成分合成計(jì)算 6.過去、現(xiàn)狀、未來對比 2000年：Yt= -10.8 年徑流量(mm)St統(tǒng)計(jì)參數(shù)：均值x，Cv，Cs=1.918 2010年：Yt= -20.7 潮白河水資源分區(qū)II1-2未來與過去多年平均地表水資源量相比減小約