長(zhǎng)江中下游徑流情勢(shì)演變及其歸因分析

許斌 鄒磊 姚立強(qiáng) 歐陽(yáng)碩

摘要：長(zhǎng)江上中游大型水利工程的修建，對(duì)長(zhǎng)江中下游的水文情勢(shì)產(chǎn)生了較大的影響。針對(duì)目前徑流情勢(shì)演變研究中，單一變異分析方法存在檢驗(yàn)結(jié)果不合理、不一致等情況。采用水文變異診斷系統(tǒng)，對(duì)宜昌、漢口、大通水文站的實(shí)測(cè)徑流進(jìn)行變異識(shí)別與變異時(shí)段劃分，得出長(zhǎng)江中下游徑流情勢(shì)的演變特征;并采用基于降雨徑流關(guān)系的歸因分析方法，從氣候變化和人類活動(dòng)的角度揭示其主要影響因素。分析結(jié)果表明：宜昌站共有9個(gè)時(shí)段的水文序列發(fā)生了不同形式的變異，從變異數(shù)量和變異程度而言，均為受影響最大的站點(diǎn);隨著往下游的推移，漢口和大通站受影響的程度逐步減弱。3個(gè)站的汛期徑流均呈現(xiàn)出下降的態(tài)勢(shì)，枯水期的徑流量，除漢口站5月份之外，均呈現(xiàn)出上升的態(tài)勢(shì)，演變規(guī)律較為明顯。歸因分析顯示，除宜昌站7月份外，人類活動(dòng)均是引起3個(gè)站點(diǎn)徑流序列水文變異的主要原因。

關(guān) 鍵 詞：徑流情勢(shì)演變; 歸因分析; 水文變異診斷; 長(zhǎng)江中下游

中圖法分類號(hào)： P333.6

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.04.015

0 引 言

長(zhǎng)江流域在2020年出現(xiàn)了多次大范圍歷時(shí)較長(zhǎng)的強(qiáng)降雨過(guò)程，從而在汛期形成了流域性的大洪水，三峽水庫(kù)作為控制性水庫(kù)，也出現(xiàn)了建庫(kù)以來(lái)最大入庫(kù)洪峰75 000 m3/s。若以大通站最大30 d洪量和漢口站高水位持續(xù)時(shí)間來(lái)計(jì)算重現(xiàn)期，則長(zhǎng)江流域發(fā)生了自新中國(guó)成立以來(lái)，僅次于1954年和1998年的流域性大洪水[1]。

為了應(yīng)對(duì)洪水威脅，截止2020年底，以三峽水庫(kù)為核心的41座控制性水庫(kù)（見(jiàn)圖1）、合計(jì)101處水工程，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)江流域水庫(kù)群防洪、供水、生態(tài)、發(fā)電、航運(yùn)、泥沙等多目標(biāo)聯(lián)合調(diào)度，初步建立了長(zhǎng)江流域綜合防洪減災(zāi)體系，為充分發(fā)揮水庫(kù)群綜合效益提供了有效手段[2-3]。

水庫(kù)群的聯(lián)合調(diào)度在發(fā)揮巨大防洪效益[4]的同時(shí)，也顯著改變了長(zhǎng)江中下游的水文情勢(shì)，對(duì)徑流的年際和年內(nèi)變化均有不同程度的影響。

