基于數(shù)字濾波法的怒江流域基流時空分異

劉新有,謝飛帆

(1.河海大學(xué)水文水資源與水利工程科學(xué)國家重點實驗室,江蘇 南京 210098;2.云南省水文水資源局,云南 昆明 650106)

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基于數(shù)字濾波法的怒江流域基流時空分異

劉新有1,2,謝飛帆2

(1.河海大學(xué)水文水資源與水利工程科學(xué)國家重點實驗室,江蘇 南京 210098;2.云南省水文水資源局,云南 昆明 650106)

為明晰怒江流域基流時空分異特征,利用數(shù)字濾波法進行怒江干流和南汀河支流的基流研究。結(jié)果表明:①怒江干流3站基流指數(shù)IBF在0.71～0.74之間,南汀河支流2站的多年平均IBF在0.68左右,南汀河支流IBF明顯低于怒江干流,干支流基流量和IBF自上游向下游遞增;②各站基流量與徑流量變化過程基本一致,兩者相關(guān)系數(shù)均在0.9以上;③怒江干支流各站多年平均基流量和徑流量年內(nèi)分配均呈“尖廋”的單峰形,而多年平均基流指數(shù)年內(nèi)分配均呈“V”字形,但兩者變化過程不完全相反;④怒江干流代表站道街壩站和南汀河支流代表站姑老河站IBF均為豐水年<平水年<枯水年,這與基流相對于徑流更為穩(wěn)定有關(guān)。

基流量；徑流量；基流分割;數(shù)字濾波法;時空分異;怒江流域

基流是河川徑流中比較穩(wěn)定的組成部分,在維持河流健康、維護流域生態(tài)平衡、保障供水安全、優(yōu)化水資源配置等方面具有不可替代的重要作用?；骺捎晒鹊椎乇砀浇拇鎯λa給,在降水過程中這些地方水分快速匯集,并且能保證干旱季節(jié)不間斷地向河流側(cè)向補給,該部分的存儲水分嚴(yán)格來講并不是真正的“地下水”;使用水化學(xué)示蹤劑與環(huán)境同位素進行水文過程線分割,可更好地理解徑流的形成過程,但容易受到環(huán)境的影響而產(chǎn)生不確定性,且費用較高,在實際中很少采用[1]。傳統(tǒng)的直線平割法其操作上的人為性和隨意性較大,所分割出來的基流量結(jié)果粗略、可靠性受到質(zhì)疑,且由于依靠手工操作,效率很低,難以處理長系列水文數(shù)據(jù)[2]。由于無法通過實驗對徑流分割和水源劃分的結(jié)果進行科學(xué)論證[3],基流分割一直是水文學(xué)、生態(tài)水文學(xué)研究的重點和難點之一,也一直受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注,迄今已取得了一定的進展與突破[4]。近年來,具有客觀性強、操作簡便、計算速度快等特點的滑動最小值法、HYSEP法、PART法、數(shù)字濾波法等自動分割技術(shù)快速發(fā)展[5]。其中,數(shù)字濾波法對基流分割的結(jié)果具有較好的客觀性和可重復(fù)性,近年來在國際上得到廣泛的應(yīng)用。利用數(shù)字濾波方法,呂玉香等[6]對貢嘎山黃崩溜溝流域進行了基流估算,并分析出基流指數(shù)與地表水及地下水中化學(xué)元素含量具有較高的一致性和相關(guān)性;郭軍庭等[7]對黃土丘陵溝壑區(qū)小流域基流特點及其影響因子的分析表明,隨著次降雨量增加,基流指數(shù)減小,土地利用類型中的農(nóng)地、灌叢和人工林對基流產(chǎn)生負影響,基流指數(shù)與流域河網(wǎng)密度和河流比降呈線性相關(guān);權(quán)錦等[8]對石羊河流域的基流分割研究表明,基流量與降水、地形等因素密切相關(guān);崔玉潔等[9]對三峽庫區(qū)香溪河流域基流分割的研究指出,濾波方程的參數(shù)和次數(shù)對基流分割結(jié)果有影響，因此,使用者能夠在分割基流的過程中比較方便地加入自己的經(jīng)驗[10];雷泳南等[5]以黃土高原窟野河流域為對象,對滑動最小值法、HYSEP法和數(shù)字濾波法3類自動基流分割方法進行對比分析,結(jié)果表明數(shù)字濾波法分割的基流過程線與實際觀測值的驗證效果最好;豆林等[11]以我國黃土區(qū)6個流域為對象,選取PART法、數(shù)字濾波法及滑動最小值法等自動基流分割方法，對這3種方法在該地區(qū)的適用性進行分析,結(jié)果表明數(shù)字濾波法分割的基流過程與實際基流狀況更為相符。本文采用數(shù)字濾波方法,對怒江流域進行基流分割,并對其基流量、基流指數(shù)、基流年內(nèi)分配、基流與徑流的關(guān)系進行分析,以明晰怒江流域基流時空分異特征。

