变化环境后东江流域特大洪水比历史上任何时段都少。以龙川站全部序列拟合分析,发生的6次大于10年一遇的洪水中在建库后(1975年)仅有1次。1954—1974年最大日流量为2374m3/s,远大于变化环境后的1211.4m3/s。水文环境发生变异的原因可以归结为气候变化和人类活动影响。
(1)降雨变化影响。洪水频率分布参数和线型随年最大日流量序列变化而改变,而年最大日流量变化与区域降雨变化密切相关[9]。将雨量站的点降雨资料用算术平均法分配到流域获得面降雨资料。结合流域汇流历时,取年最大日流量前7d内降雨总量(前7d降雨量)进行趋势分析(图3.10)。
龙川站和河源站年最大日流量序列与前7d降雨序列变化趋势一致(图3.10)。但年最大日流量变化趋势均达到0.01显著性水平,龙川站和河源站M -K趋势检验值分别为-3.18和-4.20;而前7d降雨量下降趋势不显著,龙川站和河源站M -K趋势检验值仅为-1.51和-1.66。说明东江流域变化环境下洪水频率分布线型改变除降雨影响外,还有其他因素[9]。
同样计算前7d降雨自1956年以来Cs 30年的滑动值变化情况,得到洪水和降雨序列的Cs滑动值序列(图3.11)。龙川站前7d降雨序列与年最大日流量序列的30年滑动Cs变化趋势基本一致,但存在不同。龙川站洪水序列30年滑动Cs在1966年前(1966—1995年序列)为缓慢上升,而龙川站降雨序列30年滑动Cs则在1966年前为下降,说明洪水只是一定程度上受降雨影响。河源站年最大日流量序列比前7d降雨序列影响变化趋势更为剧烈,1964年前上升明显,受降雨影响大;1964年后显著下降,随后平稳,受降雨影响程度减弱(图3.11)。说明东江流域分布线型特征改变影响因子中降雨只是部分原因。
图3.10 东江流域年最大日流量和前7d降雨量的变化过程(www.xing528.com)
图3.11 东江流域年最大日流量和前7d降雨序列参数30年滑动Cs变化过程
(2)土地利用变化影响。NDVI可反映流域植被覆盖变化情况。东江流域1982—2006年植被覆盖率存在不显著下降趋势[9],NDVI龙川站和河源站MK趋势检验值分别为-0.841和-1.588。流域自20世纪80年代以来经济发展迅速,农田面积减少,植被破坏加剧[22]。森林覆盖率降低缩短了洪水汇流时间,洪水强度理应增强,植被破坏对东江流域年最大日流量变化趋势应该有上升影响。然而,东江流域年最大日流量却存在显著下降趋势。因此,植被覆被变化不是影响洪峰流量变化的主要原因[9]。
(3)水利工程调蓄影响。前面分析发现年最大日流量和统计参数主要集中在序列起始时间为1964年前后的流量序列中发生突变。考虑到新丰江水库于1963年建成开始下闸蓄水,可见流量序列和统计参数发生变化的时间与水库建设的时间非常吻合。据新丰江水库建成前后(至1979年)的6次大洪水分析,河源站削减洪峰流量1570~6560m3/s,降低水位1.47~4.96m[9,22]。大中型水库对洪峰有较大的削减作用,因此河源站年最大日流量在1964年之后、龙川站年最大流量在1974之年后波动幅度减小,洪水频率最优线型由陡峭变为平缓。
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