辽河流域径流序列特性分析 毕业论文.doc

编号（学号）：12622029毕 业 论 文 （ 2012届本科）题 目： 辽河流域径流序列特性分析 学 院： 水利学院 专 业： 水利水电工程 姓 名： 指导教师： 完成日期： 2012年 6月6日 毕业论文(设计)任务书论文(设计)题目辽河流域径流序列特性分析下发任务日期2012年3月12日学生姓名 指导教师 一.论文（设计）主要内容辽河是辽宁的母亲河，辽宁的社会经济稳定发展离不开辽河流域水资源的开发利用。辽河流域内有三个子流域，即辽河干流、浑河、太子河。由于自然因素和人类活动的影响，辽河流域水资源年内分配不均匀，加之辽河流域水资源短缺、水污染严重等一系列问题，使辽河流域内的社会经济发展和各部门用水受到很大影响。因此，为合理充分利用辽河流域水资源，进行流域径流序列特性分析是十分必要的。本论文以辽河流域为研究区域，以流域内各支流主要水文站19562000年45年月径流资料为研究对象，采用数理统计法、坎德尔（kendall）秩次相关检验法、滑动平均法及方差分析法，对径流年内分布特性、年际变化趋势及周期性进行分析，为流域水资源的开发利用提供科学依据。主要内容包括：1径流特性分析的目的及意义。2. 径流特性分析内容及方法。3. 径流特性分析方法学习：数理统计法、坎德尔（kendall）秩次相关检验法、滑动平均法及方差分析法等。4. 辽河流域径流特性分析计算。5. 合理开发利用水资源的对策二.论文（设计）的基本要求1 查阅相关参考文献，了解论文研究意义及内容。2 掌握各种分析方法的计算原理并能应用。3 以辽河流域各水文站45年月径流资料为计算依据，分析辽河流域径流特性。4 撰写毕业论文（1.5万字） 5 提交一份与专业相关的外文翻译和一份与毕业论文相关的文献综述（翻译不少于5000字，综述不少于4000字）三.论文（设计）工作进度安排阶段论文（设计）各阶段名称日期1查阅有关资料，熟悉研究内容。3月12日-3月18日2完成外文翻译、文献综述。3月19日-4月8日3学习分析方法并能熟练应用4月9日-4月22日4流域径流特性分析及计算4月23日-5月27日5计算结果校对及修改。5月28日-6月10日6整理打印说明书、准备答辩6月11日-6月17日备注：一. 应收集的资料及主要参考文献（指导教师指定）1 张建兴. 黄土高原重点流域径流变化规律及预测研究以晰水河流域为例, 西北农林科技大学硕士学位论文.2008.2 陈文华, 甘淑. 龙江流域降水、径流时序特征分析. 云南大学学报(自然科学版). 2007,29(5):485-490.3 郑红星, 刘昌明. 黄河源区径流年内分配变化规律分析. 地理科学进展. 2003,22(6):585-590.4 刘超, 秦毅, 邓娜. 黄河上游主要干支流近期降水、径流统计特征变化分析. 水土保持学报. 2004,18(1):96-99.5 王文圣, 李跃清, 解苗苗, 等. 长江上游主要河流年径流序列变化特性分析. 四川大学学报(工程科学版). 2008,40(3):70-75.6 李占玲, 徐宗学, 巩同梁. 雅鲁藏布江流域径流特性变化分析. 地理研究. 2008,27(2):353-361.7 刘昌明, 成立. 黄河干流下游断流的径流序列分析. 地理学报. 2000,55(3):257-265.8 任朝霞, 杨达源. 西北干旱区近50年气候变化特征与趋势. 地球科学与环境学报. 2007,29(1):99-102.9 栾继虹,王双银,杨旭.大伙房水库入库径流特性分析a.变化环境下的水资源响应与可持续利用中国水利学会水资源专业委员会2009学术年会论文集c,2009.164-169.说明：此任务由指导教师填写一式两份，一份发给学生，一份发给指导教师留存。沈阳农业大学毕业论文（设计）选题审批表选题名称辽河流域径流序列特性分析题目来源科研项目学号12622029姓名 专业水利水电工程指导教师 职称讲师研 究内 容1径流特性分析的目的及意义。2. 径流特性分析内容及方法。3. 径流特性分析方法学习：数理统计法、坎德尔（kendall）秩次相关检验法、滑动平均法及方差分析法等。4. 辽河流域径流特性分析计算。5. 合理开发利用水资源的对策研 究计 划3月12日-3月18日查阅有关资料，熟悉研究内容。3月19日-4月8日完成外文翻译、文献综述。4月9日-4月22日学习分析方法并能熟练应用4月23日-5月27日流域径流特性分析及计算5月28日-6月10日计算结果校对及修改。6月11日-6月16日整理打印说明书、准备答辩。特 色依据各子流域代表测站1956-2000年月径流资料，分析了年内不同时段及年际间径流特性，为辽河流域的水资源可持续开发利用提供依据。