高慧濱等[5]以葛洲壩、三峽水庫(kù)為研究對(duì)象，對(duì)不同蓄水階段對(duì)長(zhǎng)江中下游水沙的影響進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)江中下游的年輸沙量、水體含沙量總體呈下降趨勢(shì)，而且年內(nèi)分配更加均勻，這種輸沙變化與徑流量的年內(nèi)分配、與水庫(kù)的距離均具有相關(guān)性，與年徑流量變化無(wú)關(guān)。翁文林等[6]指出長(zhǎng)江中下游的含沙量降幅約為26.5%～84.2%。李秀佳[7]通過(guò)分析水庫(kù)群運(yùn)行后的岸坡穩(wěn)定性等因素，得到水沙條件變化帶來(lái)的高灘崩退、邊心灘萎縮沖散等現(xiàn)象，對(duì)長(zhǎng)江中游航道（宜昌至安慶河段）的影響利大于弊，對(duì)長(zhǎng)江下游航道（長(zhǎng)江干線安慶以下河段）影響較小的結(jié)論。水庫(kù)群的運(yùn)行對(duì)下游水環(huán)境的影響存在兩面性[8-9]，水環(huán)境的變化程度與水庫(kù)群所在流域的徑流量、污染負(fù)荷、調(diào)度運(yùn)行方式等均有關(guān)系。由于水庫(kù)群阻斷了河流的縱向連續(xù)性，將河流分割成了不連續(xù)的片段，會(huì)對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)，例如魚(yú)類洄游等產(chǎn)生一定的影響[10];水文情勢(shì)的變化也會(huì)對(duì)下游魚(yú)類產(chǎn)卵[11]、生境[12-13]等帶來(lái)一定的影響。

徑流變化中氣候變化、人類活動(dòng)的影響程度分析，一直是當(dāng)前水文領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題之一。目前歸因分析方法可以分為統(tǒng)計(jì)學(xué)方法和水文模擬方法。基于物理過(guò)程的水文模擬法，主要通過(guò)構(gòu)建分布式水文模型，更加準(zhǔn)確詳細(xì)地描述流域內(nèi)不同因素變化對(duì)徑流形成過(guò)程的影響，常見(jiàn)的包括SWAT模型[14]、LUCC模型[15]等;但其構(gòu)建過(guò)程需要大量的土壤、植被、土地利用和氣候數(shù)據(jù)輸入，參數(shù)的校準(zhǔn)過(guò)程也是限制很多水文模型在較大范圍應(yīng)用的重要因素。基于統(tǒng)計(jì)的歸因分析方法，雖然只能反映統(tǒng)計(jì)尺度上的關(guān)聯(lián)性，但輸入?yún)?shù)較少，構(gòu)建過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，資料充足的情況下精度也能滿足分析需要，目前也有一定范圍的應(yīng)用。金勇等[16]通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析認(rèn)為長(zhǎng)江中下游枯季徑流的增加，是長(zhǎng)江上中游梯級(jí)水庫(kù)調(diào)節(jié)作用的結(jié)果;舒章康等[17]認(rèn)為長(zhǎng)江流域枯季降水呈增加的趨勢(shì)，是長(zhǎng)江枯季徑流增加的主要原因。也有學(xué)者[18]基于水量平衡原理構(gòu)建數(shù)學(xué)物理方程，通過(guò)改變模型中反映氣候變化、人類活動(dòng)的參數(shù)，進(jìn)行歸因分析。對(duì)于統(tǒng)計(jì)分析的歸因分析方法，時(shí)間序列天然期和變化期的劃分則會(huì)對(duì)統(tǒng)計(jì)參數(shù)的計(jì)算以及分析結(jié)果產(chǎn)生較大的影響。

長(zhǎng)江流域水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度對(duì)長(zhǎng)江中下游的輸沙、水環(huán)境、水生態(tài)等的影響，均以徑流的變化作為載體，因此，徑流情勢(shì)的變化分析是其他變化分析的核心。徑流變化的歸因分析中，如何合理地對(duì)時(shí)間序列進(jìn)行天然期和變化期的劃分，也是影響著統(tǒng)計(jì)分析方法、模型分析方法計(jì)算結(jié)果的重要因素。目前對(duì)于徑流變化的分析，多以水庫(kù)調(diào)度方案、大型水庫(kù)運(yùn)行時(shí)間等[19]為節(jié)點(diǎn)，通過(guò)還原分析，并結(jié)合選取的趨勢(shì)分析、跳躍分析等[20]方法對(duì)徑流序列的演變情勢(shì)進(jìn)行分析。上述分析方法具有一定的可行性和可操作性，但還原分析只能解決流域內(nèi)人類活動(dòng)直接引起的水量還原，對(duì)由于氣候變化和人類活動(dòng)間接引起的徑流量變異考慮不足;同時(shí)，單一的趨勢(shì)分析、跳躍分析方法可能存在檢驗(yàn)結(jié)果不合理、檢驗(yàn)結(jié)果不一致等情況。