1 研究區(qū)概況

怒江發(fā)源于青藏高原唐古拉山南麓的吉熱拍格,經(jīng)中國云南德宏州出境流入緬甸后改稱薩爾溫江,最后注入印度洋的安達曼海。從河源至入海口全長3 240 km,其中中國部分2 013 km,流域面積13.67萬km2,多年平均出境流量約700億m3。怒江上游屬高原地區(qū),山勢較平坦,水面較寬,河流補給以冰雪融水為主，降雨為輔;中游云南段山高谷深,河道比降大,水流湍急,河流補給以降雨為主,冰雪融水為輔;下游緬甸和泰國區(qū)域雨水豐沛,地勢開闊,水流平緩,農(nóng)業(yè)灌溉條件優(yōu)越。怒江流域中上游地理環(huán)境和氣候條件復(fù)雜,生物多樣性突出,山地災(zāi)害頻發(fā),水資源和水電能源豐富。云南境內(nèi)怒江干流水能資源理論蘊藏量達1 815萬kW,經(jīng)濟可開發(fā)量達1 797萬kW,目前水能資源開發(fā)率僅約2%。但由于怒江處于斷裂帶和“三江并流”世界自然遺產(chǎn)保護區(qū),怒江水電開發(fā)自2003年以來就廣受爭議。近年來,有關(guān)怒江氣候變化[13-14]、水文過程及其對氣候變化的響應(yīng)[15-18]、土地利用[19]、生態(tài)安全[20-21]等方面的研究逐步增多,但與其他國際大河相比,對怒江的研究基礎(chǔ)仍較為薄弱,對其基流的研究更是空白。自20世紀(jì)80年代以來,在西南縱向嶺谷區(qū)的金沙江、瀾滄江相繼進行了大規(guī)模梯級水電開發(fā),唯有怒江仍保持相對自然的狀態(tài),受到人類活動的影響較小,怒江成為揭示我國西南縱向嶺谷區(qū)水文自然變化過程唯一的理想場所。

2 研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1 數(shù)字濾波法

數(shù)字濾波法是Nathan和McMahon于1990年首次提出的一種模仿人工分割流量過程的數(shù)學(xué)方法[22],通過將日徑流資料作為地表徑流(高頻信號)和基流(低頻信號)的疊加將基流劃分出來,易于計算機自動實現(xiàn)。數(shù)字濾波法提出之后,其他學(xué)者曾先后從不同角度對濾波方程進行了改進[23-25],但改進多出于經(jīng)驗性判斷,未能充分體現(xiàn)其在精度和普適性方面比原濾波方程更為優(yōu)越。因此,本文仍采用最初提出的濾波方程:

式中:qt、qt-1分別為t、t-1時刻過濾出的地表徑流;Qt、Qt-1分別為t、t-1時刻實測河川徑流;bt為t時刻的基流;β為濾波參數(shù)。

由于β和濾波次數(shù)對基流分割的準(zhǔn)確性會產(chǎn)生一定影響,因此在利用數(shù)字濾波方法進行基流分割時,應(yīng)根據(jù)流域氣候和地理特征進行合理的參數(shù)取值。崔玉潔等[9]對三峽庫區(qū)香溪河流域基流分割的研究表明,β越大,濾波次數(shù)越多,分割得到的基流越小,而β取0.925,濾波次數(shù)采用3次時基流分割結(jié)果最優(yōu)。怒江流域與三峽庫區(qū)香溪河流域均為喀斯特峽谷區(qū),地形、地貌和降水量相近,因此怒江流域基流分割中β和濾波次數(shù)采用三峽庫區(qū)香溪河流域的成果,即β取0.925,濾波次數(shù)選用3次。

2.2 基流指數(shù)

為方便流域基流特征分析,在利用數(shù)字濾波法分割出各站逐日基流后,分別按月、年統(tǒng)計,并通過基流占總徑流量的比重,即基流指數(shù)(base flow index,IBF)來量化。

