張康 楊明祥 梁藉 閆寶偉

摘要：長江上游水庫群的聯(lián)合調(diào)度運行必然會對下游河道徑流產(chǎn)生影響。選擇北碚、高場、宜昌站作為水庫群串、并、混聯(lián)運行下的控制斷面，通過IHA法選擇出受水庫群聯(lián)合調(diào)度影響的14個水文指標，并采用CRITIC法改進RVA完成串并混聯(lián)運行模式下的水文指標變化趨勢和整體水文變異程度的研究。分析結(jié)果表明：① 隨著水庫群聯(lián)合運行數(shù)量的增加，長江干支流河道水文情勢改變幅度增大;② 水庫群聯(lián)合運行會使汛期流量顯著降低，非汛期流量增加，同時會造成年最大（?。┝髁砍蕼p少（增加）趨勢;③ 水庫串聯(lián)運行模式會使最大流量發(fā)生時間延遲;并聯(lián)運行模式會使汛期流量坦化現(xiàn)象更加顯著;混聯(lián)運行模式對水文情勢的改變程度主要受調(diào)度方式和氣候變化的影響，上游混聯(lián)模式使宜昌站水文情勢為低改變度。

關(guān)鍵詞：整體水文改變程度; CRITIC法; 水庫串并混聯(lián)運行; 長江上游

中圖法分類號：P333.6文獻標志碼： ADOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2019.02.020

長江上游是我國水電開發(fā)程度最高的水系[1]，在1980年之后陸續(xù)建成數(shù)十座大型水電站，形成包含串并混聯(lián)的梯級水庫群。然而，隨著長江上游水庫群數(shù)量增加，使天然狀態(tài)下的極值流量、汛期流量等水文情勢發(fā)生明顯變化，出口控制水文站徑流的時空分布也呈現(xiàn)新情勢，這些變化將對中下游防洪和水資源利用帶來明顯影響。

在水庫運行對河流水文情勢影響的研究上，Hu等[2]將IHA法用于淮河流域徑流變化方面的研究，發(fā)現(xiàn)水利工程對枯季流量影響很大。Gao等[3]采用長江上游降雨資料模擬宜昌徑流變化，并用生態(tài)指標與IHA因子進行了比較。黎云云等[4]發(fā)現(xiàn)黃河干流控制性水庫越多，水文情勢改變度越高。段唯鑫等[5]用IHA（RVA）法分析了長江上游大型水庫群對宜昌站水文情勢的影響。蔡文君[6]等用RVA法評估了三峽水庫運行對長江中下游水文情勢的影響，結(jié)果表明：在不同的豐枯水期，三峽水庫運行對中下游影響的程度是不同的，呈現(xiàn)沿河流流向逐漸減弱的規(guī)律。李林等[7]對長江上游徑流量變化進行影響因子關(guān)系分析，得出了夏季降水減少是造成徑流量減少的主要原因。然而RVA法在評估河道水體改變度上也存在一些不足。Yin等人認為RVA法未考慮水文特征的年變化，忽略了其對水文變化的影響[8]。周毅等[9]采用CRITIC法結(jié)合歐式距離對傳統(tǒng)RVA進行了改進，解決了傳統(tǒng)RVA方法存在忽略水文年變化特征及中低度改變指標的缺陷。

目前，對長江上游梯級水電開發(fā)影響的研究較多，其中程根偉等[10]和楊麗虎等[11]側(cè)重于梯級水電開發(fā)對水環(huán)境的影響分析。但是對于水庫串并混聯(lián)運行造成河流水文要素影響的研究仍然不足。本文采用長江上游干支流水庫群和關(guān)鍵水文站的實測資料，分別研究水庫群串并混聯(lián)運行對下游水文情勢的影響程度。具體研究方案如下：采用M-K秩相關(guān)檢驗和滑動t檢驗對北碚、高場、寸灘站的徑流系列進行顯著性分析，并結(jié)合水庫建設(shè)情況劃分受影響徑流序列。采用CRITIC法來改進RVA方法，考慮各個指標相關(guān)性來確定指標權(quán)重并計算水庫群串并混聯(lián)運行下的水文情勢改變度。本文研究長江水庫群運行調(diào)度對下游河流情勢的影響，分析水文循環(huán)演變規(guī)律，對長江上游水資源統(tǒng)一管理、下游防洪調(diào)度、生態(tài)調(diào)度、河道治理、水資源開發(fā)利用等方面具有實用性意義和指導(dǎo)作用。