針對(duì)梯級(jí)水庫(kù)影響下長(zhǎng)江中下游干流徑流情勢(shì)的演變規(guī)律，本文選取長(zhǎng)江干流宜昌、漢口、大通水文站為研究站點(diǎn)，采用綜合了多種趨勢(shì)、跳躍分析方法的水文變異診斷系統(tǒng)[21-22]，從整體上識(shí)別與檢驗(yàn)時(shí)間序列變異及其變異程度，并以變異結(jié)果為依據(jù)，對(duì)梯級(jí)水庫(kù)的影響程度和影響范圍進(jìn)行分析，得出長(zhǎng)江中下游徑流情勢(shì)的演變特征。鑒于分析站點(diǎn)已有的面雨量、徑流資料較為充足，同時(shí)考慮到此次歸因分析主要評(píng)估環(huán)境變化對(duì)流域徑流的整體影響，因此，本文采用基于統(tǒng)計(jì)的降雨徑流關(guān)系法[23]，對(duì)研究站點(diǎn)的變異情況進(jìn)行歸因分析，從氣候變化和人類活動(dòng)的角度揭示其主要影響因素。

1 研究資料概況

1.1 水文資料概況

本文主要針對(duì)長(zhǎng)江中下游干流的徑流情勢(shì)演變進(jìn)行分析，因此，選取的代表性水文站點(diǎn)為長(zhǎng)江干流的宜昌、漢口、大通水文站的徑流序列，如表1所列。

1.2 面雨量資料概況

采用國(guó)家氣象信息中心資料室（中國(guó)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)）提供的氣象資料，選取長(zhǎng)江流域198個(gè)氣象站1965～2018年的逐日降水?dāng)?shù)據(jù)，采用泰森多邊形法計(jì)算獲取宜昌、漢口、大通水文站斷面以上的流域面平均降水量。氣象站點(diǎn)分布如圖2所示。

2 研究方法

2.1 水文變異診斷系統(tǒng)

水文序列包括確定性成分和隨機(jī)性成分，而確定性成分則包括周期、趨勢(shì)和跳躍成分[24]。當(dāng)水文序列是平穩(wěn)的時(shí)間序列時(shí)，該序列與周期、趨勢(shì)和跳躍成分無(wú)關(guān)，即整個(gè)水文序列在形成的過(guò)程中具有相同的物理成因，其統(tǒng)計(jì)規(guī)律滿足一致性，其分布形式和參數(shù)保持不變，表現(xiàn)形式為水文序列在均值上下隨機(jī)波動(dòng)。當(dāng)影響水文序列的物理成因發(fā)生變化時(shí)，例如水利工程的修建，則水文序列的統(tǒng)計(jì)規(guī)律不再滿足一致性要求，分布形式和參數(shù)會(huì)產(chǎn)生變化。

2010年，謝平提出了用于水文時(shí)間序列變異診斷的水文變異診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要考慮了趨勢(shì)和跳躍兩種變異形式，由初步診斷、詳細(xì)診斷和綜合診斷3個(gè)部分組成。該系統(tǒng)不僅可以從整體上識(shí)別與檢驗(yàn)時(shí)間序列變異及其變異程度（無(wú)變異、中變異、強(qiáng)變異、巨變異），而且可以識(shí)別非一致性序列發(fā)生變異的形式（趨勢(shì)、跳躍），檢驗(yàn)指標(biāo)全面，權(quán)重賦值客觀、診斷結(jié)果可信。因此，本文采用水文變異診斷系統(tǒng)對(duì)時(shí)間序列進(jìn)行變異分析。

