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玉龙喀什河径流及气象因子演变规律及特征分析
2024年4月4日发(作者：须芷云)
2021
年
2
月
1
第
/
卷第
、期
水利与建筑工程学报
Jo/rnai
of
Water
Resources
and
ArcOitecturai
EngineeUng
Vol.
U9
No.
U
Fed.
,
909)
DOI
：
2.
8999/
（.
issc.
1672
-
1147.026.06.047
玉龙喀什河径流及气象因子演变
规律及特征分析
张
勇
2
秦胜英
2
卢震林
4
,
余其鹰
4
，
（
、
•
新疆塔里木河流域管理局
，
新疆和田
343000
；
2
.新疆水利水电科学研究院
，
新疆乌鲁木齐
334049
；
3.
新疆农业大学水利与土木工程学院
，
新疆乌鲁木齐
330059
）
摘
要
：
选取玉龙喀什河同古孜洛克站实测径流及气象因子
，采用
Mann
-
Kendall
趋势性检验
、
小波分
析等方法
，
系统分析了径流及其气象因子的演变规律及趋势性,利用霍尔特模型预测了未来
3
年径流量
及气象因子变化趋势。
结果表明:径流
、
降水及气温均呈现显著增加趋势
，
蒸发量表现为显著减少趋势
；
相关性分析得出气象因子中气温与径流相关性最大
，
其次是降水
，蒸发与径流呈负相关;未来
5
年径流
量
、
降水量和气温呈增加趋势
，
蒸发量呈减少趋势
。
玉龙喀什河
680
年
一
2018
年径流和降水在研究时
间内变化趋势具有一致性,气温在未来将继续主导径流变化。
关键词
：
径流;气候变化
;Mobe-
小波
；
M-K
检验;霍尔特模型
中图分类号
：
P333
文献标识码
：
A
文章编号
：
672
—
1/4
（
202
、
）
01
—
0243
—
07
Change
Rules
and
Characteristics
of
Runoff
and
Meteoralogical
Factors
in
Kashi
Rivea
ZHANG
You/
1
,
QIN
SSex/yin/
1
,
LU
ZhexUn
2
,
YU
Qiyin/
2,
5
(6
Xinjiang
Tarim
Rives
Basin
Administratioo
,
Hotan,
Xinjiang
343000
,
Chiga
；
2.
XiTgiang
Institute
l
Watec
Resoorcco
ang
Hyaropowec
Research
,
Unimqi,
Xinjiang
334049
,
Chiaa
；
3.
CoPege
op
Watsc
Conservaace
amg
CM
Engiaeering
,
Xingang
AAricultural
University
,
Unimqi,
Xinjiang
334052
,
China)
Abstract
:
The
mos/rO
runoh
anh
meteoroloyicai
factors
were
sXotO
from
the
Kashi
River
anh
GutziWP
sectwns
in
Yulony.
The
evelution
law
anh
tresh
of
runoff
anh
meteoroloyicai
factors
were
systematically
analyzO
by
means
of
Mann
-
Keshali
tresh
test
anh
wavelet
analysis
；
anh
the
chapye
tresh
of
runoh
anh
meteoroloyicai
factors
in
the
next
P
years
was
prOWtO
by
usiny
Holt
mohei.
The
results
showO
that
runoff,
precipXeCp
anh
Ur
temperature
all
showO
a
signiXcant
increase
tresh
,
while
evvporahop
showO
a
signiOcant
hecrease
tresh.
The
couXeion
analysis
shows
that
air
temperature
anh
runoh
are
the
most
correlates
factors
；
fohoweb
by
precipitation
,
anh
evaporahop
is
nepatively
cor
relates
with
runoff.
In
the
next
P
you,
runoff,
precipitaPon
anh
temperature
show
an
increasiny
tresh
,
while
0&001/6
Pon
shows
a
hecreasiny
tresh.
The
vvba/on
tresh
of
runoh
anh
precipitaPon
in
the
Kashyar
River
from
1980
to
20/
in
the
stuUy
peboh
is
consistent
,
anh
the
temperature
will
continue
to
hominato
the
runoff
chapye
in
the
future
.
Keywords
:
ounoff
；
climate
change
；
Morlet
wavelet
:
M
-K
test
:
Holt
model
气温升高和降水变化是全球气候变化的主要指
变暖预计在
2239
年
一
2252
年间达到
6.92
o
C
[
2
-
5
]
，
气
候变暖加剧沿海极端水文事件发生
，
诱发内陆山洪
标
，
也会严重影响水文过程
[1]
o
IDCC
第五次评估报
告中指出全球地表气温将升高
9.
C9
O
C
~9.95
O
C
，
全球
泥石流
，
此外
,
气候变暖还会影响降水
、
地表蒸散发
2
收稿日期
：
2229-29-39
修稿日期
：
2222-3-25
基金项目
:新疆塔管局科技计划项目
“
和田河流域河道耗水及水平衡模拟与生态输水研究
”
5
TGJHTJJG
-
2918KJXM0026
）
作者简介:
张勇
5
394
—
）
，
男
，
新疆库尔勒人
，
高级工程师
，
主要从事流域生态治理方面的工作
。
E-mail
：
2981444
38@qq.
cun
244
水利与建筑工程学报
第
、
9
卷
冰川积雪融化速率和河川径流等时空变化特征⑷
。
在西北干旱地区
，
人类活动和气候变化是影响径流
的最主要因素
，
但是相比而言
,
气候变化对径流影响
更大⑸
。
近年来
，
随着人们对和田河关注程度的提
总径流量
80%
，
故夏季洪涝灾害和冬春两季干旱灾
害制约着当地农业发展
［
4
。
高
，
对其径流
、
气候等问题的研究也随之增加
。
薛强
等
J
］
利用
MOD3A2
积雪产品数据与数字高程
、
气
象数据结合分析地形
、
气象因素对新疆和田河流域
山区积雪覆盖的影响
。
郑吉莉⑺基于
TRMM
数据
的和田河流域降水变化特征与径流的关系
。
204
年
，
买合皮热提
・
吾拉木等
0
］
以喀拉喀什河流域洪
水灾害为研究对象
，
对流域内洪水灾害的成因
、
类
型
、
规律和特点做了简要分析
，探讨了不同月份洪灾
的关联关系
。
众多学者都针对和田河流域做了深入
研究
，
但近
1°
年来
，
实测资料相对齐全的玉龙喀什
河的径流及气象因子演变规律的研究尚不多见
。
玉
龙喀什河地处和田河上游
，玉龙喀什河的径流量直
接影响到和田绿洲及新疆塔里木河流域的用水稳定
性
J
］
。
在全球变暖的大背景下
，
玉龙喀什河径流及
气象因子演变特征与之前有何异同
？
影响地表径流
变化主要成因有无变化
？这些问题均需要通过深入
研究该河径流及气象因子的变化情况予以回答
。
因此
,
本文依据实测径流及数据
,
采用数理统计
和
Mon
-
KenUal
l
检验分析其变化趋势及突变点
,
采用
MoOef
小波分析法分析其周期性
，
运用
Pearson
相关系数分析气象因子对径流变化的影响
，
采用
Hod
模型对未来
5
年径流及气象因子的变化趋势进
行有效预测
，
旨在为促进流域社会经济可持续发展,
保障水资源的可持续利用及保护
“
绿色走廊
”
提供
可续依据
。
和田河发源于昆仑山和喀喇山
，
由南向北穿越
塔克拉玛干沙漠流向塔里木河
，
和田河流域位于新
疆塔里木盆地南缘
。
玉龙喀什河为和田河的一级支
流
，
地理坐标为北纬
33
。
4
‘
〜
35
。
25
‘
、
东经
31
。
41
‘
〜
77
O
22
玉龙喀什河全长
504
Om,
是和田地区径流量
最大的河流
，
流域面积
20
274.2
Om
2
（
见图
1
）
。
据
《
中国冰川目录
》
记载,玉龙喀什河有
1
300
多条冰
川
,
总覆盖度
2°.