1研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)

長江上游水資源豐沛，天然落差大，其干支流河段有大量建成或在建的梯級水庫群，主要的水庫及水文站分布如圖1所示。2000年以后，大型水庫建設(shè)主要集中于金沙江中下游、雅礱江、大渡河、烏江流域等[12]。為分析長江上游梯級水庫群串并混聯(lián)運行對下游河段水文情勢的影響，有針對性地選取關(guān)鍵水文站點十分重要。

大渡河流域的瀑布溝水庫和岷江流域的紫坪鋪水庫均屬大（一）型水庫，且兩水庫之間是并聯(lián)運行關(guān)系。高場站位于大渡河與岷江交匯處的下游，控制面積為13.8萬km?徑流受大渡河與岷江共同影響，而不受長江沿線其他干支流的干擾，利于分析并聯(lián)水庫運行對河流水文情勢影響。北碚站是嘉陵江干流下游控制站，該站控制嘉陵江干流和上游渠江、涪江來水及掌握匯流后的水情變化規(guī)律，控制面積為15.67萬km?2。該站徑流不受長江沿線其他干支流的干擾，利于分析串聯(lián)水庫運行對河流水文情勢影響。宜昌站是長江上游來水來沙的總控制站，控制面積100萬km?占長江流域面積的55%。宜昌站可以監(jiān)測上游水庫混聯(lián)運行時的河道流量，具有反映水庫混聯(lián)對水文情勢影響的能力。

本文選取高場站、北碚站、宜昌站分別作為水庫群串、并、混聯(lián)模式下的影響斷面，考慮到資料的可靠性和連續(xù)性，選擇這3個站點1950～2014年的逐日徑流數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行研究分析。

圖1水庫及水文站分布Fig.1Distribution of reservoirs and hydrological stations

2研究方法

2.1突變檢驗

目前，突變統(tǒng)計分析在應(yīng)用中仍然存在一些問題，如突變點缺乏物理解釋，或者使用突變檢驗的方法不當可能得到錯誤的結(jié)論。為避免出現(xiàn)上述問題，本文使用M-K檢驗和滑動t檢驗進行比較分析，同時給定嚴格的顯著性水平進行檢驗，綜合得到徑流序列的突變節(jié)點。

2.1.1M-K檢驗

Mann-Kendall（簡稱M-K法）是一種非參數(shù)檢驗方法，也是世界氣象組織（WMO）推薦廣泛使用的一種方法[13]。M-K檢驗不需要樣本遵從一定的分布，也不受少數(shù)異常值的干擾，適用于如氣象、水文等順序變量。

2.1.2滑動t檢驗

若兩段子序列的均值差異超過了一定的顯著水平，則認為均值發(fā)生了質(zhì)變，有突變發(fā)生。對于有n個樣本量的時間序列x，人為地設(shè)置某一時刻為基準點，基準點前后兩端子序列x1和x2的樣本為n1和n2，平均值為x1和x2，方差為S?21和S?22，定義統(tǒng)計量：

t=x1-x2SW1n1+1n2t（n1+n2-2）（1）

SW=n1S?21+n2S?22n1+n2-2（2）

給定顯著水平a，若|ti|>t，則認為發(fā)生了突變。采用滑動辦法連續(xù)設(shè)置基準點，基礎(chǔ)點前后兩個子序列的長度一般相同，n1=n2。依次計算統(tǒng)計量，統(tǒng)計序列為ti，其中i=1，2，…，n-（n1+n2）+1。根據(jù)顯著水平，查t，若|ti|

