温天福，熊立华，江 聪，许新发，刘章君

基于时变矩BMA方法的赣江流域年输沙量变化归因分析

温天福1，熊立华2，江 聪3，许新发1，刘章君1

（1. 江西省水利科学院，南昌 330029；2. 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，武汉 430072；3. 中国地质大学（武汉）环境学院，武汉 430074）

分析河道泥沙影响因素并进行定量归因分析，对正确认识和评价流域水土流失治理措施有着重要意义。该研究通过对鄱阳湖赣江流域1958－2014年的年输沙量变化特征分析，引入降雨侵蚀、森林覆盖以及水库调控3个影响因素建立年输沙量时变矩模型，利用BMA方法融合4个时变矩模型模拟赣江年输沙量过程，并定量归因分析年输沙量变化中多因素的贡献程度。研究表明：1）以降雨侵蚀力、森林覆盖率和水库调控系数为主要物理影响因子构建的时变矩模型，可以较好地描述赣江年输沙量分布特征及时变过程，纳什效率系数达到0.93；2）BMA方法有效融合了多个时变矩模型的优点，年输沙量模拟的不确定性区间变小，通过遍历多因素情景组合可定量分离不同影响因素的贡献量及变化范围；3）相对于基准期（1958－1989年），变化期（1990－2014年）赣江流域年输沙量显著减少（<0.05），主要受人类活动影响，与双累积曲线法和产沙函数法的定量归因结果相近。森林覆盖率和大中型水库调控对赣江流域年输沙量减少贡献量分别为414.87和261.45×104t/a，两者贡献率分别为59.72%、37.63%，而降雨侵蚀导致年输沙量增加约42.99×104t/a，其他因素减少年输沙量61.40×104t/a。对于赣江流域，持续加强流域森林资源的保护，强化大中型水库的调控能力，是提升流域水土流失治理能力的重要举措。研究结果可为流域水土流失综合治理提供科学参考。

模型；水库；输沙量；BMA方法；归因分析；非一致性；多因素；赣江流域

0 引 言

泥沙是河道演进和生态系统稳定重要的驱动因子之一。在20世纪，全球145条河流中近一半年输沙量有明显变化，其中47%（如密西西比河、印度河、尼罗河、长江、黄河等）呈显著减少趋势[1]。1955－2010年，中国排入太平洋的年输沙量由20×108t骤减至5×108t[2]。……