34%
，
冰川储量
46.
374
6
Om
8
［
0
］
。
玉龙喀什河流域属于暖温带荒漠气候
,
全年干旱少
雨
，
夏季炎热
，
冬季寒冷
，
昼夜温差极大
。
春夏两季
沙尘暴严重
，
光照充足,多年平均气温
10.6
O
C
,
年平
均日照时长达
-
000
h
以上,所以多年平均蒸发量
3
45.9
mm,
而多年平均降水量仅为
33.4
mm
。
径
流主要补给形式为高山区的固体降水和积雪
、
冰川
融水以及地下水
,
径流年内分配不均
,
夏季约占全年
图
、
玉龙喀什河示意图
1
数据来源及研究方法
11
数据来源
本文采用玉龙喀什河同古孜洛克水文站
32
年
一
204
年实测径流资料
，
中国气象局气象提供的
逐日气温
、
蒸发
、
和降水资料进行分析研究
。
同古孜
洛克站位于玉龙喀什河出山口处
,
地理坐标为东经
7944
‘
52
〃,
北纬
36
。
4433
〃
。
水文站控制面积
3
575
Om
2
,
为国家重要水文站
，
且在研究时段内均在相同
下垫面
、
水位-流量关系多呈单一曲线
。
研究时段
内经历了多个完整的丰水
、
枯水周期,且大致对称分
布
,
为保证实测径流资料的完整性
,
通过水文年鉴及
附近流域水文站对缺测记录进行了插补
。
10
研究方法
运用
M
-
K
非参数检验
、
累积距平曲线,研究玉
龙喀什河
33°
年
一
204
年气象因子和径流变化趋
势
，
采用
M
-
K
突变检验研究各个因子间的突变年;
运用
MoOef
小波分析法进行周期变化特征分析;采
Pearson
相关分析法分析气温
、
降水与径流的相关关
系
，
最后通过
HP
模型对未来趋势进行预测
。
10.1
Mann
-
KenUal
l
趋势检验和突变检验
Mann
-
KenUal
l
检验法是一种非参数统计检验
法
J
1--
］
，
广泛应用于水文相关的时间序列变化研
究
,
该方法具有样本不需要遵从一定的分布
,
样本不
受少数异常值干扰的优点
,
而且计算简单
，
是目前较
为常用的趋势诊断方法
,
本文运用该方法对径流及
第
1
期
张勇
，
等:玉龙喀什河径流及气象因子演变规律及特征分析
245
气象数据进行趋势性分析和突变检验
。
替变化
，
波动十分剧烈
，
但整体表现为下降趋势,
12.0
小波分析
小波分析是一种新型信号时频局部化的分析方
2200
年
—
2013
年是径流明显增加阶段
，
进入长达
6
o
的丰水期
；
图
2(b
)
中
1980
年
—
659
年年降水
呈下降趋势
，即进入枯水年
,687
年
一
693
年经过
两次丰枯交替后又呈持续下降趋势至
2000
年
，
在研
法
，
能够提取出径流序列中反映其变化规律的成
分
［
4
］
，
小波函数是小波分析的关键
。
MoOef
小波具
有良好的时
、
频域局部性
,
不仅可展现径流时间序列
究时段内已达到降水最低值
,2001
年开始
，
受暖湿
化影响
，
降水表现为持续上升趋势
，
进入丰水年
。
降
的精细结构
，
还能将隐含在序列中随时间变化的周
期变化显现出来
。
因此
，
本文选用
MoOef
小波对研
究区径流序列进行周期性分析,
MoOef
基本小波函
水是影响径流大小的直接因素
，从图
2
(
o
-
和图
数形式如下
：
2(b
)
可以看出
,2209
年后降水和径流具有相同增减
0
(
t)
=
exp
(
-
u
TlexpC
-
/)
(
、
)
将基本小波函数
0
(
)
经过伸缩和平移得到一
簇函数
：
氏
,
c
(
h
=
a
-5
0
((
i
-
b)/a
)
,2^3
e
R,a
#
0
(-)
式中妙⑴
)
为分析小波;
2
为尺度函数
，
反映小波的
周期
2
为时间参数,表示波动在时间上的位移
。
1.2.3
霍尔特模型
霍尔特指数平滑法在预测中被广泛应用
,
是一
种高级的指数平滑方法
［
13
-4
］
。
这种方法最突出的优
点是对具有趋势变动的时间数列
,
不用二次指数平
滑
,
而是对趋势数据直接进行平滑并对原时间数列
进行预测
。
本研究运用该方法对未来
5
年径流及气
象因子进行分析预测
,
该方法有两个平滑公式和一
个预测公式
。
两个平滑公式分别对时间数列的两种
因素进行
。
其公式分别为
：
L
)
=
a
x
-
+
(
)
-
=
^(
L
)
-
L
u
i
+
(
+
T
)
_
i
-
(3
)
1_0)T
_
)
(
2
)
时间序列预测时用预测公式
：
'
=L+kT,
(5)
式中
：
和
0
为平滑参数;
2
”
为实际观察值
2
为外推
预测时期数
。
公式
(5
-
是对时间数趋势因素的平滑
式;公式
(5
)
对趋势增量的平滑式
。
2
径流量及气象因子的变化规律
2.9
时间变化规律
通过同古孜洛克
659
年
—
2013
年径流及各气
象因子累积距平线过程图(见图
2)
可知
：
图
2(a)
中
659
年
一
692
年径流表现为持续下降趋势
，
即进入
枯水期
,693
年
—
2005
年表现为
1
a
~3
a
的丰枯交
变化的趋势
。
蒸发也是影响径流的因素之一
，
玉龙
喀什河流域属于温带大陆性气候，
夏季温度的高低
以及风速的大小是蒸发量变化的
“
晴雨表
”
；
图
2(c)
中
659
年
一
2002
年蒸发量表现为持续上升趋势,
2003
年
—
2013
年期间除
2002
年
一
2008
年表现为
上升趋势
，
其余年份表现为持续下降趋势
，
蒸发量呈
“
双峰型
”
；
图
2
(
0
)
中
，
温度变化呈
“
V
”
型
，
以
1990
年为界限
，
表现出先减后增的变化
。
总体上看出径流
、
降水
、
蒸发和气温在研究时间
内以
21
世纪
2000
年为分界线表现出两极化变化趋
势
，
这主要与全球变暖
，
人类活动有直接关系
，
为研
究时段演变特征及突变时间
,
需对时间序列做出趋
势性及突变分析
。
2.