2.2水文情勢變化分析

（1） 水文指標改變度。水文指標改變度的定義如下：

Di=|Ni-NeNe|×100%（3）

式中，Di為第i個水文指標改變度，Ni為第i個水文指標變異后仍落于RVA目標范圍內(nèi)的年數(shù)，Ne為水文指標變異后預(yù)期落于RVA目標范圍內(nèi)的年數(shù)，即水文指標變異后的年數(shù)乘以變異前水文指標落入RVA目標范圍的比例。當Di值介于0～30%時為低度改變;介于33%～67%時為中度改變;介于67%～100%時則為高度改變。

（2） 基于CRITIC法確定水文權(quán)重。CRITIC法是由Diakoulaki.D提出的通過分析各指標間的對比強度和沖突性來綜合衡量指標客觀權(quán)重的方法[14-16]。該方法能考慮IHA指標間的相關(guān)性，進而確定各指標的權(quán)重。其中對比強度用標準差來衡量，標準差大（小）則該指標反映信息量大（?。Ｖ笜碎g沖突性通過相關(guān)系數(shù)表示，兩指標間負相關(guān)系數(shù)大（小）則沖突性大（?。f明這兩個指標在評價中反映的信息有較大（?。┎煌?，指標所賦權(quán)重也相應(yīng)大（?。?。

Cj=σjmj=1（1-τij）j=1，2，…，m（4）

Wj=Cjmj=1（Cj）j=1，2，…，m（5）

式中，Cj為第j個指標所表示的全部信息量;σj為j個指標的標準差;τij為第i個指標和第j個指標相關(guān)系數(shù);Wj為第j個指標權(quán)重。

在各指標權(quán)重確定后，結(jié)合RVA法評估河道水文指標整體改變度，公式為

D=mj=1WmiDi（6）

式中，Wmi為各指標的綜合權(quán)重;Di為各指標的改變度;D的取值范圍是從0到1，其值越大表示河流水文情勢變化越明顯。

3結(jié)果及分析

3.1研究時段劃分

RVA法是基于IHA指標的用以評價水利工程對天然徑流水文情勢影響的方法。該方法需將高場、北碚、宜昌站的徑流系列劃分成天然狀態(tài)和受影響狀態(tài)。本文利用M-K法和滑動t檢驗分別對3個水文站60 a的徑流數(shù)據(jù)進行突變點檢驗。通過顯著性水平檢驗，得到3個水文站徑流序列突變點結(jié)果（見表1）。

本文選取長江上游干支流2014以前建設(shè)完成的大型水庫（見表2），進一步分析發(fā)現(xiàn)，總庫容大于50億m?3的水庫主要是1998年之后建成的。

綜合考慮兩種突變檢驗結(jié)果和大型水庫投入運行時間，識別徑流突變的時間分界點。在高場站控制面積內(nèi)，大渡河上龔嘴水庫于1972年建成運行，下游銅街子水庫于1994年建成運行，并形成兩庫串聯(lián)運行模式，對高場站水文序列造成顯著影響，岷江上紫坪鋪水庫于2006年投產(chǎn)運行，形成水庫并聯(lián)運行模式。嘉陵江上主要于1998年和2013年分別建成寶珠寺和亭子口兩座大（一）型串聯(lián)的年調(diào)節(jié)水庫，因此北碚站徑流序列以1998年以前為天然徑流，1998～2013年為寶珠寺單庫運行階段，2014～2015為兩庫串聯(lián)運行階段。宜昌站是長江上游水情的總控制站，由于長江上游于1983～1998年期間在干支流大量建設(shè)水庫，因此將此階段作為庫群建設(shè)期，1998年后長江上游水庫建設(shè)基本完成，并投入運行，其中水庫的混聯(lián)運行對水文要素的影響較為顯著，故將1999～2015年作為混聯(lián)運行階段。整體研究時段劃分見表3。

