辽宁省典型河流地表水资源量演变规律分析

刘丽君，高超

（1.辽宁省沈阳水文局，辽宁沈阳110043；2.辽宁省抚顺水文局，辽宁抚顺113015）

辽宁省典型河流地表水资源量演变规律分析

刘丽君1，高超2

（1.辽宁省沈阳水文局，辽宁沈阳110043；2.辽宁省抚顺水文局，辽宁抚顺113015）

文中采用线性趋势法、滑动平均法和Mann-Kendall轶次相关等方法，对辽宁省典型河流地表水资源量进行分析研究，分析其变化过程、趋势性及演变规律，为辽宁省制定水资源长期规划和保护流域水资源等提供技术支撑。

辽宁省；典型河流；水资源量；演变规律

随着人口的持续增长、社会经济的迅速发展，人们对水资源数量的需求也会越来越高。然而，水资源虽是可再生资源，却并非“取之不尽，用之不竭”，水资源供需矛盾日趋尖锐。为此，进行了辽宁省典型河流水资源量的综合评价研究，探索其变化过程及演变规律，为辽宁省制定水资源长期规划和保护流域水资源等提供技术支撑。

1 资料及方法

典型河流选取辽河、浑河、太子河、大凌河及小凌河。降水资料采用辽宁省水文局整编的降水量资料；水资源量资料利用辽宁省水资源二次评价水资源量资料，并延长至2011年。选取根据各站建站年限的不同，资料起始年限为1949—1962年，截止年份均为2011年。本文用到的分析方法有线性趋势法、滑动平均法和Mann-Kendall轶次相关等方法。

2 水资源量对比分析

采用典型河流不同的时间节点，对典型河流辽河、浑河、太子河、大凌河、小凌河流水资源量和流域降水量进行1956—1979年、1980—2000年、2001—2011年3个时段的对比统计分析，见表1。

从表1分析可知，相比1956—1979年，1980—2000年、2001—2011年各典型河流的水资源量均有不同幅度减少。从近10年的减小幅度来看，干旱半干旱的大小凌河流减少幅度最大，半湿润区的辽河资源量减少幅度次之，然后是半湿润区的浑河、太子河，近10年资源量变化幅度相对较小。

表1 典型河流不同时间节点水资源量对比统计

3 水资源量演变过程分析

利用1956—2011年各典型河流地表水资源量时间序列资料，通过10年滑动平均方法和Mann-Kendall轶次相关法，揭示典型河流水资源量的演变特征，分析典型河流地表水资源量的变化过程及趋势性。典型河流辽河、浑河、太子河、大凌河、小凌河流域1956—2011年地表水资源量的变化过程及10年滑动平均过程的分析成果见图1。

辽河流域地表水资源量在9.0~85.0亿m3之间波动，最大值在1964年，为81.7亿m3，最小值在1982年，为9.4亿m3，最大值与最小值之间相差72.3亿m3，多年平均地表水资源量为34.5亿m3。

浑河流域地表水资源量在8.0~80.0亿m3之间波动，最大值在1995年，为77.5亿m3，最小值在2000年，为8.5亿m3，最大值与最小值之间相差69.0亿m3，多年平均地表水资源量为26.1亿m3。

太子河流域地表水资源量在10.0~85.0亿m3之间波动，最大值在2010年，为81.2亿m3，最小值在1989年，为14.6亿m3，最大值与最小值之间相差66.6亿m3，多年平均地表水资源量为33.3亿m3。

大凌河流域地表水资源在5.0~45.0亿m3之间波动，最大值在1994年，为44.3亿m3，最小值在2009年，为5.4亿m3，最大值与最小值之间相差38.9亿m3，多年平均地表水资源量为14.9亿m3。

小凌河流域地表水资源在1.0~21.0亿m3之间波动，最大值在1998年，为20.5亿m3，最小值在1958年，为1.2亿m3，最大值与最小值之间相差19.3亿m3，多年平均地表水资源量为6.0亿m3。

