新疆地区年径流量与降雨量相关关系分析

赵　欣

(新疆水利水土保持技术推广中心， 新疆 乌鲁木齐　830000)



新疆地区年径流量与降雨量相关关系分析

赵欣

(新疆水利水土保持技术推广中心， 新疆 乌鲁木齐830000)

【摘要】为分析年净流量与降雨量间的相关关系，以新疆各主要行政区内2003—2005年间的年径流量与降雨量为分析对象，利用最小二乘法对两者关系进行了线性回归分析。分析结果表明：在全疆范围内，各主要地区年径流量与降雨量呈现显著线性相关性，且其决定系数均在0.7以上。降雨量与径流量受气候等因素影响显著，空间变异性强，空间分布极不均匀。以上研究结果可用于径流量或降雨量的预测，尤其是对于径流或降雨资料不全或缺失地区具有一定的参考价值。

【关键词】径流量； 降雨量； 最小二乘法； 线性回归； 预测

1概述

新疆地处亚欧大陆腹地，降雨量少，蒸发强烈。近些年，随着全球气候变暖，新疆境内极端气候频繁出现，严重阻碍当地农业及经济社会的发展。作为以灌溉农业为主的地区，新疆农业大部分分布在以塔里木盆地与准噶尔盆地为中心的沙漠绿洲地区，主要灌溉水源为山区冰雪融水。径流量与降雨量作为水资源总量评价的重要指标，在区域水资源规划中具有重要的现实意义。

由于新疆地处偏远地区，区内各种水文监测站点建站时间较晚，甚至有些地区由于经济、环境等各种原因，至今仍然缺乏详实可靠的水文资料；有些站点虽然有相关水文资料，但其系列较短，无法用于长期预测；部分站点只有径流量或降雨量资料，资料收集不健全。本文拟利用最小二乘法[1]对新疆各主要地区的降雨量及径流量资料进行回归分析[2]，以期建立二者间函数关系，从而能够利用降雨量推求径流量，或者利用径流量推求降雨量，为当地水文资料的收集与整理提供新的途径。

2资料来源

通过查取新疆自治区统计年鉴、水文气象资料等相关文献，收集了大量水文资料。资料真实可靠，所选站点基本覆盖整个新疆，具有一定的代表性。具体资料见表1。

表1　新疆各地州径流量与降雨量统计

3数据处理

利用专业绘图软件Origin8.0进行了图形绘制，并利用该软件自带的工具对数据进行最小二乘线性拟合。

4结果与分析

4.1各地区降雨量与径流量相关关系

对区内各主要地区降雨量与径流量相关关系进行拟合，具体拟合结果见下图。

新疆各地州降雨量与径流量关系曲线图

由上图可知，各监测年份各地区降雨量与径流量呈现显著线性关系，且二者拟合度较高。由此说明，当地降雨量与径流量间关系密切。当某地缺乏降雨或径流资料时，可以单独利用降雨资料或者径流资料来推求。在进行长系列预测时，可以利用降雨量的变化趋势对当地径流量进行预测；反之亦然。

为明确二者的具体函数关系，本文利用最小二乘法对数据进行了回归分析，具体分析结果见表2。

表2　各监测年降雨量与径流量函数关系

由表2可以看出，各水文年内，降雨量与径流量间相关关系可以用线性函数描述，且其拟合度较高，决定系数都大于0.7。说明利用此函数互推二者间任一数量，其预测精度较高。

4.2径流量与降雨量统计特征分析

表3为当地径流量与降雨量统计特征值，由表3均值可以看出，各监测年内径流量与降雨量呈现一定的波动变化趋势，但这种趋势在两者间保持一定的同步性，这主要与当年气候特征有关。不同水文年，其气候表现出一定的差异性，而这种差异性间接地通过径流量与降雨量得以表现。由表3中最大值与最小值可以看出，当地降雨量与径流量的极差较大。说明当地降雨量与径流量在统计意义上比较分散。由表3变异系数值可知，当地降雨量与径流量整体上呈现中等偏强的变异特征。由于统计采用的样本数据来自全疆各地州，因此从该变异系数值也能看出，在全疆范围内降雨量与径流量的空间变异性较大，由此也间接说明新疆地区二者在空间分布极不均匀。

表3　径流量与降雨量统计特征值

5结语

分析结果表明：新疆地区降雨量与径流量具有密切的线性函数关系，且其拟合度较高。在全疆范围内，降雨及径流量受气候等因素影响较大，二者均呈现高度空间变异性。降雨量与径流量空间分布极不均匀。

参考文献

[1]王英华,王玉强,张宽地.基于PS最小二乘法的土壤持水曲线方程参数识别[J].浙江水利水电专科学校学报,2009(4):48- 61.

[2]王国丽,陈晓飞,刘刊,等.回归分析在水科学中的应用综述[J]. 中国农村水利水电,2004(11):40- 44.

Analysis on correlation between annual runoff and precipitation in Xinjiang

ZHAO Xin

(XinjiangWaterConservancySoilandWaterConservationTechnologyPromotionCenter,Urumqi830000,China)

Abstract：Annual runoff and rainfall of all major administrative regions in Xinjiang from 2003 to 2005 are adopted as analysis objects in order to analyze correlation between annual runoff and rainfall. The least square method is utilized for linear regression analysis on their relationship. The analysis results show that annual runoff and rainfall show prominent linear correction in main regions within the range of Xinjiang. The decision coefficient is above 0.7. Rainfall and runoff are significantly affected by factors such as climate, etc. with great space variability and uneven spatial distribution. The research results can be used in the prediction of runoff and rainfall, which have certain reference value for regions with insufficient or lost runoff and rainfall information.

Key words：runoff; rainfall; the least square method; linear regression; prediction

中图分类号：TV211

文献标志码：A

文章编号：1005- 4774(2016)01-0073-03

DOI:10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2016.01.020