考虑不同水文年及IHA指标相关性的水文特征评估方法
第37卷第2期2017年4月
水文
JOURNAL OF CHINA HYDROLOGY
Vol.37 No.2
Apr., 2017
考虑不同水文年及丨H A指标相关性的水文特征评估方法周毅\崔同2袁高满2袁郑鑫2袁杨涛2袁刘淼1
(1.江苏省水文水资源勘测局，江苏南京210029;
2.河海大学水文水资源学院，江苏南京210098)
摘要：变动范围法(RVA)是国内外评价河流水文特征变化的重要方法，但其存在忽略水文年变化特征 及中低度改变指标的缺陷。针对此问题，采用CRITIC法结合欧氏距离对传统RVA进行改进，并将改进 方法用于黄河源区（唐乃亥水文站）袁分析黄河源区径流量的水文指标变化趋势和整体水文变异程度。研 究结果表明：唐乃亥水文站在1990年时水文情势发生突变，突变后流量呈减少趋势；受干扰后的唐乃亥 水文站2/3月份平均流量、年最小7/30/90d流量、年最大90d流量、高流量平均延时、流量平均减少率/ 增加率共9个指标为中度改变，其余指标为低度改变；黄河源区水文特征年改变度为41.36%，水文指标 整体改变度为27.33%，水文情势整体改变度为57.39%，属于中度改变。
关键词：IHA;R V A;欧氏距离；C R IT IC法;黄河源区；水文特征
中图分类号:TV121 文献标识码:A文章编号=1000-0852(2017)02-0020-06
1引言
河流是生产、生活和生态等的主要来源，对社会经 济发展具有重要意义，因此河流生态健康受到广泛关 注。水文情势是河流健康的重要标志，它影响着河道生 物多样性以及河流生态系统的完整性'有效评估河流水文情势变化，对维持和恢复河流健康具有重要意 义。传统评价方法一般采用单变量，如7Q10法、Texas 法等，由于只能反映一种流量组分，在保护河流生态系 统的完整性中缺乏实际意义[2]。因此，Richter等人在 1996年提出一套能够代表河流流量与生态变化过程 的水文变异性指标（IHA)，该指标体系包含33个指 标，并从流量、历时、发生时间、频率和变化率5个方面 来表征生态信息[3]。为了进一步确定管理河道时的恢 复目标，Richter等在IHA的基础上有提出了变动范围 法(RVA)，从而判断河流水文情势的变化情况[4]。随 后，Shiau等提出了河道水文情势整体水文改变度[5]。由于其适用性强，IHA和RVA方法便得到了广泛认可和 应用[6-7]。
然而，RVA在评估河道水体的改变度时也存在一 定不足。Y in等人认为R V A只考虑指标频率的变化，尚未考虑水文特征的年变化，从而低估了水文变化' 并提出了考虑水文特征年的RVA。黎云云等人发现 RV A忽略了中低度改变指标的影响导致评价结果与 实际不符，并提出了利用层次分析法和熵权法赋予指 标生态权重进行评价[9]。但是，上述评价方法在确定指 标权重时过程复杂，同时未考虑各个指标相关性的问 题，而实际上IHA指标间存在严重的相关性[10]。在此，本文探讨采用一种通过分析指标相关性来确定指标 权重的方法，并结合水文特征年变化对河道水文情势 进行综合评价。
受到气候变化及人类活动的影响，黄河源区的径 流已经发生了一定的改变，该区域水文情势的变化，将会对黄河中下游产生重大影响。而以往的研究多集 中在水文极值、月均流量等方面，对于黄河源区水文 情势变化的研究相对较少[11-12]。本文通过收集黄河源 区逐日径流资料，基于IHA指标体系，考虑水文年变 化特征，并利用 CRITIC(CRiteriaImportanceThrough IntercriteriaCorrelation)方法改进RVA，对黄河源区的 水文情势变化进行全面、客观的评价，深入了解黄河 源区水文情势的改变程度，为流域水资源和生态管理 提供科学依据。
收稿日期=2016-07-21
作者简介:周毅渊1975-冤，男，江苏淮安人，咼级工程师，主要从事水文水资源分析计算与水文预报方面的工作。E-mail:zhouyi_nj@https://www.wendangku.net/doc/0f15553577.html,