2.3 豐平枯水平年的劃分

為對不同徑流豐平枯水平年基流特征進行對比分析,在基流分割的基礎(chǔ)上進行年徑流豐平枯的劃分和基流統(tǒng)計。利用實測年徑流資料,采用P-Ⅲ型頻率曲線法,以一定保證率P作為劃分年徑流豐平枯的標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上,計算豐平枯劃分標(biāo)準(zhǔn)所對應(yīng)的年徑流量與多年平均徑流量的比值,即模比系數(shù)k,以直觀表示各年份徑流相對豐枯程度。

2.4 數(shù)據(jù)來源

怒江流域水沙時空分異特征分析數(shù)據(jù)來自流域水文觀測站,包括貢山、道街壩、木城3個干流水文站及南汀河支流的姑老河、大灣江水文站實測日徑流數(shù)據(jù)。怒江流域水文站點分布見圖1,各站基本情況及資料年限見表1。

圖1 怒江流域水文站點分布

表1 怒江流域水文站基本情況及資料年限

3 結(jié)果分析

3.1 基流時空分布特征

由于各站資料年限不統(tǒng)一,為便于對比分析怒江流域輸沙時空特征及其之間的關(guān)系,將各站基流量和IBF按照資料年限和2005—2011年時間段分別進行統(tǒng)計,并給出其與徑流量的pearson相關(guān)系數(shù)。

由表2可知,怒江干流各站多年平均基流量在954.3～1 337.0 m3/s之間,IBF多年平均值在0.7～0.8之間,基流量自上游到下游遞增,下游木城站的IBF均值稍大于貢山站和道街壩站。南汀河支流的姑老河站和大灣江站多年平均基流量分別為62.2 m3/s和117.6 m3/s,IBF多年平均值在0.68左右,下游大灣江站的IBF均值稍大于中游的姑老河站。干流IBF大于南汀河支流,這種差異主要與河流補給形式有關(guān)。怒江干流貢山站、道街壩站和南汀河支流的姑老河站3站2005—2011年徑流量和基流量均小于其長序列統(tǒng)計值,這主要與流域2006年以來降水較常年偏少有關(guān)。各站基流量與徑流量的pearson相關(guān)系數(shù)均在0.9以上,且通過α=0.01置信水平的顯著性檢驗,表明基流量與徑流量呈顯著正相關(guān)。

表2 各站多年平均基流量及其與徑流量的關(guān)系

從各站年均基流量及IBF變化過程(圖2)來看,各站基流量與徑流量變化過程和趨勢基本一致,IBF年際變幅較小且變化趨勢不明顯。

圖2 怒江干支流3站年均基流量、徑流量及IBF變化過程

3.2 基流年內(nèi)分配特征

由圖3可知,怒江干流的貢山站、道街壩站和南汀河支流的姑老河站多年平均徑流量和基流量年內(nèi)分配均呈“尖廋”的單峰形,且年內(nèi)分配過程基本一致;各站多年平均IBF年內(nèi)分配均呈“V”字形,即旱季高雨季低,多年平均IBF最低值均出現(xiàn)在6月,但年內(nèi)分配過程不完全與徑流相反。干流貢山站、道街壩站徑流量和基流量低值均出現(xiàn)在12月至次年3月,最高值均出現(xiàn)在7月;南汀河支流的姑老河站徑流量和基流量低值出現(xiàn)在3—5月,最高值均出現(xiàn)

圖3 怒江干支流3站基流量、徑流量及IBF年內(nèi)變化過程

表3 貢山、道街壩和姑老河站年徑流量豐枯水平年的劃分標(biāo)準(zhǔn)

在8月。怒江干流和南汀河支流基流年內(nèi)分配特征的差異主要與區(qū)域氣候和地理條件有關(guān)。西南季風(fēng)6月開始沿怒江河谷由南向北推進,下游雨季開始早而結(jié)束晚,3—5月春旱明顯;干流上游4月氣溫開始上升,融雪補給增加,徑流量和基流量也隨之增加。從上游到下游,干流多年平均月IBF最低值增大,最高值減小,變幅呈下降趨勢;南汀河支流多年平均5—8月IBF明顯低于其他月份,9月—次年4月IBF變幅較小。基流年內(nèi)分配及IBF年內(nèi)變化主要與河流補給特征區(qū)域分異有關(guān)。

