劉麗君，高超

（1.遼寧省沈陽水文局，遼寧沈陽110043；2.遼寧省撫順?biāo)木?，遼寧撫順113015）

遼寧省典型河流地表水資源量演變規(guī)律分析

劉麗君1，高超2

（1.遼寧省沈陽水文局，遼寧沈陽110043；2.遼寧省撫順?biāo)木?，遼寧撫順113015）

文中采用線性趨勢(shì)法、滑動(dòng)平均法和Mann-Kendall軼次相關(guān)等方法，對(duì)遼寧省典型河流地表水資源量進(jìn)行分析研究，分析其變化過程、趨勢(shì)性及演變規(guī)律，為遼寧省制定水資源長期規(guī)劃和保護(hù)流域水資源等提供技術(shù)支撐。

遼寧省；典型河流；水資源量；演變規(guī)律

隨著人口的持續(xù)增長、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們對(duì)水資源數(shù)量的需求也會(huì)越來越高。然而，水資源雖是可再生資源，卻并非“取之不盡，用之不竭”，水資源供需矛盾日趨尖銳。為此，進(jìn)行了遼寧省典型河流水資源量的綜合評(píng)價(jià)研究，探索其變化過程及演變規(guī)律，為遼寧省制定水資源長期規(guī)劃和保護(hù)流域水資源等提供技術(shù)支撐。

1 資料及方法

典型河流選取遼河、渾河、太子河、大凌河及小凌河。降水資料采用遼寧省水文局整編的降水量資料；水資源量資料利用遼寧省水資源二次評(píng)價(jià)水資源量資料，并延長至2011年。選取根據(jù)各站建站年限的不同，資料起始年限為1949—1962年，截止年份均為2011年。本文用到的分析方法有線性趨勢(shì)法、滑動(dòng)平均法和Mann-Kendall軼次相關(guān)等方法。

2 水資源量對(duì)比分析

采用典型河流不同的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，對(duì)典型河流遼河、渾河、太子河、大凌河、小凌河流水資源量和流域降水量進(jìn)行1956—1979年、1980—2000年、2001—2011年3個(gè)時(shí)段的對(duì)比統(tǒng)計(jì)分析，見表1。

從表1分析可知，相比1956—1979年，1980—2000年、2001—2011年各典型河流的水資源量均有不同幅度減少。從近10年的減小幅度來看，干旱半干旱的大小凌河流減少幅度最大，半濕潤區(qū)的遼河資源量減少幅度次之，然后是半濕潤區(qū)的渾河、太子河，近10年資源量變化幅度相對(duì)較小。

表1 典型河流不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)水資源量對(duì)比統(tǒng)計(jì)

3 水資源量演變過程分析

利用1956—2011年各典型河流地表水資源量時(shí)間序列資料，通過10年滑動(dòng)平均方法和Mann-Kendall軼次相關(guān)法，揭示典型河流水資源量的演變特征，分析典型河流地表水資源量的變化過程及趨勢(shì)性。典型河流遼河、渾河、太子河、大凌河、小凌河流域1956—2011年地表水資源量的變化過程及10年滑動(dòng)平均過程的分析成果見圖1。

遼河流域地表水資源量在9.0~85.0億m3之間波動(dòng)，最大值在1964年，為81.7億m3，最小值在1982年，為9.4億m3，最大值與最小值之間相差72.3億m3，多年平均地表水資源量為34.5億m3。

渾河流域地表水資源量在8.0~80.0億m3之間波動(dòng)，最大值在1995年，為77.5億m3，最小值在2000年，為8.5億m3，最大值與最小值之間相差69.0億m3，多年平均地表水資源量為26.1億m3。

太子河流域地表水資源量在10.0~85.0億m3之間波動(dòng)，最大值在2010年，為81.2億m3，最小值在1989年，為14.6億m3，最大值與最小值之間相差66.6億m3，多年平均地表水資源量為33.3億m3。

大凌河流域地表水資源在5.0~45.0億m3之間波動(dòng)，最大值在1994年，為44.3億m3，最小值在2009年，為5.4億m3，最大值與最小值之間相差38.9億m3，多年平均地表水資源量為14.9億m3。

小凌河流域地表水資源在1.0~21.0億m3之間波動(dòng)，最大值在1998年，為20.5億m3，最小值在1958年，為1.2億m3，最大值與最小值之間相差19.3億m3，多年平均地表水資源量為6.0億m3。

從10年滑動(dòng)平均曲線和多年均值曲線來看，各典型河流的地表水資源量時(shí)間序列均呈豐枯波動(dòng)變化，整體變化過程具有一定的相似性，但之間又存在不同。