2
Manz
-
Keuhall
检验
运用
659
年
一
206
年径流及气象因子进行趋
势检验和突变检验结果见表
、、
图
3
o
M
-
K
检验
中
，
当统计量丨
Zol
>120
时,说明变化趋势显著,
Zo
大于
0
则表示为上升趋势
，
小于
0
则表现为下降
趋势
。
由表
、
可知:径流量
、降水量和气温均呈显著
增加趋势,径流量多年平均值为
23.22
X
10
5
m
5
,
标
准差为
9.96
X
6
5
m
5
,
检验统计量
Z
o
=2.99>100,
表明径流增加趋势显著
；
同理
，
降水
、
气温呈显著增
加趋势;蒸发量呈显著下降趋势
，
平均值为
2
055.75
mm,
蒸发量为降水量的
67
倍
。
气候变化和人类活动是影响西北干旱地区径流
最主要因素
，
同古孜洛克水文站位于出山口
，
基本不
受人类活动干扰
，
所以径流量的变化主要取决于降
水量和气温变化
，
降水是地表径流直接感知因素
，
气
温升高促进冰川加速融化
,
加速地表冻土融化
,
促进
地表径流增加
。
246
水利与建筑工程学报
第
6
卷
年份
年份
(a)
径流
(b)
降水
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
2015
2020
年份
年份
(c)
蒸发
(d)
气温
图
2
玉龙喀什河径流及气象因子累积距平曲线图
表
1
Mann
-
Kendal
l
趋势检验结果
参数
类型
径流量
/14
3
n
5
降水量
/
nn
势
。
图
3(d)
68
年
一
635
年表现为下降趋势
，
其
突变
年
/
年
平均值
23.02
标准差
Z
c
显著性
趋势
显著增加
显著增加
余年份表现为上升趋势
，
2001
年后上升趋势显著,
突变点发生在
699
年
，
本研究结论与李海涛等
［
9
］
研究结果(和田地区气温在
674
年发生突变
,
999
3.
14
42.03
2.77
2.33
-4.23
2005
2002
84.99
年以后变化显著)基本一致
，
因时间序列变化
，
存在
蒸发量
/nn
2953.93
13.29
353.43
显著减少
显著增加
699
699
气温
/°c4.33
3.
11
3
年差异
。
径流
、
降水和气温突变后分别以
2.
01
x
3
5
M-K
突变检验中,
UF
大于
0
则表示为上升趋
势
，
小于
0
则表现为下降趋势
，
当
UF
和
UB
,
交点
m
3
/10
a
、
13.33
mm/14
a
、
0.62°C/10
a
增幅增加(趋
势图见图
3
)
蒸发则以
-216
33
mm/10
a
幅度减
小,突变检验图和累积距平结果一致
。
由此可见
，
径
位于置信度
5
±696
)
之间,则此点即为突变年
。
由
图
3
可以看出
：
图
3(a)
中的
UF
曲线中的
Z
统计量
在
2000
年以前基本为负值
，
即表明径流量在
2000
流突变滞后于降水
3
年
,
滞后于气温
5
年
，
说明山区
径流量变化要迟滞于平原地区
。
年以前呈下降趋势
,2000
年以后
Z
统计值为正值,
2.3
周期分析
对各径流及气象因子采用
Mobet
小波变化
，
在
即表现为上升趋势
，
交点对应于
203
年
，
且在置信
度之间
，
即
2005
年为突变点
,206
年后呈显著上升
趋势,在前文累积距平中可以看出
2004
年为径流最
等高线图中闭合中心对应于径流变化中心
，
深色表
示减少趋势,浅色表示增加趋势
。
利用
680
年一
低点
,2005
年后是径流明显增加年份
，
因此可以判
断
2005
年是径流突变点
。
图
3(b
)
中的
UF
曲线中
2013
年同古孜洛克站的径流及各气象因子分别进
行周期分析
，
由
Mobet
小波实部时频分布等高线图
633
年
2
539
年表现为下降趋势
，
其余年份均表现
为上升趋势,突变点发生在
2002
年
,203
年后亦呈
显著上升趋势
，
突变时间与董弟文等
［
、
］
研究结果一
(见图
4
)
可以看出
：
图
4(a)
年径流量存在
3
a
〜
4
a
左右的年际变化周期和
6
a
〜
3
a
左右的年代际周
期
,
a
〜
4
a
左右的年际变化周期在
20
世纪
90
年
代至
21
世纪
20
年代震荡强烈
，
6
o~3
a
左右的
致
。
图
3
(c)
突变点发生在
699
年
，
除
634
年一
657
年表现为上升趋势
，
其余年份均表现为下降趋
周期在
20
世纪
90
年代末震荡明
,
可判断在未来一
第
1
期
张
勇
，
等:玉龙喀什河径流及气象因子演变规律及特征分析
247
UFp
—
—
UB,
一一
95%
显著水平上限
—
—
95%
显著水平下限
图
3
玉龙喀什河年径流及气象因子
M-K
突变检验
段时间内径流仍然以偏多趋势持续
。
图
4(b)
在
20
关程度
，
通过径流与气象因子的相关分析(见表
2
)
世纪
8
年代至
90
年代
4
a
左右震荡强烈
,
11
a
〜
3
发现
,
径流与降水和气温间呈正相关
,
相关系数分别
a
左右的时间尺度震荡强烈,说明以
4
a
左右尺度下
降水在未来呈增加趋势
，
但在
6
a
〜
3
a
尺度下可
为
0.
07
2
.
02,
径流与气温的相关性通过
0.
01
的显
著水平
，
径流与蒸发呈负相关
，
通过
0.03
的显著水
能以减小趋势出现
，
图
4(c)
存在
5
a
〜
6
o
2
4
a
、
6
a
〜
6
a
左右的主周期
，
以
3
a
〜
6
a
、
3
a
左右的周期
平
，
降水与蒸发呈极显著的相关性
。
降水与蒸发的
相关系数为
-0.71,
且显著相关
，
这是因为降水增加
变化最为显著
，
以
5
a
〜
2
a
为主周期主要发生在
21
时
，
引起周围气温下降
，
由此引发蒸发量减少
。
综合
累积距平曲线和
M
-
K
检验可知
，
自
21
世纪以来气
世纪
3
年代至
20
年代
，
以
6
a
左右为中心尺度主
要发生在
20
世纪
8
年代至
20
世纪末
，
在
3
a
〜
6
a
温呈极显著增加趋势
，
降水显著增加
,
由此可判定影
响径流增加的主要因素是气温
,
其次是降水
。
表
2
径流与气象因子相关性
因子
径流
径流
降水
尺度下表明蒸发量在未来可能出现增加趋势
,
3
a
左右尺度下表现为减小趋势
；
图
4(d)
存在
2
o
2
a
左右的主周期
，
其中以
7
a
的年际变化周期在
20
世
气温
4.
02
**
4.