3.2研究結(jié)果及分析

3.2.1高場站結(jié)果分析

高場站是大渡河與岷江的交叉把口控制站，根據(jù)突變檢驗結(jié)果，選擇1942～1972年作為天然徑流序列，以14個水文指標發(fā)生機率的25 %和75 %作為

RVA上限和下限。計算出高場站受大渡河上龔嘴、銅街子、瀑布溝水庫和岷江上紫坪鋪水庫并聯(lián)水庫運行模式下的指標改變度，計算結(jié)果見表4。

在1973～2009年期間，高場站月平均流量改變主要受大渡河上水庫建設(shè)運行的影響，并且隨著大渡河梯級水庫數(shù)量增加而增大。其中，龔嘴水庫運行期間，1～12月流量變化度均為低度改變。在龔嘴水庫和銅

街子水庫聯(lián)合運行后，4，5，7，8月份流量變化度均變?yōu)橹卸雀淖儭Ｓ纱丝梢哉f明大渡河梯級水庫在調(diào)蓄期內(nèi)蓄水造成對下游控制站的前汛期和汛期徑流影響變大。在2010～2015年期間，大渡河上增加瀑布溝水庫，岷江上增加紫坪鋪水庫，構(gòu)成了水庫并聯(lián)運行模式，造成高場站非汛期徑流量呈中高度改變，而汛期徑流量改變度降低為中低度改變。在水庫并聯(lián)運行影響下，河道水文要素整體改變度為38.2 %，屬于中度改變。

大渡河、岷江流域的水庫一般在8，9月份開始蓄水，9月底基本完成蓄水任務(wù)，10月份開始進入消落期，年底進入快速消落，4，5月份消落至死水位附近庫水位再上升，汛前升至汛限水位左右。分析表4中數(shù)據(jù)可知，在龔嘴水庫單庫運行時高場站4，5月份平均徑流改變度出現(xiàn)跳躍式降低，在兩庫運行和四庫并聯(lián)運行時改變度跳躍降低現(xiàn)象分別發(fā)生在6月份和7月份，說明水庫并聯(lián)運行河道徑流的影響逐漸向汛期增大。

根據(jù)龔嘴水庫、銅街子水庫、瀑布溝水庫、紫坪鋪水庫不同組合模式運行前后高場站徑流量變化情況，得出高場站平均月流量變化趨勢，見圖2。四庫并聯(lián)運行會顯著性削減汛期峰值，使峰型變得更加矮胖，同時在非汛期因為聯(lián)合調(diào)度發(fā)電使河道流量增加。

高場站上游水庫并聯(lián)運行造成年極端流量相對于天然狀態(tài)流量變化幅度明顯，其中年最大流量降低幅度分別達到了12.1 %，23.2 %，23.8 %，年最小流量分別增加了1.2 %，3.2 %，46.6 %。分析結(jié)果表明：隨水庫數(shù)量增加，最大（最?。┝髁拷档停ㄔ黾樱┓茸兇蟆Ｋ畮觳⒙?lián)運行對極值流量的改變會使天然洪水和年內(nèi)豐枯周期逐步消失，危害下游生態(tài)功能，破壞水生生物的生存環(huán)境的穩(wěn)定性。