3.3 不同水平年基流特征

根據(jù)水文相關(guān)規(guī)范,P-Ⅲ型頻率曲線法需要的樣本序列一般不少于30年,因此只對徑流樣本序列較長的干流貢山站、道街壩站和南汀河支流的姑老河站進行豐平枯水年的劃分。根據(jù)各站年徑流量豐平枯水平年的劃分標(biāo)準(zhǔn)(表3),分別將豐平枯水年年均基流量和IBF進行統(tǒng)計(表4)。3站年均基流量均為豐水年> 平水年> 枯水年,年均IBF均為豐水年 < 平水年 < 枯水年,這是由于河流徑流量不同水平年差異較大,而河流基流相對于徑流量更為穩(wěn)定,在枯水年份徑流中的比例增加所致。

表4 貢山、道街壩和姑老河站不同水平年的年均基流量及IBF

4 結(jié) 論

a. 怒江干支流各站基流量與徑流量變化過程基本一致,基流量與徑流量呈顯著正相關(guān),IBF值年際變幅較小且變化趨勢不明顯。

b. 南汀河支流基流量及IBF值明顯低于怒江干流,同一時期(2005—2011年)干支流基流量和IBF值均呈自上游到下游遞增的規(guī)律;怒江干支流各站2005—2011年徑流量和基流量均小于其長序列統(tǒng)計值,這主要與流域該時期年均降水較常年偏少有關(guān)。

c. 怒江干流貢山站、道街壩站和南汀河支流姑老河站多年平均基流量和徑流量年內(nèi)分配均呈“尖廋”的單峰形,各站多年平均IBF值年內(nèi)分配均呈“V”字形,但兩者變化過程不完全相反。各站基流年內(nèi)分配及IBF值年內(nèi)變化差異主要與河流補給特征區(qū)域分異有關(guān)。

d. 怒江干流貢山站、道街壩站和南汀河支流姑老河站年均基流量均為豐水年>平水年>枯水年,且變幅較大;年均IBF值均為豐水年 < 平水年 < 枯水年,但變幅較小。

[ 1 ] 黨素珍,王中根,劉昌明.黑河上游地區(qū)基流分割及其變化特征分析[J].資源科學(xué),2011,33(12): 2232-2237.(DANG Suzhen, WANG Zhonggen, LIU Changming. Baseflow separation and its characteristics in the upper reaches of the Heihe River Basin[J]. Resources Science,2011,33(12): 2232-2237. (in Chinese))

[ 2 ] 徐磊磊,劉敬林,金昌杰,等. 水文過程的基流分割方法研究進展[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2011(22): 3073-3080.(XU Leilei, LIU Jinglin, JIN Changjie, et al. Baseflow separation methods in hydrological process research: a review[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2011(22): 3073-3080. (in Chinese))

[ 3 ] 林學(xué)鈺,廖資生,錢云平,等.基流分割法在黃河流域地下水研究中的應(yīng)用[J].吉林大學(xué)學(xué)報(地球科學(xué)版),2009,39(6): 960-967.(LIN Xueyu, LIAO Zisheng, QIAN Yunping, et al. Baseflow separation for groundwater study in the Yellow River Basin, China[J]. Journal of Jilin University (Earth Science Edition), 2009,39(6): 960-967. (in Chinese))

[ 4 ] 陳利群,劉昌明,李發(fā)東.基流研究綜述[J].地理科學(xué)進展,2006,25(1):1-15. (CHEN Liqun, LIU Changming, LI Fadong. Reviews on base flow researches[J]. Progress in Geography, 2006,25(1):1-15. (in Chinese))

[ 5 ] 雷泳南,張曉萍,張建軍,等.自動基流分割法在黃土高原水蝕風(fēng)蝕交錯區(qū)典型流域適用性分析[J].中國水土保持科學(xué),2011,9(6):57-64.(LEI Yongnan, ZHANG Xiaoping, ZHANG Jianjun, et al. Suitability analysis of automatic baseflow separation methods in typical watersheds of water-wind erosion crisscross region on the Loess Plateau, China[J]. Science of Soil and Water Conservation,2011,9(6):57-64. (in Chinese))

[ 6 ] 呂玉香,王根緒,張文敬.貢嘎山黃崩溜溝流域基流估算及其特性分析[J].中國農(nóng)村水利水電,2009(3):17-20.(LYU Yuxiang, WANG Genxu, ZHANG Wenjing. Base flow estimation and its characteristics in Huangbengliu Gully Basin in the Gongga Mountains[J]. China Rural Water and Hydropower, 2009(3):17-20. (in Chinese))