指 导 教 师 意 见教 研 室 意 见学 院 意 见 沈阳农业大学学士学位论文目录摘要1abstract2前言31绪论41.1 选题的目的及意义41.1.1我国水资源特点41.1.2水资源开发利用存在问题41.1.3选题的目的及意义41.2 研究现状41.3 研究主要内容52 流域概况及数据来源62.1 流域基本状况62.1.1 流域自然地理状况62.1.2 流域社会经济状况82.2 数据来源113 辽河流域径流序列年内分布特性分析123.1不均匀性分析123.2 集中程度分析123.3 变化幅度分析133.4小结144辽河流域径流序列年际特性分析154.1 趋势性分析154.1.1 趋势性分析方法154.1.2 年径流趋势性分析154.1.3 汛期径流趋势性分析174.1.4 非汛期径流趋势性分析184.2 周期性分析194.2.1周期性分析方法194.2.2 年径流周期性分析194.3小结205 结论与建议215.1 结论215.2 建议21参考文献22致谢23摘要 近些年来，全球变暖，气候异常现象也时常发生，其对于水资源的影响尤为显著。研究流域径流特性分析是流域水资源合理开发利用的前提，研究流域的径流特性对水资源的可持续开发利用具有重要的指导意义。本文以辽河流域的三个子流域即辽河干流、浑河、太子河流域为研究区域，依据地域代表性选取辽河干流石佛寺水文站、浑河沈阳水文站、太子河辽阳水文站为分析测站,依据各测站1956-2000年月径流资料,分析辽河流域径流年内、年际变化规律。通过分析可以看出：辽河流域径流年内分配极不均匀,月径流变化幅度比较大,其中辽河干流最大月径流可占年总径流的60%以上;径流年际变化趋势不显著,约存在10 a、12 a、19 a、21 a的周期。关键词：径流序列；特性分析；辽河流域abstract in recent years, the whole earth is becoming warmer and warmer, climate anomalies are also occurred, and its impact on water resources is particularly significant.study the analysis of runoff characteristic is the premise of developing and utilizing catchment water resource reasonably.studying the runoff characteristic of catchment has the important guiding significance for the sustainable development and utilization of water resources.taking the liaohe river, hunhe watershed and taizihe watershed as research districts, and taking shifosi station on liaohe river, shenyang station on hunhe watershed and liaoyang station on taizihe watershed as analysis stations according to district representation, the characteristics of annual and yearly variation of runoff series in the liaohe basin are analyzed. the runoff series is from 1956 to 2000. the results show that annual runoff distribution is non-uniform and monthly runoff variation is serious, among the three research districts, the max month runoff in the liaohe river may contain 60 percent of yearly runoff. the yearly variation trend is no significance, the variation trend is about 10 years, 12 years, 19 years and 21 years.key words:runoff series; characteristics analysis;the liaohe basin前言水，是生命之源，是人类赖以生存和发展的不可缺少的一种宝贵资源，又是自然环境的重要组成部分，是可持续发展的基础条件。