陳娟 上海市閔行區(qū)水文站

1.趨勢(shì)分析

（1）Mann-Kendall趨勢(shì)檢驗(yàn)法。Mann-Kendall趨勢(shì)檢驗(yàn)法最初由H.B.Mann和M.G.Kendall提出并發(fā)展了這一方法，故稱為Mann-Kendall法，屬于非參數(shù)方法。Mann—Kendall檢驗(yàn)法是由世界氣象組織(WMO)推薦并已廣泛應(yīng)用的非參數(shù)檢驗(yàn)方法，已廣泛使用于分析降水、徑流、氣溫和水質(zhì)等領(lǐng)域序列的變化趨勢(shì)檢驗(yàn)中。

（2）線性回歸與最小二乘法。在實(shí)際研究時(shí)，經(jīng)常需要從海量的數(shù)據(jù)中尋找出內(nèi)在的聯(lián)系性。數(shù)據(jù)通常可以分成兩組向量：因變量的向量、自變量的向量，討論它們之間的內(nèi)在聯(lián)系。最簡(jiǎn)單的情況是：每組向量中均只有一個(gè)元素。因變量的向量與自變量的向量可能存在一定的回歸關(guān)系。這些回歸關(guān)系一般是非線性的關(guān)系，如果不會(huì)引起很大的失真性，可以用線性回歸的方式近似。最小二乘(Least Square)回歸是這些回歸模型中常用的處理誤差的方法。最小二乘方法能夠?qū)?shí)際問題有比較好的解釋，核心是所有估計(jì)值與被估計(jì)值之差的平方和達(dá)到最小。

2.分析結(jié)果

（1）Mann-Kendall趨勢(shì)檢驗(yàn)分析。通過表1日均潮量的M-K趨勢(shì)檢驗(yàn)分析，可以看到女兒涇（閘外）和淀浦河?xùn)|閘（閘外）測(cè)站的日均潮量在近三年存在顯著上升的趨勢(shì)，而陪昆路、新涇港南閘和虹橋測(cè)站的日均潮量在近三年存在顯著下降的趨勢(shì)，陪昆路、大治河西閘（閘外）測(cè)站的日均潮量均不存在顯著的變化趨勢(shì)；對(duì)于北橋和旗忠測(cè)站，單獨(dú)看全潮日均潮量可以發(fā)現(xiàn)其也均不存在顯著的變化趨勢(shì)。

（2）重標(biāo)極差分析。通過表2R/S分析法對(duì)日均流量Hurst指數(shù)的計(jì)算，可以看到除北橋、旗忠測(cè)站外，其余6個(gè)測(cè)站的日均流量均大于0.5，說明其日均流量均具有顯著的記憶性，未來極有可能繼續(xù)保持近三年來的變化趨勢(shì)；而北橋、旗忠測(cè)站的全潮日均流量的Hurst指數(shù)同樣也都大于0.5，故而可以推斷北橋、旗忠測(cè)站的日均流量也同樣具有顯著的記憶性。通過以上R/S分析法對(duì)日均潮量Hurst指數(shù)的計(jì)算得到有類似的結(jié)論。

表1 各測(cè)站日均流量M-K趨勢(shì)檢驗(yàn)

表2 各測(cè)站歷年潮流量Hurst指數(shù)計(jì)算

圖1 各測(cè)站歷史距平指數(shù)變動(dòng)

圖2 俞塘—女兒涇位置示意圖

表3 新涇港河道測(cè)站相關(guān)性估計(jì)

3.穩(wěn)定性分析

（1）距平指數(shù)分析。依據(jù)逐月平均流量，基于距平指數(shù)計(jì)算公式，可以計(jì)算得到閔行區(qū)各測(cè)站歷年逐月距平指數(shù)如圖1所示。

通過對(duì)各測(cè)站逐月變差系數(shù)的計(jì)算可以看到，在2018年和2018年淀浦河?xùn)|閘(閘外)測(cè)站存在明顯的汛期變差系數(shù)小于非汛期變差系數(shù)的情況，也是說汛期月份的日均流量的波動(dòng)幅度要大于非汛期月份的日均流量的波動(dòng)幅度；而在其他幾個(gè)測(cè)站均不能觀察到顯著的月份差異性，說明去年各月份的日均流量波動(dòng)幅度相差不大；此外，除大治河西閘(閘外)2019年變差系數(shù)小于2017年和2018年，以及淀浦河?xùn)|閘(閘外)2019年的波動(dòng)情況與2017年2018年有差別外，其余測(cè)站的三年逐月變差波動(dòng)情況基本相同或相似，說明不同年份的同一月份中的流量波動(dòng)情況基本類似。

（2）相鄰斷面相關(guān)。

①俞塘～女兒涇

北橋流量測(cè)站與陪昆路測(cè)站、女兒涇（閘外）測(cè)站共處俞塘～女兒涇，北橋測(cè)站與陪昆路測(cè)站相距約7.5km，與女兒涇（閘外）測(cè)站相距約12.7km。詳見圖2。

本次分析中，將各年中相同農(nóng)歷日期的日均流量進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)，并構(gòu)建以下回歸模型：

②新涇港

新涇港，為市管河道，起點(diǎn)蘇州河、訖點(diǎn)淀浦河，閔行區(qū)境內(nèi)河長(zhǎng)6822m，河道面積119693m2，槽蓄量24.88萬m3。類似的可以得到新涇港站點(diǎn)的估計(jì)結(jié)果。詳見表3。

基于表3分析結(jié)果，可以看到虹橋與新涇港南閘測(cè)站的漲潮流量均存在較為顯著的相關(guān)關(guān)系，其中2017、2018年均能夠在99%的顯著性水平上接受這種假設(shè)；與此同時(shí)，各相關(guān)變量之間的相關(guān)系數(shù)均為正值，說明相鄰斷面的存在著正向的同漲同落的相關(guān)關(guān)系。此外，由于虹橋測(cè)站距離河口較近，且河口附近存在其他水閘，其與新涇港南閘測(cè)站回歸方程的R2均較小，2019年由于只有9個(gè)月的測(cè)量數(shù)據(jù)，相對(duì)而言擬合方程的R2更小，擬合優(yōu)度更差。