19
6
04
-4.33
*
蒸发
-4.03
**
纪末至
21
世纪
20
年代内震荡最为显著
，
以
2
a
左
6
044.07
6
04
右主周期的年代际变化在
20
世纪
8
年代最为显
著
,
a
尺度下的气温在未来将继续持续增高
。
结合
降水
4.07
4.42
**
-4.03
*
*
-4.91
*
*
-4.33
*
6
04
气温
蒸发
4.19
-4.91
*
*
降水及气温周期变化分析
，
在未来一段时间内径流
将仍然以增加趋势呈现
，
未来可对流域内水资源科
学调度作出合理分配
。
注
：
**
表示在置信度(双测丿为
4.01
时
，
相关性是显著的
，
*
表示在置信度(双测丿为
4.03
时
，
相关性是显著的
。
3
径流与气象因子相关性
Pearson
相关系数能精确的反映变量之间的相
4
径流量及气象因子分析与预测
利用
630
年
一
206
年玉龙喀什河同古孜洛克
243
水利与建筑工程学报
第
3
卷
站的径流
、
降水
、
蒸发
、
气温数据分析其
39
v
变化趋
势如图
5
所示
，
由图可知径流
、
气温
、
降水均呈现增
35
加趋势
，
而蒸发呈下降趋势
，
与
M
-
K
检验趋势一
致
。
26
C0
30
25
2D
晅卄
:
20
£
4
5
1980
1936
1933
V%
2CD4
2CH
S01h
年份
(b)
降水
3J
30
25
2J
町
15
20
13
10
93C
9
沁
1992
19^
2034
20
'0
2C16
年份
1S80
13bS
代整
殍圈
2004
年份
2010
an
】
(c)
蒸发
(d)
气温
图
4
玉龙喀什河径流及气象因子
MoOet
小波实部时频分布等高线
40
-▲-降水
-
♦
-蒸发
15
垢
翌
S
30
O
U
14
UIUI/
怡
塗
20
13
12
10
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
2015
2020
年份
1990
1995
2000
2005
2010
年份
(a)
径流
、
气温
(b)
降水与蒸发
图
5
玉龙喀什河径流及气象因子变化趋势
建立霍尔特模型对趋势数据直接进行平滑并对
于丰水期
，
径流量较为充足;降水量的
BIN
值为
7.
49
原时间数列进行预测
，
玉龙喀什河的径流
、
降水
、
蒸
发
、
气温等情况
，
计算结果如表
3
所示,分析表
3
可
mm,
模型拟合度较高,预测值与多年平均值的差值
亦为正值
，
进一步说明径流值上升的趋势;蒸发量的
bis
值为
1133
mm
,
模型拟合度极高
，
预测值与多
知:径流量的
BIN
(
正态化)值为
3.06
X
10
3
m
3
,
模型
拟合度较高
,
预测值与多年平均值的差值均为正
,
且
年平均值的差值为负
，
且未来
5v
预测值呈下降趋
势,蒸发量的下降有利于径流的增加;温度的
BIS
值
在未来
5
v
内会呈缓慢上升趋势
，
预测时间内径流
值逐年增加，
说明喀拉喀什河在未来
5
v
内仍将处
为-
1
.
02C
,
模型拟合度极高
,
预测值与多年平均值
第
1
期张
勇
，
等:玉龙喀什河径流及气象因子演变规律及特征分析
249
的差值为正
，
预计在未来
5
a
温度也呈上升趋势
，温
度上升会促进玉龙喀什河的冰川融化
，
增加了地表
径量
，
与径流预测值相符合
。
表
3
玉龙喀什河
2020
年一
2024
年径流量
、
降水量
、
蒸发量及气温预测情况
径流量
/
亿
m
3
降水量
/mm
蒸发量
/mm
预测值
与多年平均
值的差值
气温
/C
预测值
6.55
年份
预测值
2022
与多年平均
值的差值
4.39
预测值
与
值
多
的
年
差
平
值
均
与多年平均
值的差值
136
136
07.71
07.88
28.04
28.22
16.
6
14.78
120.37
36.08
2084.36
2028.15
-474.41
-495.60
-56.84
-538.05
2001
2020
4.71
4.80
87.80
39.41
6.71
6.77
6.75
204
1
74
—
20.75
0399.51
140
2008
2220
5.74
5.02
4.80
10179
41.00
40.59
39.41
108
154
28.48
28.04
108.55
120.37
-559.07
-56.84
6.79
6.77
平均
204
1
74
140
注:多年平均值为
62
年一
204
年的平均值
。
5
结论
在全球变暖的背景下
，
根据玉龙喀什河
659
［
7
］
郑吉莉.基于
TRMM
数据的和田河流域降水变化特征
与径流的关系
［
D
］
曲阜:曲阜师范大学
,203.
［
8
］
买合皮热提
•吾拉木
，
艾尼瓦尔
•
莫明.喀拉喀什河
流域洪水灾害分析［
J
］干旱环境监测
,204,27(2
)
：
60-63,68.
年
—
2015
年径流及气象因子,采用累积距平
、
小波
分析及
M-K
检验等方法研究了气候变化对径流的
影响
，
主要结论如下
：
［
9
］
阿布都热合曼•哈力克
，
克力木江.新疆和田河水资
源利用与绿色走廊生态建设研究
J
］
地域研究与开
发
,2006,25(2
)
：
11993.
［
6
］
Wang
S
F
,
Jiao
X
Y
,
Wang
LP
,
et
al.
InWyrakon
of
boosteP
repression
trees
anf
cellular
aoWmata-marUoe
model
to
prebict
the
OnU
use
spatial
pattern
in
hotau
ov-
P-J
］
MDP
：
2020,3(4):329426.
(3
玉龙喀什河径流量整体上呈现增加趋势
，
以
2006
年为突变点
，
突变后径流增加速率加快
。
(2
)
玉龙喀什河降水
、
气温整体上呈增加趋势
，
气温突变时间迟于降水
3
a
,
MoOef
小波分析表明气
温振荡周期
3
a
)
大于降水振荡周期
3
a)
，
说明未
来几年气温将持续增高,增高时长强于降水
。
(3)
Jl
］
董弟文
，阿布都热合曼
•
哈力克
，
王大伟
，
等
.
394
—
2016
年和田绿洲植被覆盖时空变化分析
J
］
.
生态学
径流对气候的响应上
，
气温
、
降水与径流的
正相关关系
，
表明玉龙喀什河径流量变化是气温和
报
,206,39(6
)
：
376-373.
［
3
］
周宰根
，
谢自楚,韩建康.玉龙喀什河和喀拉喀什河
降水共同作用的结果
，
而径流突变时间迟滞气温和
降水,这与部分人类活动和下垫面有关
。
出山径流变化及其影响因素分析
J
］
.
干旱区资源与
环境
,2009,23(6
)
：
95-99.
［
4
］
时
璐,汪清旭.湟水输沙量演变特征分析
J
］
水利
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：
［
1
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，
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M
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,2007.
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,203,3(1
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贺天忠
，
潘冈寸,吴涛
，
等.高关水库流域降雨变化
［
2
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Special
Report
on
Glodai
Warming
of
1
5C
［
M
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.
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［
J
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,204,11(5
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204-206.
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:
Cambridge
University
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203.
［
3
］
Allan
R
P
,
Soden
B
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warming
anh
the
am-
plificakon
of
precipimkon
extremes
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J
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.
Science
,
2008
,
［
4
］
黄宇达
，
王换换
，
王迤冉.基于
R
语言的煤炭产品销
售预测实证研究
J
］
计算机与数字工程
,203,45
(1
)
：
48-52,36.
361(5895)
:3399034.