[ 7 ] 郭軍庭,張志強,王盛萍,等.黃土丘陵溝壑區(qū)小流域基流特點及其影響因子分析[J].水土保持通報,2011,31(1):87-92.(GUO Junting, ZHANG Zhiqiang, WANG Shengping, et al. Features of base flow and its influencing factors for small watersheds in loess hilly and gully region[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2011,31(1):87-92. (in Chinese))

[ 8 ] 權(quán)錦,馬建良. 石羊河流域基流分割及特征分析[J].水電能源科學(xué),2012,28(1):15-17.(QUAN Jin, MA Jianliang. Base flow separation and its characteristics analysis in Shiyang River Basin[J]. Water Resources and Power, 2012,28(1):15-17. (in Chinese))

[ 9 ] 崔玉潔,劉德富,宋林旭,等.數(shù)字濾波法在三峽庫區(qū)香溪河流域基流分割中的應(yīng)用[J].水文,2011,31(6):18-23.(CUI Yujie, LIU Defu, SONG Linxu, et al. Application of digital filtering theory in base flow separation in Xiangxi River Watershed of Three Gorges Reservoir area[J]. Journal of China Hydrology, 2011, 31(6): 18-23. (in Chinese))

[10] 林凱榮,陳曉宏,江濤,等.數(shù)字濾波進行基流分割的應(yīng)用研究[J].水力發(fā)電,2008,34(6): 28-30.(LIN Kairong, CHEN Xiaohong, JIANG Tao, et al. Application and study on base flow separation using digital filters[J]. Water Power,2008,34(6): 28-30. (in Chinese))

[11] 豆林,黃明斌.自動基流分割方法在黃土區(qū)流域的應(yīng)用研究[J].水土保持通報,2010,30(3):107-111.(DOU Lin, HUANG Mingbin. Applied study of base flow separation methods in watersheds of Loess Plateau[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2010, 30(3):107-111. (in Chinese))

[12] 馮彥,何大明,甘淑.縱向嶺谷區(qū)怒江流域生態(tài)變化之驅(qū)動力分析[J].山地學(xué)報,2008,26(5):538-545.(FENG Yan, HE Daming, GAN Shu. The main factors to effect the ecological changes in Nujiang Drainage Basin of Longitudinal Range-Gorge Region[J]. Journal of Mountain Science,2008,26(5):538-545. (in Chinese))

[13] 樊輝,何大明.怒江流域氣候特征及其變化趨勢[J].地理學(xué)報,2012,67(5):621-630.(FAN Hui, HE Daming. Regional climate and its change in the Nujiang River Basin[J]. Acta Geographica Sinica, 2012, 67(5): 621-630. (in Chinese))

[14] 杜軍,翁海卿,袁雷,等.近40年西藏怒江河谷盆地的氣候特征及變化趨勢[J].地理學(xué)報,2009,64(5):581-591. (DU Jun, WENG Haiqing, YUAN Lei, et al. The climate characteristics and changing trends over the Nujiang River Basin in Tibet from 1971 to 2008 [J]. Acta Geographica Sinica, 2009, 64(5): 581-591. (in Chinese))

[15] 劉新有,何大明.怒江流域懸移質(zhì)輸沙時空分布特征及變化趨勢[J].地理學(xué)報,2013,68(3):365-371.(LIU Xinyou, HE Daming. Temporal and spatial distribution and its change trend of suspended sediment transport in the Nujiang River Basin[J]. Acta Geographica Sinica,2013,68(3):365-371. (in Chinese))

[16] 姚治君, 段瑞, 劉兆飛. 怒江流域降水與氣溫變化及其對跨境徑流的影響分析[J].資源科學(xué),2012,34(2): 202-210.(YAO Zhijun, DUAN Rui, LIU Zhaofei. Changes in precipitation and air temperature and its impacts on runoff in the Nujiang River Basin[J]. Resources Science, 2012, 34(2): 202-210. (in Chinese))

[17] YOU Weihong, GUO Zhirong, HE Daming. Variation in trans boundary flow of Nujiang River and its correlation with summer monsoon under the effect of the Longitudinal Range-Gorge [J]. Chinese Science Bulletin, 2007, 52(sup2):148-155.

