一、降水量变化
近50年以来，黑河流域年降水距平呈递增趋势（见图3-8），其中20世纪70年代中期到80年代初期为丰水期，之后转变为枯水期。80年代中期偏枯、后期偏丰；90年代初再度偏枯。总体上，近50年来全流域的年降水趋于增加。从占全年降水绝大部分比重的夏季年降水量来看，近50年来全流域降水量呈缓慢上升态势（图7-7）。
在黑河流域不同地区，降水量随时间变化的趋势存在差异。在上游区从东部扁都口至中部札马什克一带，年降水量随时间明显增加。向西至冰沟，变化幅度变小（图7-8）。在中游区张掖地区和位于中、上游分界线的莺落峡一带，年降水量动态比较稳定。在正义峡地区，降水量呈增加趋势。在西部的酒泉地区，年降水量也呈增加趋势（图7-9）。在下游地区，除马鬃山的年降水量随时间略有下降外，阿拉善右旗、拐子湖和额济纳旗的年降水量都比较稳定（图7-10）。总之，近50年来，黑河流域在上游的中、东部地区，年降水量呈增加的趋势，而在中、下游地区年降水量比较稳定。
图7-7 黑河流域夏季降水5年滑动平均变化趋势
图7-8 黑河流域上游区主要台站降水量历年变化趋势
二、蒸发与径流变化
（一）蒸发
分析黑河流域φ20 cm蒸发皿的观测结果发现，蒸发量从南部祁连山近1000 mm/a向北递增，到北部额济纳盆地达4000 mm/a（图7-11）。年内蒸发主要发生在4～9月份，其中7月份水面蒸发量最大。从多年变化过程来看，在上游的托勒一带，年水面蒸发量呈下降趋势，中游张掖变化稳定，酒泉略呈下降趋势，而在下游除马鬃山变幅较小外，拐子湖呈明显上升趋势，阿拉善右旗和额济纳旗均呈明显下降趋势（图7-12）。
（二）径流
近50年来，黑河流域径流变化如图7-13所示。在上游的札马什克地区，其径流量的时间过程线呈“U”型，即在20世纪50年代和80年代末为高值，其间为震荡的低值；西部讨赖河上游冰沟站的径流量随时间呈下降趋势；黑河出山口莺落峡径流量近50年来变化平稳，而梨园河出山口径流量则随时间呈增大趋势；黑河中游高崖径流量随时间下降，正义峡径流量随时间下降趋势更明显。
图7-9 黑河流域中游区主要台站降水量历年变化趋势
图7-10 黑河流域下游区主要台站降水量历年变化趋势
三、水文变化趋势分析
采用Kendall秩次相关法（李俊平，1995；张清等，2003；杨莲梅，2003；马晓波等，2003）进行非参数统计检验，量化黑河流域水文变化趋势与显著性检验。该方法步骤如下：
首先，计算Kendall统计量（τ），方差和标准化变量（M）：
图7-11 黑河流域φ20 cm蒸发皿年水面蒸发量等值线图
西北内陆黑河流域水循环与地下水形成演化模式
式中：P——径流系列所有对偶观测值（Ri，Rj，i
n——系列长度。
其次，给定显著性水平（α）。假定α=0.05，则检验临界值Ma=1.96。
最后，通过M与Ma的对比，进行判断：①若＞Ma，且M＞0，则上升趋势显著；②若＞Ma，且M＜0，则下降趋势显著。
Kendall秩次相关法计算结果如表7-4所示。在黑河流域扁都口地区年降水量的M值为2.76，其 M ＞1.96，且M＞0，而其余各站的M绝对值均小于1.96，表明黑河流域只有上游东部年降水量趋势增加显著，其余各站变化趋势均不显著。
张掖站年水面蒸发量的M绝对值小于1.96，其余各站的M 绝对值均大于1.96，表明张掖地区年水面蒸发量变化趋势不显著，其他地区年水面蒸发量变化趋势明显。其中托勒、阿拉善右旗、酒泉、额济纳旗站的M值分别为-3.63、-4.59、-5.05，均小于0，蒸发强度呈下降趋势；拐子湖站和马鬃山站的M值分别为2.71和2.85，均大于0，蒸发强度呈上升趋势。
图7-12 黑河流域主要台站φ20 cm蒸发皿水面蒸发量历年变化趋势
正义峡站年径流量的M值为-3.20，其 M ＞1.96，且M＜0，说明正义峡年径流量下降趋势显著。其余各站，包括莺落峡站的M绝对值均小于1.96，表明这些站年径流量变化趋势不显著。
利用正义峡站1957～2000年各月径流量资料（缺1967年，1974年和1981年资料）计算M值的结果表明，3月、4月、5月、10月和11月的M绝对值均大于1.96，且M值均为负值，表明月径流在年际历年下降趋势显著，尤以4月为最。其余各月下降趋势均不显著（表7-5）。
图7-13 黑河流域主要测站径流量历年变化趋势
表7-4 黑河流域水循环要素时间序列Kendall秩次相关法计算结果
综上所述，近50年来黑河流域年降水量呈增加趋势，但是除上游东部增加趋势显著外，其他地区变化趋势均不显著。而年水面蒸发量除张掖外，增加或下降趋势均显著。年径流量唯正义峡下降趋势明显。这些情况说明水循环要素的影响因素复杂。
表7-5 1957～2000年黑河流域正义峡各月径流量秩次相关法计算结果
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