晋江流域径流演变规律研究

谢菲　孙小舟

摘要 根据晋江流域安溪和石砻水文站历年径流量序列和降水序列，应用了Mann-Kendall法、集中度和集中期Morlet小波等数学方法，对该流域径流的演变規律进行了分析，研究结果表明：径流年内分配极不均匀，全年径流主要集中在5、6、7、8、9月份，占全年径流量的60%以上，冬季径流量很小，占全年平均径流量的比例不足10%；从径流年内分配的集中性来看，安溪水文站的径流年内分配集中度20世纪60年代最大为49%，其余年代均较小；从变化趋势来看，晋江上游安溪站年均径流量较稳定，基本无变化，晋江下游的石砻站年均径流量趋势变化较上游强烈，具体表现为50年代未至70年代初表现出下降趋势，90年代至今表现为上升趋势。但晋江流域水文站的年均径流量在过去的53年中均没有明显的上升或是下降趋势。

关键词 晋江流域；径流；演变规律

中图分类号 S271 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）05-01471-03

Abstract According to previous runoff volume and rainfall of Anxi and Shilong hydrometric station in Jinjiang River basin， the evolvement rule of runoff volume was analyzed by using Mann-Kendall， concentration degree， concentration period and Morlet wavelet methods. The results showed that： The runoff distribution of the Jinjiang River in a year is very uneven， more than 60% of runoff volume mainly focus on May， June， July， August and September，winters runoff volume is very little， less than 10%； Anxi hydrometric stations runoff mainly focus on 1960s according to interannual distribution of runoff contration degree， occupy 49%， the rest time are all relatively little； Anxi hydrometric stations runoff according to the change trend has no significant changes， Shilong hydrometric stations runoff change is more obvious than Anxi. In more specific terms， in the late 1950s to early 1970s is decline，1990s to now is increase trend， but the average annual runoff has no decline or increase trend in the last 53 years.

Key words Jinjiang River basin； Runoff； Evolvement rule

晋江流域研究范围绝大部分位于福建省东南沿海的泉州市境内。地理范围包含泉州市辖区内的8个县、市、区，包括安溪县、永春县、南安市、晋江市和泉州市区以及大田县、德化县、仙游县和厦门市同安区的部分地区，位于117°44′～118°47′ E，24°31′～25°32′ N，流域面积5 629 km2， 占泉州市土地总面积的53.8%，占福建省面积约5%。为福建省五大河流之一。研究区地貌以山地、丘陵为主，气候为亚热带季风气候，大部分地区年平均气温为19.5～21.0 ℃，降水充沛，年际间变化率大。

径流的年内分配特征是年径流的重要研究内容，影响人类社会系统的安全，同时也影响自然生态系统的健康，与流域的自然地理因素和河川径流补给来源等有着密切的联系。径流年内分配特征的变化对应着径流补给条件的变化，为国民经济各用水部门提供研究所必需的数据，是水资源评价的重要参考标准，是河流动态类型划分的基础，也经常被当作重要指标用于水利区划、水文区划和农业区划中[1-2]，分析径流的变化过程和规律，不仅有助于深入了解地表水资源的变化趋势，对水资源的合理开发利用以及保证生态安全也具有重要的实际意义。

1 研究方法

1.1 年内分配不均匀性分析

衡量径流的年内分配不均匀性分析有多种方法[3-4]，该研究采用较为通用的径流年内分配不均匀系数来分析径流的年内变化，径流年内分配不均匀系数越大即表明年内各月径流量相差越大，径流年内分配越不均匀。

1.2 年内集中度、集中期分析

2 结果与分析

2.1 径流年内分配特征

径流的补给容易受降水、气温等气候要素的季节性变化的影响，导致径流的补给出现明显的季节性变化，也决定了径流年内分配随季节出现周期性的变化和不均匀性[9]。径流年内分配特征的标度方法有多种[10]，笔者拟采用年内不均匀系数、集中度、集中期等不同指标，从不同角度分析径流年内分配特征的变化规律。

由表1可见，径流年内分配极不均匀，全年径流主要集中在5、6、7、8、9月份。占全年径流量的60%以上，冬季径流量很小，占全年平均径流量的比例不足10%。由图1可见，晋江年内分配曲线为“双峰型”，6月中旬和8月中旬分布为2个最大峰值。

由表2可见，晋江上游的安溪水文站和晋江下游的石砻水文站的年内分配不均匀系数自20世纪60年代以后均随着时间的增加，不均匀系数呈现出明显的先减小，后增加的趋势，且多年平均值相等。在空间上，1956～1969年不均匀系数值呈现出由上游向下游逐渐增大，越向下游径流量年内分配越不均匀。从时间上，20世纪80年代，上下游不均匀系数值大小相等，上下游径流量年内分配均匀性一致；1990年以后，呈现出由上游向下游逐渐减小的趋势，越向下游径流量年内分配相对均匀。

2.2 径流年内集中程度、集中期

晋江流域2个水文站的集中度、集中期分析结果见表3。由表3可以看出，从径流年际分配的集中性来看，安溪水文站的径流年际分配集中度在20世纪60年代最大，为49%，其余年代均较小，其中80年代最小为36%。从总体上说，晋江径流年内分配集中度呈现出先增大，后减小，再增大的变化趋势。就集中期而言，安溪水文站集中期60年代集中在6月底，70年代和80年代集中在7月，50年代末和90年代以及2000年以后集中在8月初。石砻水文站集中期60年代和80年代在6月底，50年代末和70年代在8月初，90年代以后在8月底。集中期最早出现在6月，最晚出现在8月底。主要集中期是7月底和8月初。空间上，50年代末至60年代集中度呈现出由上游向下游逐渐增大的趋势，70年代以后集中度由上游向下游逐渐减小，集中期除了80年代以外，大致呈现出逐渐推迟的趋势。

从40a尺度以上尺度来分析，晋江下游的石砻站40a尺度的周期具有良好的连续性，表现出时域上的全域性，枯水期与丰水期交替出现。1956～1989年为枯水期，以1976年为震荡中心，1990年～2008年为丰水期。目前晋江下游石砻水文站正处于大于40a尺度周期的丰水期。

32a尺度的周期具有較好的连续性，表现出时域上的全域性，丰水期和枯水期交替出现。周期在22～40年之间的低频震荡出现了3条突变线：其时间域分别位于1961～1963年之间，1981年左右，1997～2000年之间。以突变线为界，径流丰枯变化交替出现，出现了2个丰水期和2个枯水期。1961年前、1982～1996年各时段为正相位，径流量偏多；而60年代中期到70年代末期、2001年后至今各时段为负相位，径流量偏少。直到2008年等值线仍未闭合，因此2004年后一段时间流域径流仍处于相对偏枯期。

10a尺度的周期具有局部性特征，主要分布在1987年之前，在周期10～14年之间的突变线增至4条，分别出现在1958年左右、1962年左右、1970年左右、1977年左右，以突变线为界，3个枯水期和2个丰水期交替出现。

6a尺度的周期具有局部性特征，主要分布在1999年之后，在周期5～9年之间的突变线为3条，分别出现在2000年左右、2003年左右、2005年左右，以突变线为界，2个丰水期和1个枯水期交替出现。

参考文献

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[10] 崔锦泰，程正兴. 小波分析导论[M].西安：西安交通大学出版社，1995.