J7
］刘海涛
，李绣东,买买提
，
等.南疆和田地区气候变化
J
］
贺瑞敏
，
张建云,鲍振鑫
，
等.海河流域河川径流对气候
特征分析一一以北部绿洲区为例
J
］
.
干旱区资源与
环境
,206,24(6
)
：
63-71
J7
］
周晓曦
，
阿布都热合曼
•
哈力克
.
气候变化对和田河
变化的响应机理
［
J
］
.
水科学进展
,2015,22
(
1
):
99.
J
］
岳永杰
，
乌云珠拉
，
李
旭
，
等.根河流域
1680
—
2017
年气候和径流的变化特征分析
［
J
］灌溉排水学报,
2020,36(4)
:
26-105.
径流的影响研究
［
J
］
中国农村水利水电
,203(3
)
:
2925.
［
4
］
李建成
，
庞春花.干旱区气候转型对玉龙喀什河洪水
［
6
］
薛强
，
吕继强
，
罗平平
，
等
.
和田河流域山区积雪覆
盖时空变化规律研究
［
O
］
.
中国农村水利水电,
2020
,
62
(
1
)
：
88296
．
变化趋势影响
J
］
甘肃水利水电技术
,2010,46(9
)
：
6-12,12.
2024年4月4日发(作者：须芷云)
2021
年
2
月
1
第
/
卷第
、期
水利与建筑工程学报
Jo/rnai
of
Water
Resources
and
ArcOitecturai
EngineeUng
Vol.
U9
No.
U
Fed.
,
909)
DOI
：
2.
8999/
（.
issc.
1672
-
1147.026.06.047
玉龙喀什河径流及气象因子演变
规律及特征分析
张
勇
2
秦胜英
2
卢震林
4
,
余其鹰
4
，
（
、
•
新疆塔里木河流域管理局
，
新疆和田
343000
；
2
.新疆水利水电科学研究院
，
新疆乌鲁木齐
334049
；
3.
新疆农业大学水利与土木工程学院
，
新疆乌鲁木齐
330059
）
摘
要
：
选取玉龙喀什河同古孜洛克站实测径流及气象因子
，采用
Mann
-
Kendall
趋势性检验
、
小波分
析等方法
，
系统分析了径流及其气象因子的演变规律及趋势性,利用霍尔特模型预测了未来
3
年径流量
及气象因子变化趋势。
结果表明:径流
、
降水及气温均呈现显著增加趋势
，
蒸发量表现为显著减少趋势
；
相关性分析得出气象因子中气温与径流相关性最大
，
其次是降水
，蒸发与径流呈负相关;未来
5
年径流
量
、
降水量和气温呈增加趋势
，
蒸发量呈减少趋势
。
玉龙喀什河
680
年
一
2018
年径流和降水在研究时
间内变化趋势具有一致性,气温在未来将继续主导径流变化。
关键词
：
径流;气候变化
;Mobe-
小波
；
M-K
检验;霍尔特模型
中图分类号
：
P333
文献标识码
：
A
文章编号
：
672
—
1/4
（
202
、
）
01
—
0243
—
07
Change
Rules
and
Characteristics
of
Runoff
and
Meteoralogical
Factors
in
Kashi
Rivea
ZHANG
You/
1
,
QIN
SSex/yin/
1
,
LU
ZhexUn
2
,
YU
Qiyin/
2,
5
(6
Xinjiang
Tarim
Rives
Basin
Administratioo
,
Hotan,
Xinjiang
343000
,
Chiga
；
2.
XiTgiang
Institute
l
Watec
Resoorcco
ang
Hyaropowec
Research
,
Unimqi,
Xinjiang
334049
,
Chiaa
；
3.
CoPege
op
Watsc
Conservaace
amg
CM
Engiaeering
,
Xingang
AAricultural
University
,
Unimqi,
Xinjiang
334052
,
China)
Abstract
:
The
mos/rO
runoh
anh
meteoroloyicai
factors
were
sXotO
from
the
Kashi
River
anh
GutziWP
sectwns
in
Yulony.
The
evelution
law
anh
tresh
of
runoff
anh
meteoroloyicai
factors
were
systematically
analyzO
by
means
of
Mann
-
Keshali
tresh
test
anh
wavelet
analysis
；
anh
the
chapye
tresh
of
runoh
anh
meteoroloyicai
factors
in
the
next
P
years
was
prOWtO
by
usiny
Holt
mohei.
The
results
showO
that
runoff,
precipXeCp
anh
Ur
temperature
all
showO
a
signiXcant
increase
tresh
,
while
evvporahop
showO
a
signiOcant
hecrease
tresh.
The
couXeion
analysis
shows
that
air
temperature
anh
runoh
are
the
most
correlates
factors
；
fohoweb
by
precipitation
,
anh
evaporahop
is
nepatively
cor
relates
with
runoff.
In
the
next
P
you,
runoff,
precipitaPon
anh
temperature
show
an
increasiny
tresh
,
while
0&001/6
Pon
shows
a
hecreasiny
tresh.
The
vvba/on
tresh
of
runoh
anh
precipitaPon
in
the
Kashyar
River
from
1980
to
20/
in
the
stuUy
peboh
is
consistent
,
anh
the
temperature
will
continue
to
hominato
the
runoff
chapye
in
the
future
.
Keywords
:
ounoff
；
climate
change
；
Morlet
wavelet
:
M
-K
test
:
Holt
model
气温升高和降水变化是全球气候变化的主要指
变暖预计在
2239
年
一
2252
年间达到
6.92
o
C
[
2
-
5
]
，
气
候变暖加剧沿海极端水文事件发生
，
诱发内陆山洪
标
，
也会严重影响水文过程
[1]
o
IDCC
第五次评估报
告中指出全球地表气温将升高
9.
C9
O
C
~9.95
O
C
，
全球
泥石流
，
此外
,
气候变暖还会影响降水
、
地表蒸散发
2
收稿日期
：
2229-29-39
修稿日期
：
2222-3-25
基金项目
:新疆塔管局科技计划项目
“
和田河流域河道耗水及水平衡模拟与生态输水研究
”
5
TGJHTJJG
-
2918KJXM0026
）
作者简介:
张勇
5
394
—
）
，
男
，
新疆库尔勒人
，
高级工程师
，
主要从事流域生态治理方面的工作
。
E-mail
：
2981444
38@qq.