流域径流序列特性分析是水资源合理利用的一个基础，做好流域的径流序列特性分析对我国水资源的合理利用有着毋庸置疑的作用。河流径流受气候、地貌、土壤、植被等自然条件以及人类活动的耦合作用,其演变过程存在确定性规律,同时也表现出强烈的随机性。分析河流径流特征,认识其演化规律和趋势,不仅有助于深入了解流域水循环与水平衡以及流域的结构和功能,而且对流域内水资源合理开发与利用等具有重要意义。1绪论1.1 选题的目的及意义1.1.1我国水资源特点(1)我国水资源总量多、人均少、亩均少。(2)地区分布不均，南涝北旱。(3)年际和季节变化大，水旱灾害频繁。(4)地下水分布广泛，是北方地区重要的供水水源。(5)水质变化大，污染严重。(6)水土流失严总，河流泥沙含量大。1.1.2水资源开发利用存在问题(1) 开发利用滞后于经济发展。(2) 北方地区缺水形势加剧。(3) 城市缺水现象日益突出，挤占生态环境用水和农业用水。(4) 用水浪费和缺水现象并存，节水和挖潜还有较大潜力。(5) 江河湖库水污染严重。(6) 干旱缺水地区水资源开发利用程度过高，生态环境恶化。(7) 地下水开采过量。1.1.3选题的目的及意义 辽河位于中国东北地区南部，是我国东北地区南部的最大河流，是中国七大江河之一。被称为辽宁人民的“母亲河”。流域径流特性分析是流域合理开发利用的前提，研究辽河流域的水资源特性，对辽宁人民可持续开发利用辽河资源有着重要的指导意义。1.2 研究现状 针对辽河流域水系组成特点，各专家学者分别对流域进行了相关的水利研究。研究了辽河流域径流序列特性分析辽河流域径流年内、年际变化规律，得出了辽河流域径流年内分配极不均匀,月径流变化幅度比较大,其中辽河干流最大月径流可占年总径流的60%以上;径流年际变化趋势不显著,约存在10 a、12 a、19 a、21 a的周期的结论。研究了辽河流域径流与输沙量演变规律、辽河流域径流对气候变化的响应特征、辽河流域水资源演化趋势、辽河流域水文气象要素历史变化特征，分别得到了径流量年际变化大、输沙量年际变化剧烈，多沙少沙年份差异显著、径流输沙有突变现象；总体呈明显的阶段性减少趋势，人类活动是河川径流减少的主要原因；探讨了辽河断流的可能性，并提出了水资源可持续利用的对策与建议；辽河流域年降水量近49年减少趋势明显，降水偏少年份明显增加，各季变化幅度差异较大、辽河流域的年平均气温是在波动中逐渐上升的，且升温趋势明显、日降水量与河流径流量之间存在很好的相关关系。（1）年内特性分析方法：不均匀性、变化幅度、集中程度（2）年际特性分析方法：趋势性分析采用滑动平均法、周期性分析采用方差分析法河川径流的年内分布特征不仅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。一方面,河川径流的丰枯变化通常引致水资源供需关系的改变并影响水资源的开发利用;另一方面,河川径流的节律性变化影响着与其相关的一系列物理、化学和生物过程。河川径流的年内分配与径流补给条件密切相关,河川径流年内分配特征的变化对应着径流补给条件的变化。 计算年内变化特征的指标有多种不同方法,水文分析使用较多的有各月(或季)占径流的百分比、汛期/非汛期占年径流的百分比。为了进一步定量分析流域水循环的变化,除了采用上述常规方法外,还采用年内不均匀系数、集中度(期)等不同指标,从不同角度探讨揭示径流年内变化的规律. 年际径流特性主要表现在径流年际变化的趋势性、周期性等。为充分利用年内不同时期径流量,确定不同时期水资源开发利用的策略及管理措施,可将天然径流资料分成三类系列,即年径流系列、汛期径流系列(6-9月)、非汛期径流序列(10月至次年5月)。分别对各系列径流进行年际特性分析。1.3 研究主要内容本论文以辽河流域为研究区域，以流域内各支流主要水文站19562000年45年月径流资料为研究对象，采用数理统计法、滑动平均法及方差分析法，对径流年内分布特性、年际变化趋势及周期性进行分析，为流域水资源的开发利用提供科学依据。2 流域概况及数据来源2.1 流域基本状况2.1.1 流域自然地理状况辽河位于中国东北地区南部，是中国七大江河之一，古代称句骊河，汉称大辽河，五代以后称辽河，清称巨流河。辽河流域地跨河北、内蒙古、吉林、辽宁四省、自治区。上源(西源)为老哈河，发源于河北省平泉县七老图山脉的光头山(海拔1729m)，向东北流经内蒙古自治区苏家堡附近纳西拉木伦河后称西辽河，而后东流到吉林省境内折向南，于辽宁省昌图县福德店与东辽河汇合后称辽河。辽河纳招苏台河、清河、柴河、泛河、柳河等支流，至台安县六间房分流两股，一股西流，称双台子河，纳绕阳河后，于盘山县注入辽东湾；另一股向南流，称外辽河，纳浑河、太子河后称大辽河，经营口注入辽东湾(见辽河流域水系示意图)。