3.2.2北碚站結(jié)果分析

以1950～1998年為影響前的徑流序列，計算出北碚站受寶珠寺和亭子口兩個串聯(lián)水庫運行模式下的指標改變度，計算結(jié)果見表5。

北碚站月平均流量的改變程度隨著梯級水庫數(shù)量的增加而加強，寶珠寺水庫單獨運行時，各月流量變化度為中、低度改變;寶珠寺和亭子口水庫串聯(lián)運行后12個月中有4個月都呈高度改變，其中以非汛期變化為主。北碚站月平均流量變化趨勢如圖3所示，可知北碚站月平均流量分配極不均勻，且出現(xiàn)兩次流量峰值，分別出現(xiàn)在7月和9月，在汛期7～9月份平均流量為4 753 m?3/s，非汛期平均流量為1 255 m?3/s。寶珠寺水庫單獨運行時，下游汛期來水峰值坦化程度和非汛期徑流量增加程度均較小。在寶珠寺和亭子口兩座水庫串聯(lián)運行后，兩座水庫的總庫容達到66.17 億m?3，使汛期來水峰值有明顯降低，同時汛期峰值發(fā)生時間后移。

水庫串聯(lián)運行造成年極值流量相對于天然狀態(tài)流量變化幅度明顯，其中年最大流量降低了17.5%，年最小流量增加了41.9%，極值流量的這種變化有益于河道泥沙的沖刷，但會對下游生態(tài)功能的穩(wěn)定性和水生生物的生存環(huán)境造成危害。

北碚站水文要素隨上游水庫數(shù)量增加改變度也增大，在水庫串聯(lián)運行影響下，河道水文要素整體改變度為40.5%，屬于中度改變。

3.2.3宜昌站結(jié)果分析

宜昌站是長江上游重要控制站，根據(jù)突變檢驗結(jié)果，選擇1950～1982年作為天然徑流序列，計算出宜昌站受長江上游干支流水庫混聯(lián)運行模式下的指標改變度，計算結(jié)果見表6。

長江上游流域大量水庫多在20世紀80年代開始興建運行，因此本文將1983～1998年作為長江流域水庫集中建設(shè)階段。在此期間，宜昌站各月平均流量變化度均為低度改變。然而，在7，9月份平均流量改變度為1.4%、3.1%，在6，8月份平均流量改變度為21.9%，22.7%，出現(xiàn)了徑流改變度跳躍現(xiàn)象。其原因為：在建設(shè)運行期，6月份龔嘴、銅街子、烏江渡、大河口等水庫開始逐漸進入汛期，需要將水庫水位降至汛限水位以下，造成徑流改變度較大;7月份進入主汛期，入庫流量隨著多場洪水的發(fā)生逐漸加大，水庫實施興利調(diào)度，如水庫發(fā)電以滿發(fā)的狀態(tài)進行，7月份的改變度較小;到8月份，往往會形成較大規(guī)模洪水，水庫防洪任務(wù)較重，開始承擔(dān)削峰攔洪的任務(wù)，對徑流改變度增大;按照《年度長江上游水庫聯(lián)合調(diào)度方案》，長江上游水庫群一般到9月初開始蓄水到正常蓄水位，用以滿足興利需求，水庫蓄到正常蓄水位后，基本對來水直接泄出，導(dǎo)致9月份徑流改變度較小。

1999～2015年長江上游水庫混聯(lián)運行后，2，3月份出現(xiàn)高程度改變，1，7，10，11月均呈現(xiàn)中度改變，由此可以說明隨著長江上游梯級聯(lián)合調(diào)度水庫運行，非汛期河道徑流量顯著增加，削弱汛期洪峰影響。

天然狀態(tài)下，高場站月平均流量分配極不均勻，呈現(xiàn)明顯的季節(jié)變化，在汛期7～10月平均流量為23 919 m?3/s，非汛期平均流量為6 615 m?3/s。將水庫建設(shè)運行期和水庫混聯(lián)運行期各月徑流進行統(tǒng)計分析，得出宜昌站平均月流量變化趨勢，見圖4。

宜昌站上游水庫混聯(lián)運行造成年極端流量相對于天然狀態(tài)流量變化幅度相對較弱，其中年最大流量降低幅度僅為5.4%，年最小流量增加了33.98%，說明水庫運行使河道徑流極值差減小，不利于構(gòu)建河流渠道地貌，對滯洪區(qū)與河道的交換養(yǎng)分有一定的阻礙作用。