遼河、渾河、太子河地表水資源量時(shí)間序列整體變化過程相似，從10年滑動(dòng)平均和多年均值曲線來看，整體來說，1956—1965，1983—1988，1992—1998為豐水期，遼河在1971—1978年，2009年以后也是相對(duì)豐水期，渾河、太子河在2006，2007年以后又進(jìn)入豐水期；遼河在1972—1983，1988—1991，1999—2008年階段為相對(duì)枯水期，而渾河、太子河在1975—1983，1989—1992，1999—2006年左右為枯水期。從地表水資源量時(shí)間序列變化來看，遼河從20世紀(jì)50年代中期至60年代末呈不斷下降階段，而渾河、太子河，地表水資源量雖然也呈下降趨勢(shì)，但變化相對(duì)較小；70年代初至2000年，呈3個(gè)連續(xù)上升-下降過程，每個(gè)過程大概持續(xù)10年左右，其中第一個(gè)波動(dòng)過程遼河表現(xiàn)明顯，渾河、太子變化相對(duì)較弱；2000年以后3條河流的地表水資源量均呈明顯的不斷上升過程。

大凌河、小凌河的地表水資源量變化過程與其他典型河流地表水資源量的變化過程相比，雖然波動(dòng)過程相似，但差異也比較明顯。大凌河的豐水期主要在1956—1968年，1991—1999年，小凌河豐水期主要分布在3個(gè)時(shí)期，即1958—1968，1972—1978，1991—1999年左右；枯水期主要集中在1979—1991年以及1999年以后。整體來看，1956年至60年代初呈上升趨勢(shì)；之后到60年代中后期呈下降趨勢(shì)；60年代后期至70年代初變化較小，相對(duì)穩(wěn)定；接近70年代中期又有小幅度上升，之后顯著下降至80年代初；80年代初至2000年初，是2個(gè)連續(xù)上升-下降過程，但第一個(gè)上升-下降幅度明顯小于第二個(gè)過程，對(duì)比其他河流來看，這個(gè)連續(xù)變化過程沒有其他典型河流波動(dòng)大且明顯；2000初之后，大凌河流域地表水資源量基本平穩(wěn)，小凌河則呈上升趨勢(shì)。

圖1 各典型河流流域水量變化及10年滑動(dòng)平均

4 水資源量變化趨勢(shì)分析

利用Mann-Kendall軼次相關(guān)法，對(duì)1956—2011年各典型河流地表水資源量時(shí)間序列的進(jìn)行變化趨勢(shì)及顯著性分析。M-K分析結(jié)果見表2。表中Zc為統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)量，正負(fù)值表示上升下降趨勢(shì)，其大小與置信度α=0.05所對(duì)應(yīng)的臨界值±1.96相比較，超出臨界值，則變化趨勢(shì)顯著；β為傾斜度，可定量的衡量趨勢(shì)的大小。

由表2的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可見，僅大凌河的地表水資源量呈顯著的下降趨勢(shì)，大約每10年下降1.44億m3，而其他河流的地表水資源量均呈不顯著的下降趨勢(shì)。

表2 典型河流地表水資源量變化M-K檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)

5 降水量與水資源量相關(guān)性分析

對(duì)各典型河流1956—2011年降水量和地表水資源量時(shí)間序列的相關(guān)性分析成果表明：各典型河流降水量與地表水資源量之間均具有顯著的相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)在0.795～0.975之間，其中以濕潤區(qū)的太子河流域相關(guān)系數(shù)最高（0.954），干旱半干旱的大凌河（0.795）、小凌河（0.863）的相關(guān)系數(shù)最低，而半濕潤區(qū)的遼河（0.916）和渾河流域（0.935）居中。

6 結(jié)論

1）各典型河流水資源量在1980—2000年、2001—2011年均比1956—1979年時(shí)段有所減小。2001—2011年比1980—2000年減小幅度更大。

2）總體來看，近10年干旱半干旱的大小凌河流減少幅度最大，半濕潤區(qū)的遼河資源量減少幅度次之，然后是半濕潤區(qū)的渾河、太子河近10年資源量變化幅度相對(duì)較小。

3）1956—2011年，大凌河的地表水資源量序列呈顯著的下降趨勢(shì)，大約每10年下降1.44億m3，而其他河流呈不顯著的下降趨勢(shì)。

4）從典型河流地表水資源量的變化趨勢(shì)及顯著性來看，各典型河流降水量與地表水資源量之間均具有顯著的相關(guān)關(guān)系，其中濕潤區(qū)太子河的相關(guān)系數(shù)最高，干旱半干旱大、小凌河的相關(guān)系數(shù)最低，而半濕潤區(qū)遼河和渾河的居中。

［1］遼寧省水利廳.遼寧省水資源［M］.沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2006.

［2］劉革，孫長江.遼寧省地表水資源量變化趨勢(shì)分析［J］.東北水利水電，2007，25（2）：40—41.

［3］梁紅，孫鳳華，隋東.1961—2009年遼河流域水文氣象要素變化特征［J］.氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2012，28（1）：59—64.

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