1958年，在六间房附近将外辽河堵截，使辽河由双台子河入海，浑河、太子河由大辽河入海。辽河有二源。东源称东辽河，出吉林省东南部吉林哈达岭西北麓，北流经辽源市，穿行二龙山水库，在辽宁省昌图县福德店与西源汇合，西源称西辽河。辽河流域总面积21.9万km2，河长1390km。根据河口控制站19561979年资料推算，辽河多年平均流量约400m3/s，多年平均径流量126亿m3，多年平均输沙量2098万t。干流自然落差1200m。 辽河为树枝状水系，东西宽南北窄，由两个水系组成：一为东、西辽河，于福德店汇流后为辽河干流，经双台子河由盘山入海，干流长516km；另一为浑河和太子河，于三岔河汇合后经大辽河由营口入海，大辽河长94km。（1）东辽河是辽河上游左侧的大支流，发源于辽源市境内的萨哈岭山。流经吉林省辽源、伊通、梨树、怀德、双辽，辽宁省西丰、昌图、康平等市县，全长448km，流域面积11306km2，在辽宁省昌图县与康平县之间山东屯附近与西辽河汇合。东辽河大致分三段，二龙山水库以上为上游，二龙山水库坝下至长大铁路桥为中游，长大铁路桥至平齐线三江口铁桥为下游。东辽河共有大小支流71条，右侧36条、左侧35条，流域面积在100km2以上的支流有24条。东辽河地处吉林省中部，气候变化受太平洋低压和西伯利亚高压控制，四季明显。降雨量由上游至下游递减，多年平均雨量从上到下由700mm降到450mm。年内分配很不均匀，69月占年雨量的75%，78月占年雨量的50%。降雨量年际变化，西部大于东部。丰、枯水年及实测最大与最小年雨量比差达24倍。东辽河地区地表径流分布与年雨量相似，由上游低山丘陵到下游平原区，径流深由150mm递减到25mm以下。在双辽县境内，由于年雨量少，地势平坦，土壤沙性大，产流条件差，年径流深不足10mm。每年由11月平均气温转负，降雨转为降雪，地表冻结，径流终止，靠地下水补给河流，流量小，甚至断流。冰期最长可达5个月。6月进入汛期，69月径流流量占年径流量的80%。夏汛发生在69月，多由暴雨形成。主要集中在78月，6月也偶而有大雨出现，暴雨洪水也有明显区域性。东辽河上游，是暴雨较多的地区。东辽河在历史上发生过几次大洪水，据调查记载以1953年洪水为最大，其次为1917年、1951年、1954年。东辽河，平均含沙量约5.00kg/m3。二龙山水库上游平均每年进入水库的泥沙在200万t以上。自建库33年来(截至1984年)，计淤积泥沙6758万m3，占库容的38%。（2）西辽河水系绝大部分位于内蒙古自治区东北部，除河源部分在河北省外，上游在内蒙古自治区的赤峰市境内，下游在内蒙古自治区哲里木盟境内。上游为山区，下游则是冲积平原。较大的支流有：西拉木伦河(是辽河的重要水源，多年平均径流10.02亿m3，75%枯水年的平均径流仍有7.684亿m3)、老哈河、教来河和乌尔吉木伦河。流域呈扇状，北、西、南三面为山区。西辽河干流长827km，流域面积131891km2，是内蒙古自治区农牧业较发达的地区之一。目前流域内共建有大、中、小型水库90多座，设计总库容41.2亿m3。其中，大型水库7座(红山水库是西辽河的最大已建水库，在西辽河防洪体系中防洪效益约占2/3以上，灌溉效益也居主要地位)，设计总库容为33.2亿m3，中型水库22座，设计总库容为6.7亿m3。建成666hm2以上的有4处，灌溉面积达36.6万hm2。西辽河流域多年平均年降水量为375.3mm，折合年降水量为495亿m3。西辽河多年平均流量85m3/s，年径流量26.7亿m3。汛期69月的径流量占年径流量的60%70%。在地区分布上，上丰下贫，从老哈河上游的100mm，向下游递减至5mm以下(不产流区)。 （3）太子河是辽河下游左侧一大支流，横贯辽宁省中部地区，流域面积13883km2，流域呈东西向。东侧为鸭绿江支流浑江、南临大洋河、西北接浑河。太子河发源于辽宁省新宾县大红石砬子，向西流经本溪、鞍山、辽阳三市，在三岔河与浑河一起汇入大辽河，行至营口市注入渤海，河长413km，主要支流有南支、小汤河、汤河、细河、兰河、三道河等。流域内山地占69%，丘陵占6.1%，平原占24.9%。流域属温热带季风气候，冬季多西北风，夏季多东南风，年内温差较大。降雨量多集中在69月，占全年降雨的71.2%。小市站多年平均降雨量为778.1mm，多年平均气温为6.2。同降雨量直接有关的年径流量的年际变化亦较大，年内多集中在69月。 太子河流域水能资源理论蕴藏量17.05万kw，其中，可能开发水能资源(单站5000kw以上)为11.63万kw，年发电量3.12亿kw.h。已开发电站，总装机容量约5.0万kw(据1990年统计)，占可能开发量的43%。流域内现有水电工程：干流上的大型骨干控制工程观音阁水库，坝址以上集水面积2795km2，总库容为21.68亿m3，电站装机容量为1.95万kw。