伊洛河径流变化特征分析

□郭卫宁 □赵文举

（1黄河水利委员会水文局；2新乡水文水资源勘测局）

1 概述

伊洛河是黄河三门峡以下的最大支流，流经陕西、河南两省，在巩义市神北村注入黄河，流域面积18881km2，形状狭长，水多沙少。干流洛河发源于陕西省蓝田县灞源乡，流经陕西省的洛南县和河南省的卢氏、洛宁、宜阳、洛阳、偃师、巩义等县市，河长447km。伊河发源于河南省栾川县陶湾乡，流经嵩县、伊川县，在偃师县顾县乡杨村注入洛河，河长265km，流域面积6041km2。

文章选取伊洛河入黄控制站黑石关水文站1951-2010年的实测月、年径流数据，对伊洛河径流的年内分配、年际变化、变化趋势等特征进行定性和定量分析。

2 径流年内分配

用以描述流域径流年内分配特征的方法和指标有很多，例如连续多月径流量占年径流量的百分比、汛期径流量占年径流量的百分比、径流年内分配不均匀性分析等，文章采用上述指标，来定量描述伊洛河径流的年内分配特征。

2.1 汛期及连续多月占年径流量的比例

伊洛河径流年内分配不均，受降雨影响较大，径流量多集中在每年的7-10月。汛期（7-9月）径流量占全年总径流量的46.50%，最多年份可占到70%以上。连续最大4个月（7-10月）径流量占全年总径流量的58.50%，最多年份可占到80%以上。连续最小4个月（1-4月）径流量仅占全年总径流量的17.10%，最少年仅占不到4%。最大月径流一般出现在8月，可占到全年径流量的18%，最多年份可占到50%以上。最小月径流一般出现在2月，仅占到全年径流量的3.40%。

2.2 径流年内分配的不均匀性分析

采用径流年内分配不均匀系数Cu和径流年内分配完全调节系数Cr两个指标来对伊洛河径流年内分配的不均匀性进行分析，并绘制Cu、Cr变化曲线，具体见图1。从图1可以看出，伊洛河径流的年内分配不均匀系数和完全调节系数均较大，从年际变化上来看，两者变化规律基本一致，具有较好的同步性，表明了各月径流量在年内分配的较不均匀性。从年代间的变化上来看，20世纪50年代以及70-80年代年内分配相对集中，60年代及90年代之后年内分配相对均匀，径流的年内分配总体上逐步趋向相对均匀。

图1 伊洛河径流年内分配不均匀性变化图

3 径流年际变化

径流年际间的变化情况一般可通过年径流量的多年变化幅度及径流的丰平枯变化情况等方面来反映。文章采用变差系数Cv、年极值比K两个指标分析伊洛河径流的多年变化幅度，并通过丰、平、枯水年的划分来分析径流的多年丰枯变化情况。

3.1 径流的多年变化幅度分析

变差系数Cv值反映年径流量系列的的总体离散程度，Cv值越大，离散程度越大，表示年径流量的年际间变化幅度越大，变化越剧烈。年极值比K为年径流系列中最大年径流量与最小径流量的比值，与变差系数存在一定的相关关系，反映年际间的差异。

伊洛河年径流的变差系数Cv值为0.63，年极值比K为17.20，反映出伊洛河径流多年变化幅度较剧烈，年际间存在较大的差异，不利于水资源的综合利用。

3.2 年径流的丰枯变化

文章根据距平百分率P，将径流量划分为枯水年、偏枯水年、平水年、偏丰水年和丰水年5种年型：P>20%为丰水年；10%

利用上述划分标准，对伊洛河黑石关站1951-2010年共60a的年径流系列进行丰、平、枯水年的划分，各年代的丰、平、枯水年统计见表1。可以看出，伊洛河年径流系列丰枯变化明显，年际变化幅度剧烈。丰水年份在整个径流系列中占比较少，仅占31.70%，且多集中在20世纪90年代之前，50年代曾出现连续7a（1952-1958年）的最长连丰年份，90年代之后仅出现2次丰水年份。枯水年份在整个径流系列中占到60%，尤其是20世纪90年代之后，枯水年份占的比例更大，甚至出现1990-2002年连续13a的最长连枯年份，反映出伊洛河年径流量的存在着持续减少的规律。

表1 伊洛河不同年代丰、平、枯水年统计表

4 径流变化趋势分析

绘制黑石关水文站的年径流量系列及五年滑动平均曲线，见图2，可以看到伊洛河的年径流量在过去的60a中呈现出一定的递减趋势。

为定量分析伊洛河年径流的变化趋势，进一步采用Mann-Kendall秩次检验法对伊洛河径流变化趋势进行分析。Mann-Kendall法是一种基于秩的非参数统计检验方法，可以对气温、降雨、径流等时间序列的变化趋势进行定量的分析，还可用以检验时间序列的可能突变点，已广泛用于水文气象等时间序列的趋势分析与突变检验中。

图2 1951-2010年黑石关水文站年径流量变化过程图

用Mann-Kendall法对伊洛河黑石关站年径流序列进行定量的趋势分析，计算得Mann-Kendall统计值Z=-4.17。取置信度水平为99%，查得相应的临界值为2.32。，通过了置信度99%的显著性检验，表明伊洛河年径流量在1951-2010年中呈现明显的减少趋势。

5 结语

伊洛河径流年内分配不均，多集中在每年的7-10月。汛期（7-9月）径流量占全年总径流量的46.50%，连续最大4个月（7-10月）径流量占全年总径流量的58.50%。20世纪50年代和70、80年代这两段时间年内分配较不均匀，60年代及90年代之后年内分配相对均匀，径流的年内分配总体上趋向相对均匀。伊洛河径流多年变化幅度较剧烈，径流丰枯变化明显，丰水年份多集中在20世纪 90年代之前，50年代曾出现连续 7a（1952-1958）的最长连丰年份。20世纪90年代之后，枯水年份占的比例更大，出现1990-2002年连续13a的最长连枯年份。由Mann-Kendall秩次检验法分析可知，伊洛河年径流量在1951-2010年呈现出明显减少的趋势。

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