泾惠渠灌区降水径流奇异谱分析-长江科学院.PDF

　 第３２卷第７期 长　江　科　学　院　院　报 Ｖｏｌ．３２　Ｎｏ．７　　 　　２０１５年 ７月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｊｕｌ．２０ １５　 　 　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－５４８５．２０１５．０７．００８ ２０１５，３２（０７）：４０－４４ 泾惠渠灌区降水径流奇异谱分析 ａ ｂ 王建莹 ，刘　燕 （长安大学 ａ．环境科学与工程学院；ｂ．水与发展研究院，西安　７１００５４） 摘　要：泾惠渠灌区是陕西省主要产粮区之一，灌区降水径流等水资源对于灌区的农业生产关系重大，分析灌区降 水径流特性，明确灌区降水径流的主要影响因素，是灌区合理规划利用各种水资源的基础。降水径流等水文要素 成因复杂，受气候因素影响具有周期性震荡特性，采用能够降噪和降维的奇异谱分析（ＳＳＡ）方法对泾惠渠灌区降水 径流时间序列震荡特征进行分析。分析显示，灌区降水径流时间序列均具有准３～４ａ，９～１２ａ，１８～２２ａ的周期 性，与东部季风、太阳黑子等现象的周期性活动关系密切。由此表明，泾惠渠降水径流主要受东部季风的影响，且 受太阳黑子等大尺度周期性因素的综合影响。 关键词：泾惠渠灌区；奇异谱分析；降水；径流；时间序列震荡 中图分类号：ＴＶ１２３　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００１－５４８５（２０１５）０７－００４０－０５ 区之一，也是咸阳、西安２市农副产品的主要供给 ［１０］ １　研究背景 地 。灌区地处我国西北地区关中平原中部，辖４ 县２区（咸阳的泾阳县、高陵县、三原县，渭南的富 灌溉农业在我国农业生产中占有很大比重，是 平县，西安的阎良区和临潼区），总面积约为 １１８０ ［１］ 我国粮食安全的重要保障 。自然降水和地表径 ２ ２ ｋｍ，有效灌溉面积约９００ｋｍ。灌区属于大陆性半 流来水是保障灌区农业发展的重要因素，特别是在 干旱气候区，区内多年平均降水量约５４５ｍｍ，蒸发 西北干旱、半干旱地区，在降水径流较少的情况下， 量约１２１０ｍｍ。区内地势西北高东南低，地面坡降 气候变化等原因引起的灌区降水量和径流量的变 ［１１］ １／３００～１／６００，是典型的北方平原灌区 。 化，对灌区的“三生”用水影响尤其突出。李佩成 等［２－３］研究了关中灌区农业水资源的调控及综合利 ３　奇异谱分析方法 用问题，也有不少学者对关中平原气象水文要素特 ［４－５］ 奇异谱分析（ＳｉｎｇｕｌａｒＳｐｅｃｔｒｕｍＡｎａｌｙｓｉｓ，ＳＳＡ） 征进行了分析 。 是一种有效的时间序列分析工具，近年来在众多领 奇异谱分析方法是一种新的解析时间序列的方 ［６－７］ 域得到应用，它能够将时间序列分解展开，从而寻找 法，使用方便，在气候诊断 、医学脑电信号分 ［８］ ［９］ 不同