参窝水库，控制面积6175km2，总库容7.91亿m3，电站装机容量3.72万kw。（4）浑河源出长白山脉滚马岭西南麓。西南流经清源县中部、新宾县北部，抚顺、沈阳市区，灯塔、辽中、辽阳三县边界，在海城、台安、盘山三县交界处汇合太子河后，称大辽河，至大洼县与营口市之间注入辽东湾。全长415km，流域面积11406km2。太子河汇合口附近多年平均流量93.0m3/s。河源以下自然落差588m。可能开发装机容量5.73万kw。已建水电站1座，装机容量3.20万kw。流域地势东南高，西北低，河道曲折，呈不规则河型，水系发育，水量丰富，大伙房水库以上，流经中低山丘，植被稀少，水土流失。中、下游流经东北平原，河网交错，渠道纵横，工农业发达，灌溉方便;下游河口段地势低洼，水面宽阔，暴雨期常遭受水患。水源来自上游山地降雨补给。冬季结冰期约34个月。中、下游可通航。主要支流有蒲河、苏子河等。2.1.2 流域社会经济状况（1）流域综合开发利用规划1991年底，完成了修改辽河流域规划和辽河、松花江流域水资源综合开发利用规划。辽河流域规划内容有：洪水特性与防洪工程体系规划、水资源利用规划、水土保持规划、水资源保护规划等。松辽流域水资源综合开发利用规划内容有：北水南调工程规划、防洪规划、水资源保护规划、航运规划等。辽河流域确定防洪方针为蓄泄兼筹，防洪用洪结合，即在上游主要产流区修建控制性水利枢纽，拦蓄洪水，削减洪峰，在下游平原区修建堤防，整治河道，保证泄洪顺畅。西辽河平原分洪枢纽配合旁侧水库及蓄滞洪区蓄洪用洪。北水南调工程是综合开发利用水资源的一项工程，除解决辽河中下游用水紧张外，对东北内河航运发展，也是十分必要的和非常迫切的。可使封闭型的松花江航运转为开放型，使辽河复航变为可能。北水南调是一项与社会经济发展相协调的重大战略措施。 北水南调工程计划在第二松花江修建哈达山水库，在嫩江上修建布西水库，在辽河上兴建石佛寺反调节水库以及长400公里的引水渠道。引水渠自哈达山水库与嫩江上的大赉渠首取水，两条输水渠道于后八方汇合后，在太平川附近穿越松辽分水岭，在双辽附近注入辽河。为尽量引调松花江洪水期水量，最大调水流量拟定为400500立方米/秒。渠道全部为土方工程，穿越分水岭处最大开挖深度约26米。设想在实现调水后，再建成松辽运河。为使黑龙江、松花江、松辽运河和辽河成为南北贯通的内河航线并可与海运相连接，远景还可考虑从双辽起大体平行辽河开挖运河到营口，全长约264千米。（2）流域水资源平衡 辽河流域是我国水资源贫乏地区之一，特别是中下游地区，水资源短缺更为严重。辽河已建工程的供水能力已占水资源量的50%以上，中、下游开发程度更高。根据分析，一般年份供需可接近平衡，遇枯水年或连续枯水年，必须削减农业用水，才能维持工业生产。有些工程如太子河的汤河水库原以农业用水为主，由于工业用水不断增加，已不得不改为向工业供水为主。流域内将出现严重缺水现象。 在辽河流域规划中根据不同水平年工农业发展情况预测，进行全流域水量供需平衡的结果，1980、1990和2000年全流域分别缺水9.544亿、10.31亿立方米和36.4亿立方米。东北诸河的缺水主要集中在辽河流域，尤其是辽河中下游地区。解决的基本对策是：在各缺水区进一步采用开源和节流措施的同时，应实现北水南调工程，即从嫩江和第二松花江调水到辽河，如果北水南调工程在满足沿途用水要求后，能供给辽河中下游地区34亿立方米水量，东北诸河2000年水资源供需关系可以达到基本平衡。 （3）河流综合开发利用现状 辽河流域开发较晚，水利工程很少，到建国前，全流域只有一座二龙山大型水库，一座三台子中型水库和柳河上游的闹德海大型拦沙堰。在东辽河、辽河干流和浑太河下游两岸有断面瘦小、防洪能力很低的民堤；在东辽河二龙山水库下游的梨树和辽河干流下游的盘山、营口一带，有少量的水田灌溉工程。由于流域内水利基础薄弱，历史上水旱灾害频仍。18861985年的100年间，流域内共发生洪涝灾害50余次，平均23年就有一次。西辽河地区几乎年年都有旱灾，特别是春旱严重，辽河干流右侧支流的上中游地区，大面积的旱灾平均34年一次。 截止到1989年，全流域已建成大中小型水库689座，总库容138.0亿立方米。其中大型水库16座，控制流域面积57289立方米，占全流域面积的26.08%，总库容109.97亿立方米，可以用于调洪的库容为67.6亿立方米，这些大型水库对控制和调节全流域各地区的洪水，对辽河流域的防洪起到了重要作用，主要大型水库有红山(总库容25.6亿立方米)、二龙山(17.62亿立方米)、大伙房(20.1亿立方米)、莫力庙(1.5亿立方米)、他拉干(1.35亿立方米)、吐尔吉(1.2亿立方米)、孟家段(1.2亿立方米)、舍力虎(1.18亿立方米)、打虎石(1.2亿立方米)；中型水库69座，总控制面积17493平方公里，占流域总面积的7.57%，总库容20.23亿立方米；小型水库603座，总库容7.79亿立方米。