径流序列变异点的诊断方法

根据漳河流域漳河观台站、浊漳河石梁站、浊漳河石栈道站、清漳河匡门口站、清漳河蔡家庄站建站年份至2013年实测径流序列,采用有序聚类分析方法,对各代表站年径流量的变异特征进行分析。

图2.18～图2.22为漳河流域上游各代表站年径流量序列总离差平方和变化图。

图2.18　漳河观台站年径流量序列总离差平方和变化

从图2.18中可知,漳河观台站径流量序列有序聚类明显转折点为1978年,1960年、1997年也发生跳跃现象。

从图2.19中可知,浊漳河石梁站径流量序列有序聚类明显转折点为1978年,1957年也发生跳跃现象。

图2.19　浊漳河石梁站年径流量序列总离差平方和变化

图2.20　浊漳河石栈道站年径流量序列总离差平方和变化

图2.21　清漳河匡门口站年径流量序列总离差平方和变化

图2.22　清漳河蔡家庄站年径流量序列总离差平方和变化

从图2.20中可知,浊漳河石栈道站径流量序列有序聚类显转折点为1979年,1997年也发生跳跃现象。

从图2.21中可知,清漳河匡门口站径流量序列有序聚类明显转折点为1978年,1997年也发生跳跃现象。

从图2.22中可知,清漳河蔡家庄站径流量序列有序聚类明显转折点为1975年,1978年也发生跳跃现象。

根据漳河流域漳河观台站、浊漳河石梁站、浊漳河石栈道站、清漳河匡门口站、清漳河蔡家庄站建站年份至2013年实测径流序列,采用Mann-Kendall突变检验法(简称M-K突变检验法),构建Mann-Kendall统计量(简称M-K统计量),对各代表站年径流序列的变异特征进行分析。

图2.23～图2.27为漳河流域各代表站年径流量的M-K统计量时程变化图。(www.xing528.com)

图2.23　漳河观台站年径流量的M-K统计量时程变化

从图2.23中可知,采用M-K突变检验法对漳河观台站径流量序列诊断结果表明,突变发生在1975年前后。

图2.24　浊漳河石梁站年径流量的M-K统计量时程变化

图2.25　浊漳河石栈道站年径流量的M-K统计量时程变化

图2.26　清漳河匡门口站年径流量的M-K统计量时程变化

图2.27　清漳河蔡家庄站年径流量的M-K统计量时程变化

从图2.24中可知,采用M-K突变检验法对浊漳河石梁站径流量序列诊断结果表明,突变发生在1976年前后。

从图2.25中可知,采用M-K突变检验法对浊漳河石栈道站径流量序列诊断结果表明,突变发生在1979年前后。

从图2.26中可知,采用M-K突变检验法对清漳河匡门口站径流量序列诊断结果表明,突变发生在1978年前后。

从图2.27中可知,采用M-K突变检验法对清漳河蔡家庄站径流量序列诊断结果表明,突变发生在1975年前后。

根据有序聚类分析法和M-K突变检验法诊断成果综合分析,漳河观台站应用有序聚类分析法分析,明显转折点为1978年,1960年、1997年也发生跳跃现象,由于资料序列起始年份(1951年)与变异点(1960年)时间间隔不足10年,1960年变异点可以不考虑；应用M-K突变检验法诊断的变异点为1975年前后,与应用有序聚类分析法诊断结果的1978年相近,因此判断漳河观台站径流量序列变异点为1978年。浊漳河石梁站应用有序聚类分析法时,明显转折点为1978年,并在1957年出现跳跃,但由于建站年份(1954年)与变异点(1957年)时间间隔不足10年,1957年的变异点可以不考虑；应用M-K突变检验法诊断的变异点为1976年前后,与应用序聚类分析法诊断结果的1978年相近,因此判断浊漳河石梁站径流量序列变异点为1978年。浊漳河石栈道站应用有序聚类法分析,明显转折点为1979年,1997年也发生跳跃现象；应用M-K突变检验法诊断的变异点为1979年前后,与应用有序聚类分析法诊断结果的1979年一致,因此判断浊漳河石栈道站径流量序列变异点为1979年。清漳河匡门口应用有序聚类法分析,明显转折点为1978年,1997年也发生跳跃现象；应用M-K突变检验法诊断的变异点为1978年前后,与应用序聚类分析法诊断结果一致,因此判断清漳河匡门口站径流量序列变异点为1978年。蔡家庄站应用序聚类分析法时,明显转折点为1975年,1978年也发生跳跃现象；应用M-K突变检验法诊断的变异点为1975年前后,与应用有序聚类分析法诊断结果的1978年相近,因此判断清漳河蔡家庄站径流量序列变异点为1978年。漳河流域各代表站年径流序列变异点诊断成果汇总见表2.10。

表2.10　各代表站年径流序列变异点诊断成果汇总

通过综合分析,由于流域面积不大,全流域统一考虑,最终得出漳河流域各代表站径流序列变异点诊断结果:漳河观台站、浊漳河石梁站、浊漳河石栈道站、清漳河匡门口站、清漳河蔡家庄站5个代表站年径流量序列变异点主要发生在20世纪70年代后期。产生的主要原因是人类活动的影响,直接取用水的增长和部分中型水库的建设导致拦截蓄水增加。