陈 旭，韩瑞光

（海河水利委员会水文局，天津 300170）

海河流域位于东经112°～120°、北纬35°～43°，东临渤海，南界黄河，西靠云中、太岳山，北倚蒙古高原，流域总面积31.8 万km2，呈扇形分布，具有河系复杂、水系众多、过渡带短、源短流急等特点。流域洪水年际变化很大，一般洪水与特大洪水在量级上相差悬殊。流域内河系众多，流域面积小，分流入海，降雨落区预报难度大。加之地下水超采严重，下垫面变化剧烈，加大了洪水预报的难度。国内学者针对海河流域洪水特性分析已开展了大量的研究工作[1-3]，这些研究多集中在某一子流域或某一场暴雨洪水关系，且研究方法单一，研究成果对海河流域洪水演变特性分析缺乏系统性和全面性。因此，本文以海河流域为研究对象，采用多种统计方法从趋势、突变和周期等方面开展流域洪水演变特性分析，从中长期的角度研究洪水的演化规律，为流域洪水定性评估提供参考。

1 研究方法

1.1 主成分分析法和聚类分析法

主成分分析法（Principal Component Analysis，简称PCA）能够保留研究要素的关键信息，同时达到简化数据和降维的目的[4]。

K均值（K-means）聚类法通过方差分析确定最优分类数，根据各个样本到聚类中心的距离，将样本进行样本划分，然后在此计算聚类中心，通过对比前后两次聚类中心的变化大小，确定算法是否达到最优解[5]。

1.2 趋势分析法

为增加趋势分析结果的可靠性，本文同时采用滑动平均法[6]以及非参数检验方法Mann-Kendall（以下简称M-K）法和Spearman 秩次相关检验法[7-9]对海河流域洪水要素的变化趋势进行分析。……