基于分形和R/S分析的渭河干流径流变化特征研究

变化环境下日益突出的水资源供需矛盾对流域水资源管理提出更高要求。通过分析流域径流量变化特征，揭示流域水资源演变趋势，为流域水资源合理开发利用提供依据。以渭河流域为研究区域，采用Mann-Kendall非参数检验、分形理论和R/S等方法分析渭河干流6个典型水文站1956—2015年径流时空变化特征、持续性及两者之间的关系。结果表明:渭河干流各站点的月径流量均呈减少趋势，从上游到下游，月径流量减少趋势的显著性越来越弱，呈显著性减少趋势的月份越来越少。渭河干流各站点的月径流深Hurst指数均大于0.5，即未来与历史变化情况呈正相关性，各站点未来月径流量将呈持续减少趋势。汛期分维数大于非汛期，上游月径流分维数小于下游，中游月径流分维数最大。分维数越大，径流过程变化越复杂，河流调节能力越差，表明渭河干流在汛期和中游径流量调节能力相对较差。Hurst指数与分形维数之间有着显著负相关性，即径流量越复杂，分维数越大，Hurst指数越小。研究结果可为流域水资源科学调度提供依据，有利于促进流域内水资源严格管理。