在氣候變化和人類活動(dòng)影響下,近年來(lái)很多流域的水文序列發(fā)生了突變,呈現(xiàn)出了時(shí)間序列上的非一致性。同時(shí),水文序列的自相關(guān)性影響其突變點(diǎn)的準(zhǔn)確識(shí)別。為研究關(guān)河流域降雨以及徑流序列的變化規(guī)律,根據(jù)流域內(nèi)5個(gè)雨量站以及2個(gè)實(shí)測(cè)徑流站點(diǎn)近50年的實(shí)測(cè)資料,利用Mann-Kendall秩次檢驗(yàn)其趨勢(shì)性,同時(shí)利用3種突變檢驗(yàn)方法分別在無(wú)、有去趨勢(shì)預(yù)置白（trend free pre-white, TFPW）前處理的條件下對(duì)序列突變點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別,并使用Morlet小波對(duì)序列進(jìn)行周期性分析,從突變點(diǎn)診斷、周期性分析和驅(qū)動(dòng)機(jī)制3方面剖析關(guān)河水庫(kù)流域水文序列非一致性變化特點(diǎn)。研究結(jié)果表明:對(duì)系列的自相關(guān)性去除以后,TFPW對(duì)水文系列中初步識(shí)別出來(lái)的多個(gè)偽突變點(diǎn)有校正作用,有助于識(shí)別出真正的突變點(diǎn),這一結(jié)論在隨后的周期性分析Morlet小波方法中得到了驗(yàn)證。研究區(qū)降雨在1978年發(fā)生突變,徑流在1979年發(fā)生突變,降水是引起兩站徑流產(chǎn)生突變的原因,且突變點(diǎn)前后徑流序列的狀態(tài)發(fā)生了根本性變化;相較于受單一氣候影響的石棧道站,受氣候因素以及人類活動(dòng)雙因素影響下的關(guān)河站其徑流總量下降更為明顯,徑流變化周期不穩(wěn)定且峰值有... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2020,(05)北大核心

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【部分圖文】：

關(guān)河水庫(kù)控制流域

小波分析是水文時(shí)間序列分析的一項(xiàng)重要工具,其主要應(yīng)用于水文序列的變化趨勢(shì)以及周期分析等[19]。對(duì)于多時(shí)間尺度分析,小波可將序列進(jìn)行分解研究,并提取出水文序列的變化周期,進(jìn)而反映出水文時(shí)間序列的變化趨勢(shì)。其中Morlet小波由于在時(shí)間與頻率的局部化之間有著較好的平衡,因此本文選用Morlet小波對(duì)流域內(nèi)兩站點(diǎn)流量以及流域面雨量進(jìn)行多尺度的時(shí)間分析,其結(jié)果如圖2,圖3所示。圖3 關(guān)河流域降水量Morlet小波變換實(shí)部時(shí)頻分析圖

圖2 關(guān)河流域兩徑流站點(diǎn)Morlet小波變換實(shí)部時(shí)頻分析圖小波變換實(shí)部時(shí)頻圖可將流域內(nèi)降水以及徑流序列的豐枯以及突變點(diǎn)變化情況反映出來(lái)。由圖2(a)可以看出,關(guān)河站流量時(shí)間序列在1979年突變點(diǎn)之前存在著幾處明顯的變化周期:一是以4～6 a為特征時(shí)間尺度的變化,其平均變化周期為5 a,在1966-1979年經(jīng)歷了4個(gè)增減變化;二是以7～9 a為特征時(shí)間尺度的變化,平均變化周期為8 a,經(jīng)歷了2個(gè)增減變化;三是以22～24 a為特征時(shí)間尺度的變化,平均變化周期為23 a,經(jīng)歷了1個(gè)增減變化。但在1979年突變點(diǎn)之后,該站徑流時(shí)間序列的周期特性發(fā)生了改變:在經(jīng)歷了5 a左右的不穩(wěn)定時(shí)期后,突變點(diǎn)前3種特征時(shí)間尺度變化逐漸消失,僅存在一種特征時(shí)間尺度,即以11～14 a為特征時(shí)間尺度的變化,平均周期為12 a,且從實(shí)部時(shí)頻分析圖可以看出,其在一個(gè)周期內(nèi)的變化幅度有了明顯的下降。從2012年以后未封閉的等值線圖來(lái)看,關(guān)河水庫(kù)站的流量呈現(xiàn)出一定程度的上升趨勢(shì),但需要未來(lái)新的時(shí)間序列進(jìn)行驗(yàn)證�？偟膩�(lái)看,關(guān)河水庫(kù)站的流量隨著時(shí)間的變化,其增減變化程度下降,且周期性現(xiàn)象產(chǎn)生了明顯的變化。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]幾種水文時(shí)間序列周期分析方法的比較研究[D]. 肖志國(guó).河海大學(xué) 2006



本文編號(hào)：2990444