周俊成

一、引言

在水文系統(tǒng)中，水文時(shí)間序列變化具有趨勢(shì)性。由于自然條件及人類活動(dòng)影響，流域水文特征隨時(shí)間序列的演變特征將發(fā)生變化。徑流的變化直接關(guān)系水資源的變化，分析徑流的變化趨勢(shì)對(duì)水資源可持續(xù)利用及防汛減災(zāi)具有重要意義。水資源的合理分配與利用可以帶來(lái)巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)為可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)巢湖流域徑流數(shù)據(jù)的分析，推求其年內(nèi)分配及變化趨勢(shì)，分析變化原因，可為區(qū)域開(kāi)發(fā)規(guī)劃提供參考，為區(qū)域水資源管理提供理論依據(jù)。

二、流域概況

巢湖流域位于長(zhǎng)江下游左岸，處于安徽省中部。流域以西以江淮分水嶺為界，東瀕長(zhǎng)江，南與菜子湖、白蕩湖、陳瑤湖及皖河流域毗鄰。流域總面積13486km2（含銅城閘以下牛屯河流域面積404km2），約占安徽省總面積的9.3%。其中，巢湖閘以上9153km2，巢湖閘以下4333km2。流域形狀東西長(zhǎng)，南北窄?？绾戏?、巢湖、六安及安慶4市的16個(gè)縣（市區(qū)）。主要支流發(fā)源于大別山區(qū)，自西向東流經(jīng)巢湖，由裕溪河、牛屯河入長(zhǎng)江。巢湖居流域中心，四周河流呈放射狀注入。其中，較大的支流有杭埠河、派河、南淝河、柘皋河、白石天河和兆河等。巢湖閘以下為裕溪河，主要支流有清溪河、西河等。流域上游為山丘區(qū)，中下游沿巢湖和沿長(zhǎng)江為平原圩區(qū)。

屬亞熱帶濕潤(rùn)性季風(fēng)氣候區(qū)。多年平均氣溫為16℃，極端最高氣溫為41.3℃，極端最低氣溫零下15.7℃。相對(duì)濕度76%。流域最大年降水量1826mm，發(fā)生于1991年；年最小降水量672mm，發(fā)生于1978年。暴雨主要集中在汛期5～8月，總體分布規(guī)律是南大北小。除長(zhǎng)江洪水頂托倒灌外，流域內(nèi)的洪水由暴雨形成。

三、采集數(shù)據(jù)及分析方法

巢湖流域徑流量采用出口長(zhǎng)江斷面：鳳凰頸排灌站、鳳凰頸閘、裕溪閘、銅城閘4個(gè)水文站1991～2015年的流量實(shí)測(cè)資料。同時(shí)也收集了吳山、柘皋、巢湖閘、銅城閘、新橋、開(kāi)城橋、泥河、兆河閘、白山、梁家壩、湯池、曉天、主簿源、張家店、桃溪、山南、董鋪、元疃18個(gè)巢湖流域雨量代表站點(diǎn)的降水資料。各時(shí)間序列變化趨勢(shì)的顯著性采用非參數(shù)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法，并采用年份內(nèi)分配不均勻系數(shù)法分析變量的年內(nèi)分布特性。同時(shí)加入龍河口、董鋪、巢湖閘三個(gè)站點(diǎn)蒸發(fā)量及巢湖、萬(wàn)佛湖、董鋪、眾興等水庫(kù)庫(kù)容變量因素。

四、徑流量的時(shí)間分配

1.年內(nèi)變化特征

（1）徑流年內(nèi)分配特點(diǎn)

根據(jù)凰頸排灌站、鳳凰頸閘、裕溪閘、銅城閘流量及前述湖庫(kù)水位資料，計(jì)算出多年平均月徑流量年內(nèi)分配（見(jiàn)圖1）。

圖1 巢湖流域1991～2015年多年平均月徑流量年內(nèi)分配圖

圖2 巢湖流域1991～2015年徑流年內(nèi)分配不均勻系數(shù)圖

圖3 巢湖流域1991～2015年多年平均月降水量年內(nèi)分布圖

圖4 巢湖流域多年平均月降水量與平均流量分配圖

表1 巢湖流域1991～2015年多年平均流量及多年月最大、最小徑流量表

表2 巢湖流域季節(jié)平均、最大、最小降水量占全年降水量百分比

表1給出了1991～2015年各月平均徑流量、最大徑流量、最小徑流量值，因處長(zhǎng)江中下游區(qū)域，受梅雨、汛期暴雨及臺(tái)風(fēng)的多種因素影響，巢湖流域徑流年內(nèi)分配不均勻。6月、7月、8月約占多年平均年徑流量56%；1月、2月、3月、11月、12月徑流量比較接近。百分比基本都維持在3%左右，反映了流域年內(nèi)分配不均勻，變化幅度較大的特征。

（2）徑流年內(nèi)不均勻系數(shù)

