[发明专利]一种人类活动和气候变化对河川径流影响的综合评估方法

说明书

本发明提供一种人类活动和气候变化对河川径流影响的综合评估方法，包括：采集流域内的径流数据、气温数据以及降水数据；根据所述径流数据、气温数据以及降水数据分别建立径流长序列、气温长序列以及降水长序列，并确定所述径流长序列、气温长序列以及降水长序列的突变点；将所述突变点之前的时期划分为天然期，将所述突变点之后的时期划分为影响期；通过水文模型法和弹性系数法计算所述影响期内气候变化引起的年平均径流变化量以及人类活动引起的年平均径流变化量；根据所述气候变化引起的年平均径流变化量和人类活动引起的年平均径流变化量计算人类活动和气候变化对径流变化的影响；该方法能够有效提高评价的客观性和准确性。

技术领域

本发明涉及水资源工程技术领域，尤其涉及一种人类活动和气候变化对河川径流影响的综合评估方法。

背景技术

近年来，环境变化和水资源演化成为全球水科学研究的热点。气候变化和人类活动是环境变化的重要组成部分，其对于水文过程的影响是目前国内外广泛关注的问题。流域水循环是一个复杂的过程，受到气候变化和人类活动等诸多因素的影响，而气候变化和人类活动两者都是重要的驱动因素。降水的时空变化和人类活动对地表覆被的影响将导致自然水循环的变化，这使得原有的降雨-径流关系发生改变。另外，气候变化和人类活动的影响常常是耦合在一起的，如何分解各自对径流的影响是研究中的一个关键问题。有关流域气候变化和人类活动对于径流变化的影响进行了许多研究，各项研究表明近年来人类活动对径流的变化有明显的影响。然而，人类活动和气候变化的影响在不同的地区会有所不同，这可能导致研究结论在不同地区截然相反。因此，需要根据流域特性确定不同因素在当地径流变化中的贡献率。

一般来说，识别气候变化和人类活动对径流影响的贡献率有种方法：(1)基于Budyko假设的敏感性分析法；(2)基于物理过程的水文模型法；(3)回归分析方法。但是这三种方法通常是采用单一评价方法，评价结果存在较强的不确定性。

发明内容

本发明针对现有技术中气候变化和人类活动对河川径流影响的评价单一，评价结果不确定性高的问题，提出一种人类活动和气候变化对河川径流影响的综合评估方法，能够有效提高评价的客观性和准确性。

一种人类活动和气候变化对河川径流影响的综合评估方法，包括：

采集流域内的径流数据、气温数据以及降水数据；

根据所述径流数据、气温数据以及降水数据分别建立径流长序列、气温长序列以及降水长序列，并确定所述径流长序列、气温长序列以及降水长序列的突变点；

将所述突变点之前的时期划分为天然期，将所述突变点之后的时期划分为影响期；

通过水文模型法和弹性系数法计算所述影响期内气候变化引起的年平均径流变化量以及人类活动引起的年平均径流变化量；

根据所述气候变化引起的年平均径流变化量和人类活动引起的年平均径流变化量计算人类活动和气候变化对径流变化的影响。

进一步地，确定气温长序列以及降水长序列的突变点，包括：

对n个数据样本的时间序列x，构建秩序列：

其中，m_i为i时刻数据x_i大于j时刻数x_j值的统计值，秩序列d_k是m_i的累计数；

计算所述秩序列的均值和方差：

其中，E(d_k)为秩序列的均值，Var(d_k)为秩序列的方差；

根据所述秩序列的均值和方差计算第一统计量：