2.2 歸因分析方法

降雨是形成徑流的重要原因，而氣候變化和人類活動(dòng)則會(huì)對(duì)這一過(guò)程造成影響，反映在降雨徑流關(guān)系圖上，即受影響前后的降雨徑流關(guān)系具有一定的差別。這種差異可反映出氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)降雨徑流關(guān)系的影響：同等降雨在變異前后降雨徑流關(guān)系曲線上所得到的徑流深差值，即是人類活動(dòng)對(duì)徑流的影響;而同一條降雨徑流曲線上，變異前后的降雨所對(duì)應(yīng)徑流深的差值，即是氣候條件變化對(duì)徑流的影響。

基于降雨徑流關(guān)系的歸因分析方法，是建立在一定物理意義的基礎(chǔ)上的，能夠很直觀地反映出徑流條件的變化;同時(shí)，由于降雨、徑流資料相對(duì)土壤、植被等資料更易于獲取，相比于水文模型而言，更易于構(gòu)建。因此，在水文變異診斷更加合理地劃分水文序列天然期和變化期的基礎(chǔ)上，本文選擇基于降雨徑流關(guān)系的歸因分析方法對(duì)徑流變化的原因進(jìn)行分析。

基于變異診斷結(jié)果的降雨徑流歸因分析方法可以概況為以下幾個(gè)步驟：

（1） 基準(zhǔn)期劃分。

以年徑流序列的診斷結(jié)果為依據(jù)，對(duì)于出現(xiàn)跳躍變異的，將變異點(diǎn)之前的降雨、徑流序列劃分為基準(zhǔn)期。對(duì)于出現(xiàn)趨勢(shì)變異的，則選擇診斷結(jié)果中最可能的跳躍變異點(diǎn)，將該點(diǎn)之前的序列劃分為基準(zhǔn)期。

（2） 基于降雨徑流關(guān)系的歸因分析方法[25]。

設(shè)環(huán)境變化（氣候變化和人類活動(dòng)）前降雨徑流之間的關(guān)系可以用函數(shù)R1=f1（P）表示，并假定變異前的降雨和徑流為天然狀況下未經(jīng)任何干擾的情形。環(huán)境變化后降雨徑流之間的關(guān)系可以用函數(shù)R2=f2（P）表示，考慮到線性擬合時(shí)可能存在交叉，因此，優(yōu)先選用對(duì)數(shù)曲線對(duì)降雨、徑流序列進(jìn)行擬合，并采用擬合誤差程度來(lái)評(píng)價(jià)擬合效果。

變異前、變異后實(shí)測(cè)降雨資料的均值為P1均和P2均。依據(jù)R1=f1（P），由P1均插值得到R1;依據(jù)R2=f2（P），由P2均插值得到R2;其差值ΔR=R2 -R1即環(huán)境變化前后造成的徑流變化總量，是由氣候變化（ΔRq）和人類活動(dòng)（ΔRd）綜合作用的結(jié)果，因此，ΔR=ΔRq +ΔRd。

然后依據(jù)R1=f1（P），由P2均插值得到R2′;依據(jù)R2=f2（P），由P1均插值得到R1′，ΔRq=R2′-R1（或ΔRq′ =R2 - R1′）即表示由氣候變化而造成的徑流變化量，ΔRd=R2- R2′ （或ΔRd′ =R1′- R1）即表示由人類活動(dòng)造成的徑流變化量。

綜上可以得出，變異前后氣候變化、人類活動(dòng)對(duì)徑流變化的貢獻(xiàn)率分別為（ΔRq+ΔRq′）/（2ΔR）和（ΔRd+ΔRd′）/（2ΔR）。

3 徑流情勢(shì)演變規(guī)律及歸因分析

3.1 水文變異診斷結(jié)果

3.1.1 徑流序列變異診斷結(jié)果

利用水文變異診斷系統(tǒng)，選取第一置信度水平α=0.05，第二置信度水平β=0.01的條件，對(duì)宜昌、漢口、大通水文站1965～2018年的月均、年均流量資料序列進(jìn)行變異分析，診斷結(jié)果匯總?cè)绫?所列。

