陳吉琴，王 艷，肖博文

（1.長江工程職業(yè)技術學院，湖北 武漢 430212；2.湖北省武漢市水文水資源勘測局 湖北 武漢 430074；3.長江水利委員會水文局漢江水文水資源勘測局，湖北 襄陽 441022）

0 引言

沙市水文站地處湖北省荊州市沙市區(qū)荊江大堤二郎磯， 隸屬于長江水利委員會荊江水文水資源勘測局，是國家重點水文站［1］。 該站始建于1933 年1月，名為沙市水位站，起初，觀測項目僅有水位觀測一項；1950 年1 月， 增加了降水量觀測；1991 年1月，增加了流量、懸移質(zhì)輸沙率及顆粒分析、沙卵石推移質(zhì)輸沙率及顆粒分析、 床沙顆粒分析等測驗分析項目和水情拍報項目，并更名為沙市水文站。

沙市水文站集水面積為103 萬km2， 占長江流域面積的57%，是長江中游荊江河段的重要防洪控制站，其水情、沙情變化直接關系到長江中下游地區(qū)的防汛測報。 因此， 沙市水文站歷年來受到各級領導、專家和社會各界的高度關注。 目前，很多學者已經(jīng)對沙市水文站的泥沙變化、水位流量關系、水沙變化等做了較多的研究［2-3］，但關于其流量分析的研究較少。 筆者試根據(jù)沙市水文站1991～2017 年間汛期（5 月1 日～10 月31 日）的實測流量資料，對其汛期流量變化趨勢進行分析， 以期為長江流域內(nèi)防汛抗旱及水資源合理開發(fā)利用提供參考。

1 研究內(nèi)容及研究方法

1.1 研究內(nèi)容

采用長江水利委員會水文局提供的沙市水文站1991～2017 年（27 年）汛期（5 月1 日～10 月31 日）的逐日實測流量資料， 研究沙市水文站的流量變化特征。 主要研究內(nèi)容包括以下5 個方面：（1）分析沙市水文站汛期日平均流量變化趨勢；（2）分析沙市水文站汛期日最大流量變化趨勢；（3）進行沙市水文站汛期日最小流量變化趨勢分析；（4）分析三峽工程運行前后沙市水文站汛期日平均流量變化趨勢；（5）分析沙市水文站汛期日最大流量、 日最小流量出現(xiàn)的時間。

1.2 研究方法

將1991～2017 年（27 年）汛期（5 月1 日～10 月31 日）的逐日流量資料累加，再除以汛期天數(shù)（184 d），得到汛期日平均流量。采用線性傾向回歸分析法，進行流量變化趨勢分析［4］。

2 結(jié)果分析

2.1 沙市水文站汛期日平均流量變化趨勢

對沙市水文站汛期日平均流量系列 （1991～2017 年）進行線性傾向回歸分析，得出線性回歸方程為：y=A＋Bx=251 477-116.56x， 相應的統(tǒng)計參數(shù)T=-1.933。

沙市水文站汛期日平均流量變化趨勢如圖1 所示。 從圖1 中可以看出，1991～2017 年，沙市水文站多年汛期日平均流量為17 864 m3／s，各年汛期日平均流量呈減少趨勢，平均線性遞減率為116.56（m3／s）／a。

2.2 沙市水文站汛期日最大流量變化趨勢

對沙市水文站1991～2017 年汛期日最大流量系列進行線性傾向回歸分析， 得出線性回歸方程為：y=A＋Bx=1 090 248-525.64x，相應的統(tǒng)計參數(shù)T=-3.295。

圖1 沙市水文站汛期日平均流量變化趨勢圖Fig.1 Flood season daily average discharge change trend of Shashi hydrological station

沙市水文站1991～2017 年汛期日最大流量變化趨勢如圖2 所示。 從圖2 中可以看出，1991～2017年，沙市水文站多年汛期日最大流量平均值約為36 863 m3／s。 近27 年，該站實測汛期日最大流量呈現(xiàn)減少趨勢，平均線性遞減率為525.64（m3／s）／a。

圖2 沙市水文站汛期日最大流量變化趨勢圖Fig.2 Flood season daily maximum discharge change trend of Shashi hydrological station

