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潇河是汾河的第二大支流,位于汾河流域中游太原盆地的东北部。潇河流域降水量和地表径流量的时空变化对区内的社会经济发展、生态环境建设以及人民生活稳定有着重要影响。研究流域内降水量及地表径流对区域水资源科学管理具有较重要的意义。本文基于潇河流域24个雨量站1971～2011年的逐月降水数据以及芦家庄水文站1955～2010年的逐日径流数据,采用Mann-Kendall法、滑动t检验法、Morlet小波分析法和地统计学方法等方法对潇河流域的降水时空分布特征进行了分析,并用ArcSWAT2009(Soil and Water Assessment Tool)模型对流域地表径流进行了模拟。主要结论如下:(1)采用Mann-Kendall法对潇河流域的年平均降水进行趋势分析表明,从1971～2011年潇河流域的年、夏季、汛期和冬季降水量均呈减少趋势(Q<0或Z<0),递减率分别为-5.39mm/10a、-7.28mm/10a、-5.35mm/10a 和-0.24mm/10a;但春季和秋季降水量呈递增趋势(Q>0或Z>0),递增率分别为4.44mm/10a和3.45mm/10a,各时间序列的降水量变化趋势均不显著。(2)用综合累积距平法、Mann-Kendall突变检验法、Yamamoto法和滑动t检验法4种方法对潇河流域各尺度的年平均降水进行突变检验分析结果表明,潇河流域年降水发生突变的年份为1979和1997年,夏季和秋季降水未检测到突变年份,春季和冬季降水发生突变的年份分别为1982年和2000年,4种检验方法所得结果重叠较少。(3)利用Morlet小波分析法对潇河流域的六尺度降水量进行周期分析后得到,潇河流域近41a的年降水主周期为6a、2a、4a、32a和16a;春季降水主周期为32a、22a、4a、7a和13a;夏季降水主周期为6a、2a和18a;汛期降水主周期为6a、2a、33a和16a;秋季降水主周期为9a、2a、33a和21a;冬季降水主周期为13a、3a、6a和32a。各尺度降水到2011年截止时均处于一个尚未闭合的丰水中长周期中,表明在未来的几年甚至十几年内,潇河流域的各个尺度降水都存在增加的可能。(4)用GS+V9和Arcgis 9.3中的地统计模块共同对潇河流域的年平均降水进行了插值方法选择及空间分析,结果表明,协同克里格插值法在潇河流域的插值精度最高,且这一方法适用于流域所有的降水序列;潇河流域的降水分布在空间上基本呈西北-东南走向,大体可概括为流域南北两端降水多,东西两侧降水少,中部狭长地带偏丰,;降水的变化率(Q值)的空间分布特征可概括为东部变化率大于西部,南部变化率大于北部;(5)用ArcSWAT 2009模型对潇河流域的地表径流进行的建模结果表明,该模型在率定期(1955～1979年)和验证期(1980～2010年)的模拟效果均较好,决定系数(r)在率定期和验证期分别为0.88和0.78;模型的效率系数(Ens)也相差不大,在率定期和验证期分别为0.71和0.73。模拟结果的变化趋势与实测径流的年际年内变化趋势也基本吻合,模型能够达到模拟精度要求,ArcSWAT2009模型适用于潇河流域的地表径流模拟。