截止1988年，全流域堤防总长8108公里，其中主要江河堤防4991公里，保护重要城镇18座，保护耕地144万公顷，保护人口937.0万人。治理水土流失和开展水土保持也是辽河流域的一个主要问题，50年代初辽河流域水土流失面积约1220万公顷，占流域面积的55.7%。1985年全流域水土流失面积为951万公顷，占全流域水土流失面积的45.2%，对各水土流失地区进行农、林、水、牧等综合治理，已建水平梯田25.5万公顷，造林228万公顷，种草20万公顷，修建谷坊42576座，沟坝地275万公顷。这些综合措施对拦泥缓水，促进农、林、牧业和生产起到了一定作用，保持水土有一定功效，目前又开展以小流域为单元的综合治理，治理进度与效果更为显著。到1980年，流域已建500千瓦以上的水电站22座，总装机容量12.08万千瓦，占可开发量的48.8%，年总发电量2.73亿千瓦时。水电站建设有两种形式，一种是建设大型综合利用枢纽的同时建设电站，如大伙房、参窝、二龙山、清河、汤河等。其中参窝水库，总库容7.9亿立方米，电站装机容量3.72万千瓦；最近又建成了观音阁水库，总库容21.68亿立方米，电站装机容量1.95万千瓦。另一种是结合水利建设中小型水电站，已建成的电站中，西辽河地区有7座，东辽河地区1座，辽河下游地区有14座。这些已建成的中、小型水电站，对地方的工、农、牧业生产起着很大的作用，促进了当地经济发展。 （4）生态特征河流浮游植物生物量及组成（毫克/升）： 浮植物总计2.36, 硅藻58.8%, 绿藻25.0%, 蓝藻6.4%, 甲藻7.2%, 金藻黄藻0.1%, 裸藻2.5%。各科鱼类总数及土著鲤科鱼类种数： 鲤科种数53, 百分比(%)12.6； 鳅科种数8, 百分比(%)10.4； 平鳍鳅科种数0, 百分比(%)0； 鮠科种数4, 百分比(%)11.8； 鲶科种数2, 百分比(%)28.6； 鮡科种数0, 百分比(%)0； 鮨科种数3, 百分比(%)30； 塘鳢科种数3, 百分比(%)25； 鰕虎鱼科种数3, 百分比(%)9.7； 其余科种数20, 百分比(%)17.2； 合计种数96, 百分比(%)12.4； 魨鱼淡水类种数85, 百分比(%)12.1； 土著鱼类种数78，百分比(%)11.2。浮游动物生物量（毫克/升）:原生生物量0.001, 轮虫生物量1.593, 枝角生物量1.124, 桡足生物量0.299, 总生物量3.015。主要鱼类: 辽河水系经济价值较大的主要鱼类有10余种,其中鳙鱼是人工移入的, 近年来鱼产量中鲢、鳙鱼约占总渔产量的80,鲤、鲫鱼、草鱼占12, 白、 条、鳊、鲂等约占2,其他占6。渔业生产: 辽河流域的淡水渔业,建国前仅在辽河下游和个别湖泊有天然捕捞业,年产10002000吨,建国初期一直到59年年产鱼量为40005000吨之间, 基本上是天然捕捞,主要渔获品种有鲫鱼、雅罗鱼、白鱼、鳊鱼、鲶鱼、鲚鱼、棱鱼、鲈鱼等,61年最高产量达1.3万吨而后迅速下降,63年75年随着水利事业发展, 水库大量兴建,河川渔业受水利设施和工业污染影响,而急剧败落,渔获量明显下降。辽河水系的大多数河川都建有水库,除东部山区支流和辽河下游外,一年大部分时间河道水很浅,有的濒于干涸,历史上的主要渔区河段, 如大辽河、双台子河等又遭严重污染,所以河川渔业日衰败,辽河流域在各省、区的面积,以辽宁省的流域面积最大, 而且处于辽河中下游地区,河流附属水体多,给小水面养鱼发展创造了有利的条件,辽河流域淡水渔业的发展应以小水面养鱼为重点,以水库、湖泊渔业为主体, 积极保护恢复河川渔业,因地制宜地发展渔业的综合利用,多种经营,辽河下游近年污染状况有所缓和,银鱼、鲚鱼资源有所回升, 但仍应加强产卵繁殖保护 。近年来，由于大量人为因素，辽河已成为中国江河中污染最重的河流之一，辽河水无法存活生物，无法用于灌溉，更无法供人畜饮用。这种情况已引起各级政府部门的普遍重视，自1993年起开始了整治辽河工程，依法严厉打击未达标准的排污单位，取得了一定成效。2.2 数据来源 辽河流域分三个子流域：辽河干流流域、浑河流域、太子河流域。本文以辽河干流、浑河、太子河三个子流域为研究区域，依据地域代表性选取辽河干流石佛寺水文站、浑河沈阳水文站、太子河辽阳水文站为分析测站。以各测站19562000年还原的月径流量序列为依据，分析径流年内、年际分布及变化规律。数据来源于辽宁省水利勘测设计研究院。 3 辽河流域径流序列年内分布特性分析3.1不均匀性分析 采用径流年内分配不均匀系数和径流年内分配完全调节系数衡量径流年内分配的不均匀性。径流年内分配不均匀系数的计算公式如下：式中：为各月径流量，为月平均径流量。