气候变化对图们江干流径流变化影响研究

摘要

气候变化在一定程度上影响水循环的过程，从而区域水量平衡也相应的遭到了破坏。因此，研究气候变化对图们江干流径流变化的影响，对合理开发和利用流域水资源有着重要意义。
　　基于图们江干流1960-2016年的气温、降水、蒸发、日照时数、相对湿度和风速等气象数据和径流数据，运用线性法、Mann-Kendall突变检验、小波分析、Pearson相关分析、冗余分析、灰色关联度分析、多元回归分析和BP神经网络分析等方法，对图们江干流的各个气候因子和径流的变化特征、突变时间、变化周期以及主要气候因子与径流关系进行研究。主要结论如下
　　(1)变化特征分析结果表明:1960-2016年，图们江干流气温变化整体呈显著上升趋势，年际变幅不大;降水量变化总体较为稳定，冬季降水年际变幅最大;蒸发量、日照时数、相对湿度和风速总体呈波动减少趋势，年际变化幅度不大;径流总体呈波动减少趋势，秋季径流年际变幅最大。径流与气温、蒸发变化趋势大体相反，与降水量和相对湿度变化趋势大体一致，与日照时数和风速没有明显的同步性。
　　(2)突变分析和周期分析结果表明:图们江干流气温突变点为1987年，日照时数突变点为1978年，相对湿度突变点为1975年，径流量突变点为1973年，降水、蒸发和风速没有形成突变;降水有两个周期尺度（2年和7年左右），蒸发有一个周期尺度（5年左右），日照时数有一个周期尺度（3年左右），径流有一个周期尺度（2年左右），与降水有一致的周期变化（2年左右），气温、相对湿度和风速没有明显的周期变化。
　　(3)相关性分析结果表明:1960-2016年图们江干流径流与年均温、春季气温、汛期降水、夏季降水、年降水、年相对湿度、夏季相对湿度和秋季相对湿度、秋季风速、春季风速和年风速显著相关，与蒸发和日照时数没有明显的相关性;径流与主要气候因子的关联序为R04（夏季降水）＞R03（汛期降水）＞R05（年降水）＞R10（春季风速）＞R08(秋季相对湿度）＞ R09（年风速）＞R11（秋季风速）＞R07（夏季相对湿度）＞R06（年相对湿度）＞R01（年均温）＞R02（春季气温），即图们江干流降水因子对径流的影响最大，湿度因子和风速因子次之，气温因子对径流影响相对偏小。
　　(4)径流模拟结果表明:多元回归模型的回归系数为0.797，有较好的代表性，径流拟合值变化曲线与实测值的变化趋势大体一致，可用作径流预测模型;BP神经网络回归系数0.896，径流模拟曲线与实测值曲线几乎吻合。BP神经网络分析的模拟精度高于多元回归分析，更适用于图们江干流的径流模拟及预测。