從表2中可以看出：宜昌站共有9個(gè)序列發(fā)生了不同程度的變異，分別為1，2，3，5，7，9，10，12月和年均徑流序列，變異程度分別為巨變異、巨變異、強(qiáng)變異、中變異、中變異、中變異、強(qiáng)變異、中變異、中變異，除9月份為向下的趨勢(shì)變異外，其余均為跳躍變異，跳躍的年份集中在2000年以后，1～3月、5月、12月徑流序列均為跳躍向上，7，10月和年均徑流序列均為跳躍向下。

漢口站共有5個(gè)序列發(fā)生了不同程度的變異，分別為1，2，3，5，10月的徑流序列，變異程度分別為強(qiáng)變異、強(qiáng)變異、中變異、中變異、中變異，除5月份為向下的跳躍變異外，其余均為趨勢(shì)變異，1～3月均為趨勢(shì)向上，10月為趨勢(shì)向下的態(tài)勢(shì)。

大通站共有5個(gè)序列發(fā)生了不同程度的變異，分別為1，2，3，9，10月的徑流序列，變異程度均為中變異，除1月份為向上的趨勢(shì)變異外，其余均為跳躍變異，跳躍的年份較為分散，2，3月徑流序列均為跳躍向上的態(tài)勢(shì)，9，10月徑流序列均為跳躍向下。

3.1.2 降水序列變異診斷結(jié)果

利用水文變異診斷系統(tǒng)，在相同的置信度水平條件下，對(duì)宜昌、漢口、大通水文站控制斷面的面雨量資料序列進(jìn)行變異分析，診斷結(jié)果如表3所列。

從表3中可以看出：宜昌、漢口、大通斷面以上長(zhǎng)江流域的面雨量序列僅有極少數(shù)出現(xiàn)了變異的情況，其中宜昌斷面以上9月、年均面雨量序列出現(xiàn)了跳躍向下的強(qiáng)變異和中變異，跳躍點(diǎn)為1988年和2000年;大通斷面以上長(zhǎng)江流域的面雨量序列中，1月和9月分別出現(xiàn)了跳躍向上和跳躍向下的中變異，跳躍點(diǎn)分別為1988年和1989年。

3.2 徑流情勢(shì)演變規(guī)律分析

從徑流、降水序列的水文變異診斷結(jié)果中可以總結(jié)出徑流的演變情勢(shì)如下：

（1） 無(wú)論從變異出現(xiàn)的數(shù)量，還是變異的程度而言，宜昌站均為受影響最大的站點(diǎn)。從時(shí)間序列來(lái)看，宜昌站變異程度最高的月份出現(xiàn)在1，2，3，10月份，汛期（6～10月）存在變異的徑流量均呈現(xiàn)出下降的態(tài)勢(shì)，枯水期出現(xiàn)變異的徑流量均呈現(xiàn)出上升的態(tài)勢(shì)，年內(nèi)分配趨于平均的演變規(guī)律較為明顯;從變異時(shí)間點(diǎn)來(lái)看，宜昌站的變異點(diǎn)均集中在2000～2009年。水文變異分析結(jié)果與三峽水庫(kù)投運(yùn)周期基本一致，符合三峽-葛洲壩梯級(jí)樞紐的調(diào)度運(yùn)行規(guī)則，變異分析結(jié)果具有較好的可信度。

（2） 與宜昌站類似，漢口站和大通站變異程度最高的月份也出現(xiàn)在1，2，3，10月份，汛期、枯期存在變異的徑流量也呈現(xiàn)出了下降、上升的演變規(guī)律，但從相同月份的變異程度可以看出，隨著往下游的推移，由于漢江、鄱陽(yáng)湖水系等區(qū)間水量的匯入，漢口和大通站受影響的程度逐步減弱，分析結(jié)論與金勇等[16]學(xué)者的研究成果也有較好的一致性。