徑流不均勻系數(shù)反映了徑流年內(nèi)分配的豐枯差別變化幅度，巢湖流域徑流量年內(nèi)分配不均勻系數(shù)見(jiàn)圖2。

1993年、1999年、2004年、2012年、2015年不均勻系數(shù)最小，基本等于本時(shí)間序列多年平均徑流量，比例為20%。多年年內(nèi)分配不均勻系數(shù)C'vy的平均值為0.12，約15個(gè)年份年內(nèi)分配不均勻系數(shù)明顯大于平均值，說(shuō)明這些年份分配不均勻，約占40%，洪澇比較頻繁?？傮w上看分配均勻與不均勻交替變化，沒(méi)有明顯規(guī)律性。

2.徑流的年際變化

巢湖流域長(zhǎng)江出口本序列年份平均徑流量為158m3/s,徑流量的年際變化徑流量較大的依次為457m3/s（1991年）、338m3/s（2003 年）、252m3/s（2010年），徑流量較小的為46m3/s（2001年）、50m3/s（1994 年）、61m3/s（1997年）、61m3/s（2000 年）、77m3/s（1995年）、85m3/s（1992 年）、90m3/s（2013年），其他年際尤其是2004～2015年間變化幅度基本較小，多年平均徑流的量158m3/s。通過(guò)對(duì)比巢湖及流域內(nèi)各水庫(kù)調(diào)蓄等因素參加計(jì)算后，年際變化幅度略有減小?？梢?jiàn)流域內(nèi)湖泊水庫(kù)對(duì)徑流量調(diào)蓄有一定作用。

五、多年平均降水量的時(shí)間分配

1.降水量的年內(nèi)分配

巢湖流域?qū)賮啛釒駶?rùn)性季風(fēng)氣候區(qū)，降水較豐沛，對(duì)1991～2015年多年平均月降水年內(nèi)進(jìn)行分析見(jiàn)圖3，可以看出降水量集中的月份是3～8月，占全年降水的71.3%，其他月份降水占全年28.7%，可見(jiàn)降水集中在春夏季，易形成春夏澇、秋冬旱的局面。

根據(jù)季節(jié)劃分，3～5月為春季，6～8月為夏季，9～11月為秋季，12～2月為冬季。各季節(jié)平均、最大和最小降雨量占全年降雨量的百分比數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析見(jiàn)表2，一般狀況下，該區(qū)域降水主要集中在夏春季，分別占全年的45.2%、26.2%。秋冬季降水偏少，分別占15.6%、13.1%。近25年最大降水量出現(xiàn)在夏季約88%，最小降水量全部出現(xiàn)在冬秋季。

2.降水量的年際變化

巢湖流域此次樣本序列降水量較大的依次為 1826mm（1991年）、1508mm（2003年）、1434mm（2010年）、1359mm（1993年）、1326mm（2014年）。降水量較小的依次為 837mm（2001年）、854mm（1995 年）、868mm （1994 年）、880mm（1997年）、945mm（2013年），25年均值為1151mm。豐枯降水交替出現(xiàn)，變化趨勢(shì)不明顯，沒(méi)有通過(guò)置信度95%的檢驗(yàn)。

3.降水量對(duì)徑流趨勢(shì)變化的影響

巢湖流域多年平均月降水量和平均流量的年內(nèi)分配對(duì)比見(jiàn)圖4，徑流量年內(nèi)變化顯著，和降水量變化基本一致。6～8月降水明顯，相應(yīng)徑流量明顯增大，流域上游為山丘區(qū)，下游主要以圩區(qū)為主，產(chǎn)匯流較快，雖然氣溫較高，農(nóng)業(yè)灌溉、土壤蒸發(fā)及植物蒸散發(fā)有所增多，但期間雨水豐沛，前期土壤含水量較大，故對(duì)徑流量影響不明顯。8月之后至次年5月，降水明顯減少，徑流量也隨之明顯變化，氣候?yàn)閬啛釒駶?rùn)性季風(fēng)氣候區(qū)，期間農(nóng)業(yè)用水很少，一般不會(huì)發(fā)生缺水現(xiàn)象。

六、結(jié)論

通過(guò)對(duì)巢湖流域1991～2015年降水?dāng)?shù)據(jù)分析，流域內(nèi)降水年內(nèi)分配不均勻，主要集中在6～8月，而冬季降水很少。對(duì)降雨量年際變化進(jìn)行檢驗(yàn)，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯趨勢(shì)。流域徑流量年內(nèi)分配不均勻，變化幅度較大，總體也無(wú)明顯變化趨勢(shì)，徑流偏枯不多，豐水徑流年份較少。通過(guò)降水量和徑流量數(shù)據(jù)比較，降水變化對(duì)徑流變化影響明顯，通過(guò)巢湖湖容及流域內(nèi)水庫(kù)統(tǒng)計(jì)分析，可以看出對(duì)年際間徑流量變幅過(guò)大發(fā)揮了一定調(diào)蓄作用，能夠更為充分地對(duì)水資源進(jìn)行利用