值越大，表明年内各月径流量相差越悬殊，径流年内分配越不均匀。径流年内分配完全调节系数计算公式如下：， 年内分配完全调节系数越大表示年内分配越集中。流域径流年内分配不均匀性计算结果如表3-1所示。表3-1 辽河流域径流年内分配不均匀性时段石佛寺站沈阳站辽阳站石佛寺站沈阳站辽阳站多年平均1.1411.0331.0430.43430.3830.37670年代1.0010.9410.9780.38610.3440.35580年代1.1320.9470.9800.43690.3620.36390年代1.1761.1921.0220.43670.4410.3653.2 集中程度分析 采用集中度表示径流量的年内分配集中程度。集中度的计算是将一年内各月的径流量作为向量看待，月径流量的大小为向量的长度，所处的月份为向量的方向。从1月到12月每月的方位角分别为0，30，60，330度，并把每个月的径流量分解为和两个方向上的分量，则和方向上的向量合成分别为：，径流的合成为：，则集中度的计算公式如下：通过转换，集中度可简化为：流域径流年内分配集中度计算结果如表3-2所示。表3-2辽河流域径流年内分配集中度时段石佛寺站沈阳站辽阳站多年平均0.6440.5960.56670年代0.6060.5550.54380年代0.6370.5670.54890年代0.6270.6670.5493.3 变化幅度分析径流变化幅度的大小对于水利调节和水生生物的生长繁殖都有重要的影响。采用相对变化幅度来表示径流变化的幅度，即最大月平均径流量、最小月平均径流量与年平均径流量之比。计算公式为： 流域径流年内变化幅度计算结果如表3-3所示。表3-3辽河流域径流年内变化幅度时段石佛寺站沈阳站辽阳站多年平均 4.090.06823.630.1173.860.18370年代 3.380.07173.200.1083.490.17580年代 4.030.08733.410.1213.650.20390年代 4.240.09753.920.1203.720.2603.4小结 从表1可以看出:不同计算时段下,辽河干流、浑河、太子河流域径流年内分配均较不均匀,其中辽河干流流域径流年内分配不均匀性最高。3个子流域内,20世纪90年代径流年内分配不均匀性均比70、80年代进一步增强。 从表2计算结果可以看出:辽河干流、浑河、太子河流域径流主要集中在7月中下旬,石佛寺最大月径流占年总径流的60%以上,浑河、太子河流域最大月径流占年总径流的55%以上。从表3计算结果可以看出:辽河流域径流变化幅度比较大,多年平均径流量中,辽河干流最大月平均径流量约是最小月平均径流量的60倍;浑河流域最大月平均径流量约是最小月平均径流量的30倍;太子河流域最大月平均径流量约是最小月平均径流量的20倍。4辽河流域径流序列年际特性分析4.1 趋势性分析4.1.1 趋势性分析方法1) 滑动平均法计算公式：为t点的滑动平均值。若l=1,三点滑动平均：若l=2,五点滑动平均：2) kendall秩次相关检验法 对于序列x1，x2，x3，xn，按顺序分别计算x1右侧序列大于x1的数出现个数，再计算x2右侧大于x2的数出现的个数，一直计算到xn-1右侧大于xn-1的个数，将这些个数求和记为p.根据计算的p，带入下列公式： 计算得到u的绝对值。取显著性水平为0.05，则u0.051.96，比较一下u的绝对值是不是大于1.96，若大于，则说明序列具有趋势性，u0则上升趋势，u0则下降趋势。若小于，则序列趋势性不明显。4.1.2 年径流趋势性分析本文采用滑动平均法分别分析了石佛寺站、沈阳站、辽阳站1956年至2000年各年径流资料。 （1）石佛寺站年径流序列趋势性分析以石佛寺站1956年至2000年各年径流资料为分析对象，探讨年径流量的趋势变化。采用滑动平均法分析。计算过程如下。（将计算结果用图表的形式给出。）如图4-1 石佛寺站年径流序列趋势分析图 从图表中可以看出，1956年至1966年平缓下降，1967年至1982趋势平缓，1983年至1987年有所上升，1988年至1990年又缓慢下降，1991年至2000年重复了1983年至1990年的变化趋势。 （2）沈阳站年径流序列趋势性分析以沈阳站1956年至2000年各年径流资料为分析对象，探讨年径流量的趋势变化。采用滑动平均法分析。计算过程如下。（将计算结果用图表的形式给出。）如图4-2 沈阳站年径流序列趋势分析图 从图表中可以看出，1956年至1982年趋势平缓，1983年至1985年有所上升，1986年至1990年缓慢下降，1991年至2000年重复了1983年至1990年的变化趋势。 （3）辽阳站年径流序列趋势性分析以辽阳站1956年至2000年各年径流资料为分析对象，探讨年径流量的趋势变化。采用滑动平均法分析。计算过程如下。（将计算结果用图表的形式给出。）