3.3 徑流演變歸因分析

徑流變異診斷的結(jié)果中，宜昌站9月，漢口站1，2，3，10月，大通站1月份均為趨勢(shì)變異，根據(jù)變異診斷結(jié)果，其可能的跳躍點(diǎn)分別為1990，1994，1988，1987，1989，1988年。對(duì)于降雨、徑流序列均出現(xiàn)變異情況，由于時(shí)段劃分后序列較少，構(gòu)建的降雨徑流關(guān)系穩(wěn)定性較差，因此，本文僅對(duì)降雨、徑流序列出現(xiàn)單一變異的情況進(jìn)行歸因分析。

采用降雨徑流關(guān)系歸因分析方法，利用對(duì)數(shù)曲線對(duì)變異前后的降水、徑流進(jìn)行擬合。鑒于研究站點(diǎn)控制流域面積較大，因此，設(shè)定實(shí)測(cè)值與模擬值誤差在±25%以內(nèi)時(shí)認(rèn)為擬合較好，并對(duì)變異的成因進(jìn)行分析，結(jié)果如表4所列。

（1） 從表4中可以看出：宜昌站變異前后，徑流、降水序列的擬合效果較好，合格率均值達(dá)到90%以上。按照歸因分析計(jì)算不同月份的徑流變異貢獻(xiàn)率，除7月份以外，人類活動(dòng)的貢獻(xiàn)率都在80%以上，說(shuō)明宜昌站1，2，3，5，10，12月的徑流變化，主要是由于人類活動(dòng)引起的;7月份正值長(zhǎng)江流域雨季時(shí)間，降雨變化對(duì)宜昌站的影響較大，貢獻(xiàn)率為55%，是全年唯一一個(gè)貢獻(xiàn)率超過(guò)人類活動(dòng)的月份。

另一方面，根據(jù)2012～2018年長(zhǎng)江上中游水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度方案，長(zhǎng)江上游三峽以上水庫(kù)由10座增加至21座，上游水庫(kù)群一般情況下枯水期根據(jù)調(diào)度任務(wù)和興利需求逐步消落水位，6月需逐步消落至防洪限制水位，8月初開(kāi)始有序逐步蓄水，11月基本完成蓄水。綜合宜昌等水文站變異時(shí)間分布，其徑流變化的人類活動(dòng)影響因素為：12月至次年3月主要受上游水庫(kù)群興利調(diào)度因素影響，5月主要受上游水庫(kù)群汛前消落影響，而10月主要受上游水庫(kù)群汛末蓄水影響。

綜上所述可以看出，宜昌站徑流變化的歸因分析結(jié)果比較合理，具有較好的可靠性。

（2） 漢口站和大通站徑流、降水序列的擬合效果也較好，合格率均值分別為80.4%，74.5%。兩個(gè)站歸因分析結(jié)果較為類似，即人類活動(dòng)是出現(xiàn)變異月份徑流變化的主要原因。由于區(qū)間匯流的影響，其變異月份要少于宜昌站，且主要變異形式表現(xiàn)為趨勢(shì)變異，表明在三峽水庫(kù)修建之前，上游人類活動(dòng)的影響已經(jīng)具有較為明顯的累計(jì)效應(yīng)，對(duì)漢口站以下出現(xiàn)變異的月份，造成了較為長(zhǎng)期的影響。漢口站和大通站徑流序列變異和歸因分析的結(jié)果，可為大江大河合理開(kāi)發(fā)利用程度分析提供一定的參考。

（3） 總體而言，采用對(duì)數(shù)曲線對(duì)降雨徑流關(guān)系擬合的合格率均值為83.87%，除宜昌站7月氣候變化對(duì)徑流變化的貢獻(xiàn)率為55%之外，其他月份均未超過(guò)20%;所有出現(xiàn)變異的月份受環(huán)境變化影響的均值為6%，受人類活動(dòng)影響的均值為94%，說(shuō)明人類活動(dòng)是影響長(zhǎng)江中下游干流水文情勢(shì)變化的主要原因。