cun
244
水利与建筑工程学报
第
、
9
卷
冰川积雪融化速率和河川径流等时空变化特征⑷
。
在西北干旱地区
，
人类活动和气候变化是影响径流
的最主要因素
，
但是相比而言
,
气候变化对径流影响
更大⑸
。
近年来
，
随着人们对和田河关注程度的提
总径流量
80%
，
故夏季洪涝灾害和冬春两季干旱灾
害制约着当地农业发展
［
4
。
高
，
对其径流
、
气候等问题的研究也随之增加
。
薛强
等
J
］
利用
MOD3A2
积雪产品数据与数字高程
、
气
象数据结合分析地形
、
气象因素对新疆和田河流域
山区积雪覆盖的影响
。
郑吉莉⑺基于
TRMM
数据
的和田河流域降水变化特征与径流的关系
。
204
年
，
买合皮热提
・
吾拉木等
0
］
以喀拉喀什河流域洪
水灾害为研究对象
，
对流域内洪水灾害的成因
、
类
型
、
规律和特点做了简要分析
，探讨了不同月份洪灾
的关联关系
。
众多学者都针对和田河流域做了深入
研究
，
但近
1°
年来
，
实测资料相对齐全的玉龙喀什
河的径流及气象因子演变规律的研究尚不多见
。
玉
龙喀什河地处和田河上游
，玉龙喀什河的径流量直
接影响到和田绿洲及新疆塔里木河流域的用水稳定
性
J
］
。
在全球变暖的大背景下
，
玉龙喀什河径流及
气象因子演变特征与之前有何异同
？
影响地表径流
变化主要成因有无变化
？这些问题均需要通过深入
研究该河径流及气象因子的变化情况予以回答
。
因此
,
本文依据实测径流及数据
,
采用数理统计
和
Mon
-
KenUal
l
检验分析其变化趋势及突变点
,
采用
MoOef
小波分析法分析其周期性
，
运用
Pearson
相关系数分析气象因子对径流变化的影响
，
采用
Hod
模型对未来
5
年径流及气象因子的变化趋势进
行有效预测
，
旨在为促进流域社会经济可持续发展,
保障水资源的可持续利用及保护
“
绿色走廊
”
提供
可续依据
。
和田河发源于昆仑山和喀喇山
，
由南向北穿越
塔克拉玛干沙漠流向塔里木河
，
和田河流域位于新
疆塔里木盆地南缘
。
玉龙喀什河为和田河的一级支
流
，
地理坐标为北纬
33
。
4
‘
〜
35
。
25
‘
、
东经
31
。
41
‘
〜
77
O
22
玉龙喀什河全长
504
Om,
是和田地区径流量
最大的河流
，
流域面积
20
274.2
Om
2
（
见图
1
）
。
据
《
中国冰川目录
》
记载,玉龙喀什河有
1
300
多条冰
川
,
总覆盖度
2°.
34%
，
冰川储量
46.
374
6
Om
8
［
0
］
。
玉龙喀什河流域属于暖温带荒漠气候
,
全年干旱少
雨
，
夏季炎热
，
冬季寒冷
，
昼夜温差极大
。
春夏两季
沙尘暴严重
，
光照充足,多年平均气温
10.6
O
C
,
年平
均日照时长达
-
000
h
以上,所以多年平均蒸发量
3
45.9
mm,
而多年平均降水量仅为
33.4
mm
。
径
流主要补给形式为高山区的固体降水和积雪
、
冰川
融水以及地下水
,
径流年内分配不均
,
夏季约占全年
图
、
玉龙喀什河示意图
1
数据来源及研究方法
11
数据来源
本文采用玉龙喀什河同古孜洛克水文站
32
年
一
204
年实测径流资料
，
中国气象局气象提供的
逐日气温
、
蒸发
、
和降水资料进行分析研究
。
同古孜
洛克站位于玉龙喀什河出山口处
,
地理坐标为东经
7944
‘
52
〃,
北纬
36
。
4433
〃
。
水文站控制面积
3
575
Om
2
,
为国家重要水文站
，
且在研究时段内均在相同
下垫面
、
水位-流量关系多呈单一曲线
。
研究时段
内经历了多个完整的丰水
、
枯水周期,且大致对称分
布
,
为保证实测径流资料的完整性
,
通过水文年鉴及
附近流域水文站对缺测记录进行了插补
。
10
研究方法
运用
M
-
K
非参数检验
、
累积距平曲线,研究玉
龙喀什河
33°
年
一
204
年气象因子和径流变化趋
势
，
采用
M
-
K
突变检验研究各个因子间的突变年;
运用
MoOef
小波分析法进行周期变化特征分析;采
Pearson
相关分析法分析气温
、
降水与径流的相关关
系
，
最后通过
HP
模型对未来趋势进行预测
。
10.1
Mann
-
KenUal
l
趋势检验和突变检验
Mann
-
KenUal
l
检验法是一种非参数统计检验
法
J
1--
］
，
广泛应用于水文相关的时间序列变化研
究
,
该方法具有样本不需要遵从一定的分布
,
样本不
受少数异常值干扰的优点
,
而且计算简单
，
是目前较
为常用的趋势诊断方法
,
本文运用该方法对径流及
第
1
期
张勇
，
等:玉龙喀什河径流及气象因子演变规律及特征分析
245
气象数据进行趋势性分析和突变检验
。
替变化
，
波动十分剧烈
，
但整体表现为下降趋势,
12.0
小波分析
小波分析是一种新型信号时频局部化的分析方
2200
年
—
2013
年是径流明显增加阶段
，
进入长达
6
o
的丰水期
；
图
2(b
)
中
1980
年
—
659
年年降水
呈下降趋势
，即进入枯水年
,687
年
一
693
年经过
两次丰枯交替后又呈持续下降趋势至
2000
年
，
在研
法
，
能够提取出径流序列中反映其变化规律的成
分
［
4
］
，
小波函数是小波分析的关键
。
MoOef
小波具
有良好的时
、
频域局部性
,
不仅可展现径流时间序列
究时段内已达到降水最低值
,2001
年开始
，
受暖湿
化影响
，
降水表现为持续上升趋势
，
进入丰水年
。
降
的精细结构
，
还能将隐含在序列中随时间变化的周
期变化显现出来
。
因此
，
本文选用
MoOef
小波对研
究区径流序列进行周期性分析,
MoOef
基本小波函
水是影响径流大小的直接因素
，从图
2
(
o
-
和图
数形式如下
：
2(b
)
可以看出
,2209
年后降水和径流具有相同增减
0
(
t)
=
exp
(
-
u
TlexpC
-
/)
(
、
)
将基本小波函数
0
(
)
经过伸缩和平移得到一
簇函数
：
氏
,
c
(
h
=
a
-5
0
((
i
-
b)/a
)
,2^3
e
R,a
#
0
(-)
式中妙⑴
)
为分析小波;
2
为尺度函数
，
反映小波的
周期
2
为时间参数,表示波动在时间上的位移
。
1.2.3
霍尔特模型
霍尔特指数平滑法在预测中被广泛应用
,
是一
种高级的指数平滑方法
［
13
-4
］
。
这种方法最突出的优
点是对具有趋势变动的时间数列
,
不用二次指数平
滑
,
而是对趋势数据直接进行平滑并对原时间数列
进行预测
。
本研究运用该方法对未来
5
年径流及气
象因子进行分析预测
,
该方法有两个平滑公式和一
个预测公式
。
两个平滑公式分别对时间数列的两种
因素进行
。
其公式分别为
：
L
)
=
a
x
-
+
(
)
-
=
^(
L
)
-
L
u
i
+
(
+
T
)
_
i
-
(3
)
1_0)T
_
)
(
2
)
时间序列预测时用预测公式
：
'
=L+kT,
(5)
式中
：
和
0
为平滑参数;
2
”
为实际观察值
2
为外推
预测时期数
。
公式
(5
-
是对时间数趋势因素的平滑
式;公式
(5
)
对趋势增量的平滑式
。
2
径流量及气象因子的变化规律
2.9
时间变化规律
通过同古孜洛克
659
年
—
2013
年径流及各气
象因子累积距平线过程图(见图
2)
可知
：
图
2(a)
中
659
年
一
692
年径流表现为持续下降趋势
，
即进入
枯水期
,693
年
—
2005
年表现为
1
a
~3
a
的丰枯交
变化的趋势
。
蒸发也是影响径流的因素之一
，
玉龙
喀什河流域属于温带大陆性气候，
夏季温度的高低
以及风速的大小是蒸发量变化的
“
晴雨表
”
；
图
2(c)
中
659
年
一
2002
年蒸发量表现为持续上升趋势,
2003
年
—
2013
年期间除
2002
年
一
2008
年表现为
上升趋势
，
其余年份表现为持续下降趋势
，
蒸发量呈
“
双峰型
”
；
图
2
(
0
)
中
，
温度变化呈
“
V
”
型
，
以
1990
年为界限
，
表现出先减后增的变化
。
总体上看出径流
、
降水
、
蒸发和气温在研究时间
内以
21
世纪
2000
年为分界线表现出两极化变化趋
势
，
这主要与全球变暖
，
人类活动有直接关系
，
为研
究时段演变特征及突变时间
,
需对时间序列做出趋
势性及突变分析
。
2.