从10年滑动平均曲线和多年均值曲线来看，各典型河流的地表水资源量时间序列均呈丰枯波动变化，整体变化过程具有一定的相似性，但之间又存在不同。

辽河、浑河、太子河地表水资源量时间序列整体变化过程相似，从10年滑动平均和多年均值曲线来看，整体来说，1956—1965，1983—1988，1992—1998为丰水期，辽河在1971—1978年，2009年以后也是相对丰水期，浑河、太子河在2006，2007年以后又进入丰水期；辽河在1972—1983，1988—1991，1999—2008年阶段为相对枯水期，而浑河、太子河在1975—1983，1989—1992，1999—2006年左右为枯水期。从地表水资源量时间序列变化来看，辽河从20世纪50年代中期至60年代末呈不断下降阶段，而浑河、太子河，地表水资源量虽然也呈下降趋势，但变化相对较小；70年代初至2000年，呈3个连续上升-下降过程，每个过程大概持续10年左右，其中第一个波动过程辽河表现明显，浑河、太子变化相对较弱；2000年以后3条河流的地表水资源量均呈明显的不断上升过程。

大凌河、小凌河的地表水资源量变化过程与其他典型河流地表水资源量的变化过程相比，虽然波动过程相似，但差异也比较明显。大凌河的丰水期主要在1956—1968年，1991—1999年，小凌河丰水期主要分布在3个时期，即1958—1968，1972—1978，1991—1999年左右；枯水期主要集中在1979—1991年以及1999年以后。整体来看，1956年至60年代初呈上升趋势；之后到60年代中后期呈下降趋势；60年代后期至70年代初变化较小，相对稳定；接近70年代中期又有小幅度上升，之后显著下降至80年代初；80年代初至2000年初，是2个连续上升-下降过程，但第一个上升-下降幅度明显小于第二个过程，对比其他河流来看，这个连续变化过程没有其他典型河流波动大且明显；2000初之后，大凌河流域地表水资源量基本平稳，小凌河则呈上升趋势。

图1 各典型河流流域水量变化及10年滑动平均

4 水资源量变化趋势分析

利用Mann-Kendall轶次相关法，对1956—2011年各典型河流地表水资源量时间序列的进行变化趋势及显著性分析。M-K分析结果见表2。表中Zc为统计检验量，正负值表示上升下降趋势，其大小与置信度α=0.05所对应的临界值±1.96相比较，超出临界值，则变化趋势显著；β为倾斜度，可定量的衡量趋势的大小。

由表2的统计结果可见，仅大凌河的地表水资源量呈显著的下降趋势，大约每10年下降1.44亿m3，而其他河流的地表水资源量均呈不显著的下降趋势。

表2 典型河流地表水资源量变化M-K检验统计

5 降水量与水资源量相关性分析

对各典型河流1956—2011年降水量和地表水资源量时间序列的相关性分析成果表明：各典型河流降水量与地表水资源量之间均具有显著的相关关系，相关系数在0.795～0.975之间，其中以湿润区的太子河流域相关系数最高（0.954），干旱半干旱的大凌河（0.795）、小凌河（0.863）的相关系数最低，而半湿润区的辽河（0.916）和浑河流域（0.935）居中。

6 结论

1）各典型河流水资源量在1980—2000年、2001—2011年均比1956—1979年时段有所减小。2001—2011年比1980—2000年减小幅度更大。

2）总体来看，近10年干旱半干旱的大小凌河流减少幅度最大，半湿润区的辽河资源量减少幅度次之，然后是半湿润区的浑河、太子河近10年资源量变化幅度相对较小。

3）1956—2011年，大凌河的地表水资源量序列呈显著的下降趋势，大约每10年下降1.44亿m3，而其他河流呈不显著的下降趋势。

4）从典型河流地表水资源量的变化趋势及显著性来看，各典型河流降水量与地表水资源量之间均具有显著的相关关系，其中湿润区太子河的相关系数最高，干旱半干旱大、小凌河的相关系数最低，而半湿润区辽河和浑河的居中。

［1］辽宁省水利厅.辽宁省水资源［M］.沈阳：辽宁科学技术出版社，2006.

［2］刘革，孙长江.辽宁省地表水资源量变化趋势分析［J］.东北水利水电，2007，25（2）：40—41.

［3］梁红，孙凤华，隋东.1961—2009年辽河流域水文气象要素变化特征［J］.气象与环境学报，2012，28（1）：59—64.

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