4 結(jié) 論

利用水文變異診斷系統(tǒng)，本文在第一置信度水平α=0.05，第二置信度水平β=0.01的條件下，對(duì)宜昌、漢口、大通水文站1965～2018年的水文序列進(jìn)行變異分析，并對(duì)引起變異的原因進(jìn)行了歸因分析，主要結(jié)論如下：

（1） 宜昌站共有9個(gè)時(shí)段的水文序列發(fā)生了不同程度的變異，無(wú)論從變異出現(xiàn)的數(shù)量，還是變異的程度而言，宜昌站均為受影響最大的站點(diǎn)。

（2） 漢口和大通站發(fā)生變異的水文序列均為5個(gè)，隨著往下游的推移，漢口和大通站受影響的程度逐步減弱。

（3） 宜昌站、漢口站和大通站變異程度最高的月份均出現(xiàn)在1，2，3，10月份。同時(shí)還可以看出，汛期（6～10月）存在變異的徑流量均呈現(xiàn)出下降的態(tài)勢(shì)，枯水期的徑流量，除漢口站5月份之外，其他出現(xiàn)變異的徑流量均呈現(xiàn)出上升的態(tài)勢(shì)，演變規(guī)律較為明顯。

（4） 氣候變化對(duì)徑流變化的貢獻(xiàn)率，除宜昌站7月份為55%之外，其余月份均未超過(guò)20%;所有出現(xiàn)變異的月份受環(huán)境變化影響的均值為6%，受人類活動(dòng)影響的均值為94%，說(shuō)明人類活動(dòng)是影響長(zhǎng)江中下游干流水文情勢(shì)變化的主要原因。歸因分析的結(jié)果與三峽-葛洲壩梯級(jí)樞紐“削峰補(bǔ)枯”的調(diào)度運(yùn)行規(guī)則、以及相關(guān)學(xué)者的研究成果具有較好的一致性。

對(duì)于人類活動(dòng)引起變異的情況，具體可以歸因到下墊面變化、徑流調(diào)控等影響，后續(xù)可以針對(duì)人類活動(dòng)進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)分和研究。

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（編輯：謝玲嫻）

Evolution and attribution analysis of runoff regime in middle and lower reaches

of Changjiang River

XU Bin1，2，ZOU Lei3，YAO Liqiang1，2，OUYANG Shuo4

（1.Water Resources Department，Changjiang River Scientific Research Institute，Wuhan 430010，China; 2.Key Laboratory of Water Resources and Eco-Environmental Science of Hubei Province，Wuhan 430010，China; 3.Key Lab of Water Cycle and Related Land Surface Processes，Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100101，China; 4.Bureau of Hydrology，Changjiang Water Resources Commission，Wuhan 430010，China）

Abstract：

The construction of large-scale water conservancy projects in the upper and middle reaches of the Changjiang River has brought a relatively large impact on the runoff regime in the middle and lower reaches of the Changjiang River.In view of the unreasonable and inconsistent test results in the existing runoff regime research by using single alteration analysis method，the hydrological alteration diagnosis system was used to identify the alteration and divide the alteration period of measured runoff series at Yichang，Hankou and Datong hydrological stations，to conclude the evolution characteristics of the runoff regime in the middle and lower reaches of the Changjiang River.And the attribution analysis method based on rainfall runoff curves was used to study the main influencing factors from the perspective of climate change and human activities.The analysis results showed that there was alteration with different types in 9 time series at Yichang Station，which was the most affected station among all research stations in terms of alteration degree and quantities.From upstream to downstream，the influence degree of Hankou and Datong Stations decreased gradually.The runoff in the flood season of the three stations showed a downward trend，while the runoff in the dry season showed an upward trend except the time series of May at Hankou Station.Attribution analysis showed that human activities were the main cause of hydrological alteration of runoff series in three stations except July at Yichang Station.

Key words：

evolution of runoff regime;attribution analysis;hydrological alteration diagnosis;middle and lower reaches of the Changjiang River