摘要：近年来，我国黄河中游径流量发生显著变化，其主要原因是全球气候变暖，各个地区降水分布不均，人们不科学不合理的利用水资源，从而引发了一系列问题，影响着人们的生存和社会的发展。因此，相关工作人员应该科学合理的分析黄河中游径流量的特征，有效开发水资源，合理利用水资源，促进我国社会经济可持续健康发展。
关键词：黄河中游；气候变化；径流量；演变特征
河川的径流量是水循环的重要环节之一，是十分宝贵的水资源，也是组成生物结构的重要物质基础。近阶段，黄河中游径流量变化较大，人们的生存，生态环境的保护受到威胁，因此，有效分析黄河中游径流量的变化，科学合理开发和利用水资源是十分必要的。黄河被我们称为母亲河，是我国人民生存和生活的重要物质基础，是我国重要的能源基地。
1.黄河中游河段概况
1.1自然概况
我国第一长河是长江，第二长河便是黄河，它流经9个省，发源于青海省中部，巴颜喀拉山北麓，全长约5500千米，流经中国青藏高原、内蒙古高原、黄土高原、华北平原，流经的干湿地区是干旱、半干旱、半湿润地区[1]。因黄河流经青藏高原，所以会夹杂着大量的泥沙，它的年均输沙量和年均含沙量都居世界大江河的首位，是世界十分少见的多沙河流。
1.2地形地貌
在黄河中游河段，它流经黄土高原，因此地域发育的过程较快，植被覆盖率较低，水土流失较为严重，流经区域的地形地貌受到很大的影响[2]。相关学者研究了黄河中游河段地貌地形对产沙量的影响情况，发现流域内的产沙量会随着地貌特征的变化而产生不同的响应规律，其中影响流域产沙量的重要指标是沟壑密度。在黄河的中游存在着一处连续的且最长的峡谷，它包含沁河、渭河、汾河等支流。除此之外，黄河中游的河段还包括孤山川、皇甫川等支流，地处黄土丘陵和鄂尔多斯高原的过渡地段。
1.2水文现象
黄河最大的支流是渭河，它的中游径流量较大，春天较暖，气候干旱，夏天炎热且降水量较大，秋天凉爽，气候湿润，冬天寒冷，气候干燥，属于温带大陆性季风气候。在渭河的流域，上游是黄土高原的沟壑区，黄土较多，分布较广，降水不均匀，植被覆盖率较低，因此，我们把渭河作为一条典型的多泥沙河流进行研究。
2.黄河中游径流量的变化分析
时间在变化，黄河径流量也在发生变化，并且会形成一个径流的时间序列，工作人员通过离散观测径流量得到了随机序列，也可以利用其它相应的方法分析和处理观测的数据，并且掌握径流量随着时间变化的规律[3]。径流量的增加和减少不能简单的通过它的趋势轻易得出结果，而是要大量的统计它变化的数据，然后根据径流量增加和减少的显著性进行较为准确的判断，从而得出结论并且要进行反复的检验，以下是我对黄河中游典型水文站是年径流序列趋势变化的具体分析过程。
2.1黄河中游径流趋势性分析
2.1.1黄河中游径流量分析方法
2.1.1线性倾向估计法
我们可以用xi 代表黄河中游四个主要水文站各年的径流量，ti 则代表xi所对应的年份，然后建立ti和 xi之间的一元线性回归方程：
Xi=a+bti （i=1，2，...，n），
其中a代表回归常数，b代表回归系数，a，b均可以用最小二乘进行估计。黄河中游的径流量可以使用回归系数b来说明，当b为正值时，径流量会随着时间的变化而增加，当b为负值时，径流量会随着时间的增加呈现下降的趋势，b反应的黄河中游径流量的变化趋势，所以我们可以称b为倾向值。
2.1.2趋势性研究分析
通过使用线性倾向分析方法分析黄河中游的水文站径流量我们可以发现，在初级阶段黄河中游的径流量呈下降趋势，径流量减少的倾向率为-1，009亿m3，在1967年黄河中游的年径流量达到了最大值为536.1亿m3，2002年达到最小值199.8亿m3，在60年代径流量的均值为372.83m3，，达到了最高峰。
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2.2黄河中游径流变异点识别分析
2.2.1研究方法
2.2.1.1Mann-Kendall 非参数秩次相关检验
Mann-Kendall法是一种非参数的统计检验方法，时间是其序列平稳的重要前提条件，并且要求时间序列随机独立、随机变量概率同分布。
2.2.1.2变异点识别