如图4-3 辽阳站年径流序列趋势分析图 从图表中可以看出，1956年至1982年趋势平缓，1983年至1986年有所上升，1987年至1991年缓慢下降，1992年至2000年趋势又变为平缓。 （4）小结 从三个表中可以看出，沈阳站和辽阳站1956年至1982年没有明显的变化趋势，石佛寺站1956年至1966年有平缓下降的趋势，1967年至1982年没有明显的变化趋势。三站从1983年至1987年都有上升趋势而后从1988年至2000年都有下降趋势。 4.1.3 汛期径流趋势性分析石佛寺站汛期径流序列趋势性分析（6月9月径流总量趋势性分析）图4-4 石佛寺站汛期径流趋势分析图沈阳站汛期径流序列趋势性分析（6月9月径流总量趋势性分析）图4-5 沈阳站汛期径流趋势分析图辽阳站汛期径流序列趋势性分析（6月9月径流总量趋势性分析）图4-6 辽阳站汛期径流趋势分析图 小结：从图表中可以看出三站从1956年至1982年无明显变化趋势，而三站从1983年至1987年有所上升，1988年至1991年有所下降，1992年至2000年重复了1983年至1991年的变化趋势。4.1.4 非汛期径流趋势性分析石佛寺站非汛期径流序列趋势性分析（10月次年5月径流总量趋势性分析）图4-7 石佛寺站非汛期径流序列趋势性分析图沈阳站非汛期径流序列趋势性分析（10月次年5月径流总量趋势性分析）图4-8 沈阳站非汛期径流序列趋势性分析图辽阳站非汛期径流序列趋势性分析（10月次年5月径流总量趋势性分析）图4-9 辽阳站非汛期径流序列趋势性分析图小结：从图表中可以看出石佛寺站1956年至1982年无明显变化趋势，1983年至1985年有所上升，1986年至1988年缓慢下降，1989年至2000年变化平缓。沈阳站和辽阳站从1956年至2000年总体趋势平缓，而在1968年至1974年有相对明显的波动。4.2 周期性分析 流域的年际径流时序性变化是其年际径流情势的主要水文特征,分析流域径流的周期性变化,对于水利规划、水库的调蓄效益设计及对已建水库的调蓄运转等都是十分必要的。4.2.1周期性分析方法周期性分析的方法很多，如谱分析、谐波分析、方差分析等,其中方差分析应用较多。本文采用方差分析法分析流域径流的周期性。 方差分析法（ analysis of variance） 是指将所获得的数据按某些项目分类后，再分析各组数据之间有无差异的方法。通常用方差（variance）表示偏差程度的量，先求某一群体的平均值与实际值差数的平方和，再用自由度除平方和所得之数即为方差（普通自由度为实测值的总数减1）。组群间的方差除以误差的方差称方差比，以发明者r.a.fisher的第一字母f表示。将f值查对f分布表，即可判明实验中组群之差是仅仅偶然性的原因，还是很难用偶然性来解释。换言之，即判明实验所得之差数在统计学上是否显著。方差分析也适用于包含多因子的试验，处理方法也有多种。在根据试验设计所进行的实验中，方差分析法尤为有效。4.2.2 年径流周期性分析流域内各测站不同周期下计算的方差比如下表所示,绘制各测站不同周期下方差比如下图所示。表4-1 辽河流域各测站不同周期下方差比计算结果表周期方差比 周期方差比沈阳石佛寺辽阳沈阳石佛寺辽阳b=21.080.020.164.08 b=131.040.81.142.07 b=30.390.380.143.22 b=140.610.60.662.07 b=40.970.630.242.84 b=150.9510.862.04 b=51.130.431.192.61 b=160.80.820.682.03 b=60.650.490.342.45 b=170.711.090.862.03 b=70.951.231.272.34 b=180.810.50.662.03 b=80.910.710.392.25 b=191.360.951.242.03 b=91.270.790.862.22 b=200.840.40.912.03 b=101.450.941.492.16 b=211.011.12.162.03 b=111.260.511.792.11 b=221.290.11.712.04 b=121.430.641.152.10 图4-10 辽河流域各测站不同周期下方差比值图4.3小结 从石佛寺站、沈阳站、辽阳站三站可以看出辽河流域径流年际变化趋势不显著。非汛期径流年际变化幅度较小，趋于平稳，而汛期径流及年径流年际变化幅度较大。辽河流域年径流周期性变化不显著。5 结论与建议5.1 结论通过以上计算分析,可以得出以下结果。(1)辽河流域径流年内分配极不均匀,月径流变化幅度比较大。辽河流域径流主要集中在7月中下旬,其中辽河干流最大月径流可占年总径流的60%以上,浑河、太子河流域最大月径流也占年总径流的55%以上。(