大汶河流域泰安段水质变化及其与水量响应关系研究

作者：侯恩光; 张升第; 王如岩; 张春霞; 杨会清; 段建筑; 高振勇; 谭秀翠^*

来源：灌溉排水学报, 2021, 40(10): 137-144.

DOI：10.13522/j.cnki.ggps.2021141

• 流域
• 水质
• 水量
• Copula联合分布

【目的】研究大汶河流域泰安段水量水质响应关系。【方法】依据大汶河流域泰安段7个水质站、1个水文站的逐月实测资料,采用季节性Kendall检验法对水质指标化学需氧量(COD)与氨氮(NH3-N)进行趋势分析,并用Copula函数构建水量与水质的二维、三维联合分布,系统分析水量水质变化规律。【结果】在时间上,2010—2019年大汶河流域泰安段COD与NH3-N的质量浓度均呈下降趋势,季节性Kendall检验结果显示71%的评价结果为高度显著下降趋势;在空间上,上游到下游的COD与NH3-N质量浓度呈下降趋势。大汶口站流量与水质关系表明,由非汛期到汛期,COD与NH3-N的质量浓度分别下降6%、37%,IV类水达标月份占比提高10%。Frank Copula函数的水量与水质二维联合分布研究表明,当流量与水质指标质量浓度增大时,联合概率值越大;当联合概率一定时,COD、NH3-N质量浓度随着流量的增大而降低,并趋于稳定;由联合概率等值线图可以判定任意流量下COD、NH3-N质量浓度的发生概率。Clayton Copula函数的水量与水质的三维联合分布研究表明,联合概率值小于0.6时,随着降水量、流量、水质指标质量浓度的增大,三者联合概率值增大,主要沿着流量增大的方向变化;当联合概率值大于0.6时,COD与NH3-N的三维联合概率的演变趋势发生变化。【结论】大汶河流域泰安段水量与水质存在密切关系,Copula函数适用于构建大汶河流域泰安段的水量水质的联合分布。

• 单位
  山东农业大学