对黄河中游各主要水文站径流量的Mann-Kendall突变检验，我们可以知道，头道拐站径流量呈减少的趋势，20世纪80年代UF处于上下波动，径流增长和减少交替变化[4]。20世纪90年代，UF值为正数，这说明这个时段径流量总体偏多，处于增长的阶段。
2.3黄河中游径流多时间尺度分析
2.3.1黄河中游主要水文站多时间尺度分析
通过分析我们可以发现1963-2018年黄河中游径流量存在3-7a、8-16a、18-24a的周期变化规律。在头道拐站年径流量在20a以上，大尺度经历了枯丰9次交替[5]。即1962-1965年丰水期开始经历了8次周期，变换到2015-2018年丰水期，并且等值在2018年没有闭合，这说明2018年之后降水可能继续偏多。头道拐站年径流量在8-16a和3-7a时间尺度上。都经历了较多的丰水期和枯水期的循环交替。
2.3.2黄河中游水文站主周期分析
我们通常用小波方差图来确定径流量序列所存在的主要时间尺度变化，就是我们所说的主周期变化。通过对黄河中游主要水文站的分析我们会发现它的径流量变化特征较小，存在比较明显的周期震荡，同时我们通过计算黄河中游水文站径流量的小波方差，可以依次确定年径流量序列中存在的主要时间周期。
3.径流变化对气候变化的响应
3.1气候要素的年代际变化特征
通过研究发现，黄河中游70年代和90年代的降水呈现下降的趋势，并且下降趋势十分明显，这与黄河70年代和90年代的断流现象息息相关。在21世纪初，黄河中游的降水呈现缓慢增加的趋势，并且H值大于0.5，这说明黄河中游未来的降水量将会继续呈现微弱的上升趋势，但是这个上升趋势不是十分明显。同时，年平均气温将会呈现出明显的上升趋势，然后气温将会在80年代持续下降，从90年代开始呈现继续上升趋势，并且气温会明显高于平均值。21世纪10年代比20世纪80年代的气温高0.8℃，这表明21世纪10年代以后的气温将会呈现明显的上升趋势。
3.2气候要素的突变检验
我们对三门峡-花园口区间气候进行了突变的检验，我们可以看出1970-1975年降水量呈上升趋势，1976年-1986年降水量呈下降趋势，1987年-1997年降水量呈下降趋势，1998年-2005年降水量呈现上升趋势，2006年-2010年降水量呈现下降趋势，2011年-2018年降水量呈现上升趋势，在这个阶段降水量的变化较为复杂，突变点较多，因此使用Mann-kendal 突变检验法并不能准确的判断，我们可以使用其他的突变检验方法，提高论证结果的准确度[6]。除此之外，我们可以发现1970年-1997年，黄河中游的气温呈现下降的趋势，在1997年UB与UF曲线相交，在2004年UF值超过了0.05，这说明在1997年以后气温呈现明显的上升趋势，2006年-2018年气温明显上升，1997年气温突变是重要原因。
结语：
本文分析了黄河中游年径流量趋势性、枯丰性、周期和突变性以及气候因素对金流的影响，为水利资源的合理开发与使用，水利工程的建设以及环境的保护提供了重要的数据和理论依据。
参考文献：
[1]李二辉.黄河中游皇甫川水沙变化及其对气候和人类活动的响应[D].西北农林科技大学，2016.
[2]张建军.黄河中游水沙过程演变及水文非线性分析与模拟[D].中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心），2016.
[3]岳晓丽.黄河中游径流及输沙格局变化与影响因素研究[D].西北农林科技大学，2016.
[4]王明玉.基于生态耗水中小流域水沙变化及其对土地利用的响应[D].北京林业大学，2016.
[5]胡娟萍.黄河中游径流量演变特征及其对气候变化的响应[D].华北水利水电大学，2016.
[6]柳莎莎.气候变化和人类活动对现代黄河输沙量影响的甄别[D].中国海洋大学，2017.
论文作者:薛小吉,王海洋,郭永旭
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2019/1/7
标签：径流论文; 黄河论文; 中游论文; 趋势论文; 水文站论文; 降水量论文; 年代论文; 《基层建设》2018年第33期论文;