宜昌站水文要素改變度隨上游水庫數(shù)量增加而變大。在上游水庫混聯(lián)運行影響下，河道水文要素整體改變度為27.6%，屬于低度改變。在長江上游水庫群建設(shè)運行期，宜昌站整體水文情勢屬于低度改變。在1983～1998年，長江干支流上主要大型水庫，如三峽水庫、溪洛渡水庫、向家壩水庫、二灘水庫等均處于施工建設(shè)階段，對于河道徑流影響可忽略。嘉陵江、岷江、雅礱江等支流的徑流量均達不到宜昌站的20%，且各支流控制流域面積均為宜昌站的10%～15%，支流水庫的調(diào)度運行對徑流的影響，經(jīng)干支流交匯后對宜昌站的徑流影響程度就會顯著減弱。同時，全球氣候變化也是長江上游汛期徑流減少和枯季徑流增多的影響因素之一[17]。因此在建設(shè)運行期宜昌站徑流為低改變度是長江支流水庫運行和氣候變化共同引起的。

此外，CRITIC計算結(jié)果表明，高場、北碚、宜昌站6～10月平均流量和最大月流量等指標所占權(quán)重較大，并且隨著水庫建設(shè)增加，其所占權(quán)重和均為70 %以上，表明其所含信息量較大，也說明水庫的建設(shè)運行主要影響汛期和最大的徑流過程。

3.2.4整體改變度

黎云云等人認為傳統(tǒng)RVA方法過于重視變化程度較大的指標參數(shù)，而忽略了其他大多數(shù)屬于中低度改變的指標，這將在一定程度上給河流生態(tài)的恢復(fù)和管理帶來一定的盲目性和誤導(dǎo)性。

本文以高場站水文要素14個指標的變化情況為例，采用CRITIC法計算整體指標改變度。龔嘴水庫單庫運行階段的整體改變度為13.7%;在龔嘴和銅街子水庫兩庫運行階段出現(xiàn)了7個指標的中度改變，7個指標所占權(quán)重為62.17%，整體改變度為34.3%;在新建紫坪鋪和瀑布溝水庫后，四庫并聯(lián)運行階段有4個指標呈高度改變，5個指標呈中度改變，其中高度改變指標權(quán)重占8.73%，小于中度改變度指標權(quán)重37.68%，因此中度改變指標對河道水文要素的影響較大。經(jīng)過改變度權(quán)重計算，得到高場站水文要素受上游水庫并聯(lián)運行影響整體改變度為38.2%，屬于中度改變。這是由于新建的紫坪鋪和瀑布溝水庫形成了并聯(lián)運行模式，使水庫群整體的調(diào)節(jié)能力加強，其防洪調(diào)蓄的作用在汛期尤其突出，大流量過程被攔蓄在水庫中，破壞了天然水流過程。從而引發(fā)水文指標的強烈變動。

本文依據(jù)指標所含信息量大小來進行整體改變度計算，更加全面地衡量中低度改變指標的影響關(guān)系，在評價水文情勢改變度時更加客觀實際。

4結(jié) 論

本文耦合CRITIC法和RVA方法，解決了傳統(tǒng)RVA方法存在忽略中低度改變指標的局限性。根據(jù)長江上游水庫群建設(shè)的實際情況，選擇北碚、高場、宜昌站作為水庫串、并、混聯(lián)運行影響的代表站，通過對比分析14個水文指標在單庫、二庫情況下串并混聯(lián)合運行模式下的變化情況，深入剖析水庫群聯(lián)合調(diào)度對下游河道水文情勢的影響程度。主要結(jié)論如下。