2
Manz
-
Keuhall
检验
运用
659
年
一
206
年径流及气象因子进行趋
势检验和突变检验结果见表
、、
图
3
o
M
-
K
检验
中
，
当统计量丨
Zol
>120
时,说明变化趋势显著,
Zo
大于
0
则表示为上升趋势
，
小于
0
则表现为下降
趋势
。
由表
、
可知:径流量
、降水量和气温均呈显著
增加趋势,径流量多年平均值为
23.22
X
10
5
m
5
,
标
准差为
9.96
X
6
5
m
5
,
检验统计量
Z
o
=2.99>100,
表明径流增加趋势显著
；
同理
，
降水
、
气温呈显著增
加趋势;蒸发量呈显著下降趋势
，
平均值为
2
055.75
mm,
蒸发量为降水量的
67
倍
。
气候变化和人类活动是影响西北干旱地区径流
最主要因素
，
同古孜洛克水文站位于出山口
，
基本不
受人类活动干扰
，
所以径流量的变化主要取决于降
水量和气温变化
，
降水是地表径流直接感知因素
，
气
温升高促进冰川加速融化
,
加速地表冻土融化
,
促进
地表径流增加
。
246
水利与建筑工程学报
第
6
卷
年份
年份
(a)
径流
(b)
降水
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
2015
2020
年份
年份
(c)
蒸发
(d)
气温
图
2
玉龙喀什河径流及气象因子累积距平曲线图
表
1
Mann
-
Kendal
l
趋势检验结果
参数
类型
径流量
/14
3
n
5
降水量
/
nn
势
。
图
3(d)
68
年
一
635
年表现为下降趋势
，
其
突变
年
/
年
平均值
23.02
标准差
Z
c
显著性
趋势
显著增加
显著增加
余年份表现为上升趋势
，
2001
年后上升趋势显著,
突变点发生在
699
年
，
本研究结论与李海涛等
［
9
］
研究结果(和田地区气温在
674
年发生突变
,
999
3.
14
42.03
2.77
2.33
-4.23
2005
2002
84.99
年以后变化显著)基本一致
，
因时间序列变化
，
存在
蒸发量
/nn
2953.93
13.29
353.43
显著减少
显著增加
699
699
气温
/°c4.33
3.
11
3
年差异
。
径流
、
降水和气温突变后分别以
2.
01
x
3
5
M-K
突变检验中,
UF
大于
0
则表示为上升趋
势
，
小于
0
则表现为下降趋势
，
当
UF
和
UB
,
交点
m
3
/10
a
、
13.33
mm/14
a
、
0.62°C/10
a
增幅增加(趋
势图见图
3
)
蒸发则以
-216
33
mm/10
a
幅度减
小,突变检验图和累积距平结果一致
。
由此可见
，
径
位于置信度
5
±696
)
之间,则此点即为突变年
。
由
图
3
可以看出
：
图
3(a)
中的
UF
曲线中的
Z
统计量
在
2000
年以前基本为负值
，
即表明径流量在
2000
流突变滞后于降水
3
年
,
滞后于气温
5
年
，
说明山区
径流量变化要迟滞于平原地区
。
年以前呈下降趋势
,2000
年以后
Z
统计值为正值,
2.3
周期分析
对各径流及气象因子采用
Mobet
小波变化
，
在
即表现为上升趋势
，
交点对应于
203
年
，
且在置信
度之间
，
即
2005
年为突变点
,206
年后呈显著上升
趋势,在前文累积距平中可以看出
2004
年为径流最
等高线图中闭合中心对应于径流变化中心
，
深色表
示减少趋势,浅色表示增加趋势
。
利用
680
年一
低点
,2005
年后是径流明显增加年份
，
因此可以判
断
2005
年是径流突变点
。
图
3(b
)
中的
UF
曲线中
2013
年同古孜洛克站的径流及各气象因子分别进
行周期分析
，
由
Mobet
小波实部时频分布等高线图
633
年
2
539
年表现为下降趋势
，
其余年份均表现
为上升趋势,突变点发生在
2002
年
,203
年后亦呈
显著上升趋势
，
突变时间与董弟文等
［
、
］
研究结果一
(见图
4
)
可以看出
：
图
4(a)
年径流量存在
3
a
〜
4
a
左右的年际变化周期和
6
a
〜
3
a
左右的年代际周
期
,
a
〜
4
a
左右的年际变化周期在
20
世纪
90
年
代至
21
世纪
20
年代震荡强烈
，
6
o~3
a
左右的
致
。
图
3
(c)
突变点发生在
699
年
，
除
634
年一
657
年表现为上升趋势
，
其余年份均表现为下降趋
周期在
20
世纪
90
年代末震荡明
,
可判断在未来一
第
1
期
张
勇
，
等:玉龙喀什河径流及气象因子演变规律及特征分析
247
UFp
—
—
UB,
一一
95%
显著水平上限
—
—
95%
显著水平下限
图
3
玉龙喀什河年径流及气象因子
M-K
突变检验
段时间内径流仍然以偏多趋势持续
。
图
4(b)
在
20
关程度
，
通过径流与气象因子的相关分析(见表
2
)
世纪
8
年代至
90
年代
4
a
左右震荡强烈
,
11
a
〜
3
发现
,
径流与降水和气温间呈正相关
,
相关系数分别
a
左右的时间尺度震荡强烈,说明以
4
a
左右尺度下
降水在未来呈增加趋势
，
但在
6
a
〜
3
a
尺度下可
为
0.
07
2
.
02,
径流与气温的相关性通过
0.
01
的显
著水平
，
径流与蒸发呈负相关
，
通过
0.03
的显著水
能以减小趋势出现
，
图
4(c)
存在
5
a
〜
6
o
2
4
a
、
6
a
〜
6
a
左右的主周期
，
以
3
a
〜
6
a
、
3
a
左右的周期
平
，
降水与蒸发呈极显著的相关性
。
降水与蒸发的
相关系数为
-0.71,
且显著相关
，
这是因为降水增加
变化最为显著
，
以
5
a
〜
2
a
为主周期主要发生在
21
时
，
引起周围气温下降
，
由此引发蒸发量减少
。
综合
累积距平曲线和
M
-
K
检验可知
，
自
21
世纪以来气
世纪
3
年代至
20
年代
，
以
6
a
左右为中心尺度主
要发生在
20
世纪
8
年代至
20
世纪末
，
在
3
a
〜
6
a
温呈极显著增加趋势
，
降水显著增加
,
由此可判定影
响径流增加的主要因素是气温
,
其次是降水
。
表
2
径流与气象因子相关性
因子
径流
径流
降水
尺度下表明蒸发量在未来可能出现增加趋势
,
3
a
左右尺度下表现为减小趋势
；
图
4(d)
存在
2
o
2
a
左右的主周期
，
其中以
7
a
的年际变化周期在
20
世
气温
4.