[18] 尤衛(wèi)紅,吳湘云,郭志榮.縱向嶺谷區(qū)的怒江跨境徑流量變化特征[J].山地學(xué)報,2008,26(1):22-28.(YOU Weihong, WU Xiangyun, GUO Zhirong. Transboundary flow change features of the Nujiang River in the Longitudinal Range-Gorge Region [J]. Journal of Mountain Science, 2008, 26(1): 22-28. (in Chinese))

[19] 鄒秀萍,齊清文,徐增讓,等.怒江流域土地利用/覆被變化及其景觀生態(tài)效應(yīng)分析[J].水土保持學(xué)報,2005,19(5):147-151.(ZOU Xiuping, QI Qingwen, XU Zengrang, et al. Analysis of land use/cover changes and its candscape ecological effects in Nujiang Watershed[J]. Journal of Soil Water Conservation, 2005,19(5): 147-151. (in Chinese))

[20] 何大明,吳紹洪,彭華,等.縱向嶺谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)變化及西南跨境生態(tài)安全研究[J].地球科學(xué)進展,2005,20(3): 338-344.(HE Daming, WU Shaohong, PENG Hua, et al. A study of ecosystem changes in Longitudinal Range-Gorge Region and trans boundary eco-security in Southwest China [J]. Advances in Earth Science, 2005, 20(3): 338-344. (in Chinese))

[21] 包廣靜, 吳兆錄, 駱華松. 怒江流域水電開發(fā)社會經(jīng)濟影響分析[J].水利水電科技進展，2007,27(6)：10-17.(BAO Guangjing , WU Zhaolu, LUO Huasong. Analysis of social and economic effects of hydropower development in Nujiang watershed[J].Advances in Science and Technology of Water Resources2007,27(6)：10-17. (in Chinese))

[22] NATHAN R J，MCMAHON T A. Evaluation of automated techniques for base flow and recession analyses [J]. Water Resources Research, 1990, 26: 1465-1473.

[23] CHAPMAN T G. Comment on “Evaluation of automated techniques for base flow and recession analysis” by R J Nathan and T A McMahon [J]. Water Resources Research, 1991, 27: 1783-1784.

[24]CHAPMAN T G. A comparison of algorithms for stream flow recession and base flow separation[J]. Hydrological Processes, 1999, 13: 701-714.

[25] ECKHARDT K A.How to construct recursive digital filters for base flow separation[J]. Hydrological Process, 2005, 19:507-515.

Spatial-temporal differentiation of base flow in Nujiang River Basin based on digital filtering method

LIU Xinyou1, 2, XIE Feifan2

(1.StateKeyLaboratoryofHydrology-WaterResourcesandHydraulicEngineering,HohaiUniversity,Nanjing210098,China; 2.HydrologyandWaterResourcesBureauofYunnanProvince,Kunming650106,China)

In order to examine the spatial-temporal differentiation characteristics of the base flow in the Nujiang River Basin, the digital filtering method was used to analyze the base flow in the main stream of the Nujiang River and in the Nantinghe River, which is one of tributaries of the Nujiang River. The results are as follows: (1) The multi-year average base flow index (BFI) was between 0.71 to 0.74 for the three hydrological stations over the main stream of the Nujiang River. The multi-year average BFI was around 0.68 for the two hydrological stations over the Nantinghe River, which was significantly lower than that for the main stream. The volume of base flow and BFI increased from upstream to downstream for both the main stream of the Nujiang River and the Nantinghe River. (2) The variations of the base flow and runoff were basically consistent, and their correlation coefficient exceeded 0.9. (3) The average intra-annual variations of the base flow and runoff exhibited a single peak pattern, while the average intra-annual BFI had a V-shaped variation for all of the hydrological stations over the main stream of the Nujiang River and the Nantinghe River. However, their variations were not exactly opposite. (4) The BFI values were ranked in the following ascending order: the wet year, the normal year, and the dry year, for the Daojieba Station, which is a typical hydrological station of the main stream of the Nujiang River, and for the Gulaohe Station, which is a typical hydrological station of the Nantinghe River. This is because base flow is more stable than runoff.

base flow; runoff; base flow separation; digital filtering method; spatial-temporal differentiation; Nujiang River Basin

10.3880/j.issn.1004-6933.2017.01.005

江蘇省博士后科研資助計劃(1501060B);云南省水利科技項目(2014003)

劉新有(1981—),男,高級工程師,博士,主要從事水文水資源與生態(tài)安全研究。E-mail: xyliu1981@163.com

TV121

A

1004-6933(2017)01-0018-06

2016-06-03 編輯：徐 娟)