（1） 隨著長江上游干支流水庫建設(shè)數(shù)量增加，水庫群調(diào)蓄能力增強，對下游河道水文情勢的改變作用逐漸增大，水庫群下游各控制斷面月平均流量呈現(xiàn)非汛期流量增大、汛期流量減少的趨勢，全年流量過程更加平緩，說明水庫群的運行對汛期洪水有顯著的調(diào)節(jié)作用，能在一定程度上減輕河道防洪壓力。

（2） 嘉陵江上游梯級水庫串聯(lián)運行，導(dǎo)致北碚站平均最大流量發(fā)生時間從7月延遲至9月，最大流量峰值顯著降低;影響包括最大、最小月平均流量在內(nèi)的6個水文指標出現(xiàn)高程度改變;綜合各水文指標所占權(quán)重，北碚站水文情勢整體改變度為40.5%，屬于中度改變。高場站上游水庫群從單庫運行模式發(fā)展到四庫并聯(lián)運行模式的過程，導(dǎo)致流量峰值坦化現(xiàn)象愈加明顯;高場站3個階段的水文指標改變程度逐步提高，整體改變度分別為13.7%，34.3%和38.2%，屬于中度改變。在長江上游水庫群建設(shè)運行前后，宜昌站整體水文情勢均屬于低度改變，在非汛期的流量變幅較為相近，汛期流量減幅為10.4%，宜昌站整體改變度為低程度。

（3） 本文根據(jù)CRITIC法改進RVA方法，發(fā)現(xiàn)6～10月平均流量和最大月流量等指標所占權(quán)重較大，說明汛期流量和最大月流量的改變程度能主要反映河道水文情勢整體改變度。根據(jù)各指標權(quán)重反映控制斷面整體改變度，有效避免了傳統(tǒng)RVA中低度改變指標被忽略的現(xiàn)象，使整體評價結(jié)果更加科學(xué)合理，可為長江上游水利工程的生態(tài)調(diào)度模式提供參考。

在本文研究分析過程中，發(fā)現(xiàn)典型斷面多年月平均徑流指標改變度有較大幅度的數(shù)據(jù)跳躍現(xiàn)象。針對這一現(xiàn)象，本文根據(jù)典型斷面上游水庫的調(diào)度規(guī)則進行解釋說明，但在后續(xù)研究中需要結(jié)合氣候變化因素和下墊面變化因素開展分析，更進一步探索河道水文情勢演變趨勢。

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引用本文：張康，楊明祥，梁藉，閆寶偉.長江上游水庫群聯(lián)合調(diào)度下的河流水文情勢研究[J].人民長江，2019，50（2）：107-114.

Study on river hydrology regime under joint operation of cascade reservoirs in upper Yangtze River

ZHANG Kang?， YANG Mingxiang?2， LIANG Ji?， YAN Baowei

（1.School of Hydropower and Information Engineering， Huazhong University of Science and Technology， Wuhan 430074， China;2.China Institute of Water Resources and Hydropower Research， Beijing 100044， China）

Abstract： It is inevitable that joint operation of cascade reservoirs in the upper Yangtze River will exert certain effects on the runoffs in the lower river channel. We selected Beibei， Gaochang and Yichang stations as controlling cross-sections， and used IHA method to identify fourteen hydrological indexes that are influenced by the operation of reservoirs. We studied the varying trends of these indexes and the degree of hydrology variations under cascade reservoirs operation modes of series， parallel and series-parallel. The results show that： ① as the number of cascade reservoirs in operation increases， the variations in hydrology of mainstream Yangtze River tend to increase; ② joint operation of cascade reservoirs significantly decreases water flow during flood season; meanwhile， the maximum discharge throughout the year tends to decrease， and vice versa; ③series operation will delay maximum discharge and parallel operation will reinforce the evenness of discharge process during flood season; the variation of hydrological regime caused by series-parallel operation is mostly affected by the operation mode and climate change， series-parallel operation has low impact on the hydrological regime of Yichang station.

Key words：overall variations of hydrological regime; CRITIC method; series， parallel and series-parallel operation of reservoirs; upper Yangtze River