02
**
4.
19
6
04
-4.33
*
蒸发
-4.03
**
纪末至
21
世纪
20
年代内震荡最为显著
，
以
2
a
左
6
044.07
6
04
右主周期的年代际变化在
20
世纪
8
年代最为显
著
,
a
尺度下的气温在未来将继续持续增高
。
结合
降水
4.07
4.42
**
-4.03
*
*
-4.91
*
*
-4.33
*
6
04
气温
蒸发
4.19
-4.91
*
*
降水及气温周期变化分析
，
在未来一段时间内径流
将仍然以增加趋势呈现
，
未来可对流域内水资源科
学调度作出合理分配
。
注
：
**
表示在置信度(双测丿为
4.01
时
，
相关性是显著的
，
*
表示在置信度(双测丿为
4.03
时
，
相关性是显著的
。
3
径流与气象因子相关性
Pearson
相关系数能精确的反映变量之间的相
4
径流量及气象因子分析与预测
利用
630
年
一
206
年玉龙喀什河同古孜洛克
243
水利与建筑工程学报
第
3
卷
站的径流
、
降水
、
蒸发
、
气温数据分析其
39
v
变化趋
势如图
5
所示
，
由图可知径流
、
气温
、
降水均呈现增
35
加趋势
，
而蒸发呈下降趋势
，
与
M
-
K
检验趋势一
致
。
26
C0
30
25
2D
晅卄
:
20
£
4
5
1980
1936
1933
V%
2CD4
2CH
S01h
年份
(b)
降水
3J
30
25
2J
町
15
20
13
10
93C
9
沁
1992
19^
2034
20
'0
2C16
年份
1S80
13bS
代整
殍圈
2004
年份
2010
an
】
(c)
蒸发
(d)
气温
图
4
玉龙喀什河径流及气象因子
MoOet
小波实部时频分布等高线
40
-▲-降水
-
♦
-蒸发
15
垢
翌
S
30
O
U
14
UIUI/
怡
塗
20
13
12
10
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
2015
2020
年份
1990
1995
2000
2005
2010
年份
(a)
径流
、
气温
(b)
降水与蒸发
图
5
玉龙喀什河径流及气象因子变化趋势
建立霍尔特模型对趋势数据直接进行平滑并对
于丰水期
，
径流量较为充足;降水量的
BIN
值为
7.
49
原时间数列进行预测
，
玉龙喀什河的径流
、
降水
、
蒸
发
、
气温等情况
，
计算结果如表
3
所示,分析表
3
可
mm,
模型拟合度较高,预测值与多年平均值的差值
亦为正值
，
进一步说明径流值上升的趋势;蒸发量的
bis
值为
1133
mm
,
模型拟合度极高
，
预测值与多
知:径流量的
BIN
(
正态化)值为
3.06
X
10
3
m
3
,
模型
拟合度较高
,
预测值与多年平均值的差值均为正
,
且
年平均值的差值为负
，
且未来
5v
预测值呈下降趋
势,蒸发量的下降有利于径流的增加;温度的
BIS
值
在未来
5
v
内会呈缓慢上升趋势
，
预测时间内径流
值逐年增加，
说明喀拉喀什河在未来
5
v
内仍将处
为-
1
.
02C
,
模型拟合度极高
,
预测值与多年平均值
第
1
期张
勇
，
等:玉龙喀什河径流及气象因子演变规律及特征分析
249
的差值为正
，
预计在未来
5
a
温度也呈上升趋势
，温
度上升会促进玉龙喀什河的冰川融化
，
增加了地表
径量
，
与径流预测值相符合
。
表
3
玉龙喀什河
2020
年一
2024
年径流量
、
降水量
、
蒸发量及气温预测情况
径流量
/
亿
m
3
降水量
/mm
蒸发量
/mm
预测值
与多年平均
值的差值
气温
/C
预测值
6.55
年份
预测值
2022
与多年平均
值的差值
4.39
预测值
与
值
多
的
年
差
平
值
均
与多年平均
值的差值
136
136
07.71
07.88
28.04
28.22
16.
6
14.78
120.37
36.08
2084.36
2028.15
-474.41
-495.60
-56.84
-538.05
2001
2020
4.71
4.80
87.80
39.41
6.71
6.77
6.75
204
1
74
—
20.75
0399.51
140
2008
2220
5.74
5.02
4.80
10179
41.00
40.59
39.41
108
154
28.48
28.04
108.55
120.37
-559.07
-56.84
6.79
6.77
平均
204
1
74
140
注:多年平均值为
62
年一
204
年的平均值
。
5
结论
在全球变暖的背景下
，
根据玉龙喀什河
659
［
7
］
郑吉莉.基于
TRMM
数据的和田河流域降水变化特征
与径流的关系
［
D
］
曲阜:曲阜师范大学
,203.
［
8
］
买合皮热提
•吾拉木
，
艾尼瓦尔
•
莫明.喀拉喀什河
流域洪水灾害分析［
J
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,204,27(2
)
：
60-63,68.
年
—
2015
年径流及气象因子,采用累积距平
、
小波
分析及
M-K
检验等方法研究了气候变化对径流的
影响
，
主要结论如下
：
［
9
］
阿布都热合曼•哈力克
，
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地域研究与开
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11993.
［
6
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Wang
S
F
,
Jiao
X
Y
,
Wang
LP
,
et
al.
InWyrakon
of
boosteP
repression
trees
anf
cellular
aoWmata-marUoe
model
to
prebict
the
OnU
use
spatial
pattern
in
hotau
ov-
P-J
］
MDP
：
2020,3(4):329426.
(3
玉龙喀什河径流量整体上呈现增加趋势
，
以
2006
年为突变点
，
突变后径流增加速率加快
。
(2
)
玉龙喀什河降水
、
气温整体上呈增加趋势
，
气温突变时间迟于降水
3
a
,
MoOef
小波分析表明气
温振荡周期
3
a
)
大于降水振荡周期
3
a)
，
说明未
来几年气温将持续增高,增高时长强于降水
。
(3)
Jl
］
董弟文
，阿布都热合曼
•
哈力克
，
王大伟
，
等
.
394
—
2016
年和田绿洲植被覆盖时空变化分析
J
］
.
生态学
径流对气候的响应上
，
气温
、
降水与径流的
正相关关系
，
表明玉龙喀什河径流量变化是气温和
报
,206,39(6
)
：
376-373.
［
3
］
周宰根
，
谢自楚,韩建康.玉龙喀什河和喀拉喀什河
降水共同作用的结果
，
而径流突变时间迟滞气温和
降水,这与部分人类活动和下垫面有关
。
出山径流变化及其影响因素分析
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