2.3 沙市水文站汛期日最小流量變化趨勢

對沙市水文站1991～2017 年汛期日最小流量系列進行線性傾向回歸分析計算，得出線性回歸方程為：y=A＋Bx=-57081＋32.161x，相應的統(tǒng)計參數(shù)T=1.069。

沙市水文站1991～2017 年汛期日最小流量變化趨勢如圖3 所示。 從圖3 中可以看出，1991～2017年， 沙市水文站汛期日最小流量平均值約為7 370 m3／s。 近27 年，該站實測汛期日最小流量呈微弱上升趨勢，平均線性遞增率為32.16（m3／s）／a。

2.4 三峽工程運行前后沙市水文站日平均流量變化

三峽工程運行前后， 沙市水文站汛期日平均流量變化如圖4 所示。

從圖4 可以看出，三峽工程運行后，沙市水文站汛期日平均流量有所減少。三峽工程運行前，多年汛期日平均流量為19 002 m3／s； 三峽工程運行后，多年汛期日平均流量為16 955 m3／s，汛期日平均流量減少了2 047 m3／s，減少率為10.77%。

將沙市水文站1991～2017 年（27 年）汛期（5 月1日～10 月31 日）的每月逐日流量資料相加后，除以每月的天數(shù)，得到汛期月平均流量。三峽工程運行前后，汛期沙市水文站月平均流量變化如圖5 和表1 所示。

由圖5 和表1 可知，三峽工程運行后，沙市水文站的流量年內(nèi)變化顯著， 除了5 月份的流量有所增加外，6 月至10 月的流量均減少顯著，其中10 月流量由15 193 m3／s 減少到12 166 m3／s， 減少了3 027 m3／s，減少率為19.92%。

2.5 沙市水文站汛期日最大流量、最小流量分布

經(jīng)統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，1991～2017 年， 沙市水文站汛期日最大流量出現(xiàn)在7 月的有14 次， 出現(xiàn)在8 月的有8次，出現(xiàn)在9 月的有4 次，出現(xiàn)在10 月的有1 次；汛期日最小流量出現(xiàn)在5 月的有19 次，出現(xiàn)在6 月的有2 次，出現(xiàn)在7 月的有1 次，出現(xiàn)在10 月的有5 次。所以，日最大流量主要出現(xiàn)在7 月，日最小流量主要出現(xiàn)在5 月。

圖3 沙市水文站汛期日最小流量變化趨勢圖Fig.3 Flood season daily minimum discharge change trend of Shashi hydrological station

圖4 三峽工程運行前后沙市水文站汛期日平均流量變化趨勢圖Fig.4 Flood season daily average discharge change trend of Shashi hydrological station before and after the operation of Three Gorges Project

圖5 三峽工程運行前后沙市水文站汛期月平均流量變化情況Fig.5 Flood season monthly average discharge change of Shashi hydrological station before and after the operation of Three Gorges Project

表1 三峽工程運行前后沙市水文站汛期月平均流量變化表Tab.1 Flood season monthly average discharge change of Shashi hydrological station before and after the operation of Three Gorges Project

3 結(jié)語

通過對長江干流段沙市水文站1991～2017 年汛期（5 月1 日～10 月31 日）日流量資料的研究分析，得出如下結(jié)論：（1） 沙市水文站汛期日最小流量呈上升趨勢，日平均流量和日最大流量呈下降趨勢。 （2）三峽工程運行后，沙市水文站汛期的日平均流量比運行前減少了2 046 m3／s，減少率為10.77%；月流量除5 月份有所增加外，6～10 月均顯著減少，其中10 月減小幅度最大，達到19.92%。（3）沙市水文站汛期日最大流量主要出現(xiàn)在7 月，日最小流量主要出現(xiàn)在5 月。

由于三峽工程積極發(fā)揮了削峰、錯峰的作用，長江流域的汛期流量整體上處于平穩(wěn)狀態(tài)。 三峽工程運行后，沙市水文站汛期日最大流量、日平均流量和月平均流量都比運行前有所減少， 日最小流量有所增加。