碌曲站是洮河最上游的干流控制站,现有1981—2010年泥沙监测资料系列。利用各年径流量和年输沙量建立相关关系,其关系与乘幂线形拟合较好,利用SPSS17.0软件建立回归方程。碌曲站1981—2010年系列年径流量与年输沙量的关系式如下:
式中:Ws——年输沙量,万t;W——年径流量,亿m3。
从统计分析结果来看,回归的可决系数和调整的可决系数分别为0.788和0.780,拟合优度较高。从回归模型的方差分析表看到,F统计量为103.881>F0.05(1,28)=4.20,对应的p值为0,表明在0.05的显著性水平下通过了F检验,该模型的整体是显著的。可以看出,就长系列而言,碌曲站年水沙量存在正相关关系,且相关关系较好。
点绘不同时间段年径流量和年输沙量关系及双累积曲线如图6-1、图6-2。累积曲线图中点子可以连成由三段直线组成的折线,各直线段分别代表1981—1990年,1991—2000年和2001—2010年三个时段的水沙情况,可以看出,不同时间段水沙量关系发生了变化,同水量下沙量存在增大的变化趋势。1981—1990年的年平均沙量21.9万t,减少到2001—2010年的年平均沙量16.5万t,减沙幅度达5.40万t,占1981—1990年的年平均沙量的24.8%,而2001—2010年的年平均水量只占1981—1990年的19.3%。经分析计算,2001—2010年时间段与1981—1990年时间段关系相比,2001—2010年沙量平均增大了3.22万t,相对增大21.9%。以上分析结果表明,碌曲站水沙关系发生了变化,沙量存在增大的趋势。
图6-1 碌曲站不同时段年水沙量关系(www.daowen.com)
图6-2 碌曲站年水沙量双累积曲线
从1981—1990年与2001—2010年时间段水沙关系的变化来看,年径流在12亿m3时,沙量的增大量最大,为4.01万t;小于12亿m3时,沙量的增大量与水量成正相关关系;大于12亿m3时,沙量的增大量与水量成负相关关系。碌曲站水量与沙量增量的变化关系如图6-3,年水量与年沙量增量变化的关系式为:
式中:△Ws——年输沙量增量,万t;W——年径流量,亿m3。
图6-3 碌曲站年水量与沙量增量的变化关系
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