汾河流域水文相似度时空特征分析

• Published in: 中国农村水利水电 no. 10; pp. 15 - 24
• Main Authors: 庞海熔, 杨玫, 王莹, 杨鹏鑫, 张妍
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 太原理工大学水利科学与工程学院,山西 太原 030024 15.10.2024
• Subjects: coefficient of variation method; 主成分分析; 变异系数法; spatio-temporal characteristics; 水文相似度; hydrological similarity; principal component analysis; 时空特征
• ISSN: 1007-2284
• DOI: 10.12396/znsd.240294

TV12; 水文相似度是度量两流域相似程度的指标,常用于相似流域的识别和选择,传统研究通常只对流域间是否具有相似性进行判别,而较少关注流域水文相似度的时空特征.为探究汾河流域水文相似度的时空变化特征,根据流域水文特征相似理论,以年、月、日不同气象要素设置计算时间尺度,按汾河嵌套一、二、三级不同河流等级设置子流域尺度,对研究区内5种气象要素、17种下垫面指标进行主成分分析,最终建立以平均年降水量、平均年气温、地形湿度指数、表土PH、平均高程和地表粗糙度为特征指标的汾河流域水文相似度评价体系,并采用变异系数法确定流域水文相似权重系数,对汾河干、支流流域的水文相似度时空特征进行定量研究.结果表明:①年、月、日尺度下,汾河嵌套一级流域相对于汾河干流流域的水文相似度均大于0.750.3种时间尺度下,樊王河干流相对于汾河流域的水文相似度均为最高,依次为0.908、0.927、0.910;年尺度下,大川河干流相对于汾河流域的水文相似度最低,为0.773;月尺度下,昌源河相对于汾河流域的水文相似度最低,为0.818;日尺度下,中马坊河相对于汾河流域的水文相似度最低,为0.791.②在不同子流域尺度下,水文相似度随汾河嵌套支流流域级数的降低呈现逐渐减小的特征.岚河、昌源河、文峪河和樊王河一至三级支流相对于汾河流域的水文相似度依次为0.845、0.814、0.736、0.800、0.891、0.794、0.811、0.772、0.722、0.908、0.738、0.725.③水文相似度与特征指标呈正相关,地形湿度指数、表土PH与水文相似度回归方程的决定系数分别为0.573 3和0.894 6,分别呈现显著和高度相关关系,其余特征指标与水文相似度呈弱相关关系.研究成果对汾河流域无资料地区水文预报和参数移植具有重要意义.