9.1.1 趋势分析方法
季节性肯达尔Kendall检验的原理是将历年相同月(季)的水质资料进行比较,如果后面的值(时间上)高于前面的值记为“+”号,否则记作“-”号。如果加号的个数比减号的多,则可能为上升趋势,类似地,如果减号的个数比加号的多,则可能为下降趋势。如果水质资料不存在上升或下降趋势,则正、负号的个数相等。季节性肯达尔检验避免了季节性的影响,同时,由于数据比较只考虑数据相对排列而不考虑其大小,故能避免水质资料中常见的漏测值问题,也使奇异值对水质趋势分析影响降到最低限度。
河流流量具有一年一度的周期性变化,河流水质组分浓度大多受流量的周期性变化的影响,为了判断水质趋势是否是由于河流流量变化引起,定义了剔除流量对水质浓度影响的检验方法,称为流量调节浓度的检验法。
分析评价时段为2000—2020年,运用季节性肯达尔检验及流量调节浓度检验法判断水质趋势的升、降。分析结果分为三类五级。三类为上升、下降和无趋势;五级为高度显著上升、显著上升、无趋势、显著下降和高度显著下降。
根据《地表水资源质量评价技术规程》(SL395—2007)中流域及区域水质变化趋势分析,流域及区域水质趋势分析包括单项水质项目上升趋势水质站比例、下降趋势水质站比例、无趋势水质站比例评价,单项水质项目水质特征评价和流域及区域水质特评价三部分内容。
流域及区域单项水质趋势比例采用以下公式:
式中:TUPm—某单项水质项目的上升比例;
TDNm—某单项水质项目的下降比例;
NUPm—某单项水质项目上升趋势水质站数;
NDNm—某单项水质项目下降趋势水质站数;
NNOm—某单项水质项目无趋势水质站数;
N—进行流域内及区域水质项目趋势分析的水质站总数。
流域及区域水质变化趋势分析结果以综合指数WQTI表示,其计算按以下公式:
式中:WQTIUP—流域及区域水质上升趋势综合指数;
WQTIDN—流域及区域水质下降趋势综合指数;
TUPDO—溶解氧上升趋势比例;
TDNDO—溶解氧下降趋势比例;
TUPm—其他水质项目的上升趋势比例;
TDNm—其他水质项目的下降趋势比例;
M—评价项目总数。
根据某单项水质项目上升比例和下降比例的大小关系,判断流域及区域单项水质项目的变化特征。若TUPm>TDNm(溶解氧为TUPDO<TDNDO),表明流域及区域该单项水质项目趋于恶化;反之趋于改善。
根据流域及区域水质上升趋势综合指数和下降趋势综合指数的大小关系,判断流域及区域总体水质变化特征。若WQTIUP>WQTIDN,表明流域及区域水质整体状况趋向恶化;反之有所好转。