大清河流域水循環(huán)影響與定量評價研究.pdf

1、全球氣候變化和人類活動的加劇導(dǎo)致水資源時空分配以及區(qū)域水資源量的改變，進(jìn)而對水資源、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)系統(tǒng)等產(chǎn)生影響，分析研究徑流量變化的驅(qū)動因子為緩解水資源危機(jī)提供了科學(xué)基礎(chǔ)。大清河水系作為河北省居民生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要供水來源，其水資源狀況直接關(guān)系到流域內(nèi)的社會經(jīng)濟(jì)和生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展，以大清河流域內(nèi)的兩個子流域作為研究對象，即張坊水文站上游流域和西大洋水庫上游流域，通過分析量化兩個子流域氣候變化、土地利用/覆被變化和水利工程等人類

2、活動對徑流量影響的貢獻(xiàn)率，反映出整個大清河水系徑流量減少的主要影響因素，不僅為大清河流域水資源的合理開發(fā)和社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)，也為海河流域其他水系的研究提供了科學(xué)參考。
　　本文根據(jù)選取的8個國家級氣象站點(diǎn)，按照子流域面積加權(quán)平均求出張坊上游流域和西大洋水庫上游流域1967-2010年降雨量和氣溫序列，利用趨勢分析和M-K突變檢驗(yàn)，分析了降雨量和氣溫的年均變化趨勢和突變情況，結(jié)合徑流深的趨勢分析、M-K突變檢驗(yàn)和累積距

3、平分析，將研究時段劃分為基準(zhǔn)期（1967-1980年），評價一期（1981-1989年），評價二期(1990-2004年)和評價三期(2005-2010年)，應(yīng)用SWAT水文模型與分離評判法，定量評價氣候變化、土地利用/覆被變化和水利工程等人類活動對徑流量影響的貢獻(xiàn)率，得出以下結(jié)論:
　　(1)從1967年到2010年期間，張坊水文站上游和西大洋水庫上游流域降雨量和徑流深均呈現(xiàn)了下降的趨勢，降雨量下降趨勢不明顯，呈一定的周期性變化

4、;兩個子流域徑流深在1982年以后下降顯著，張坊水文站徑流深在1982年發(fā)生突變，西大洋水庫發(fā)生突變在1982年和1989年;兩個子流域氣溫基本相同，均呈現(xiàn)上升趨勢，突變發(fā)生在2004年，2005年以后氣溫升高明顯。
　　(2)降雨量和徑流深有很好的相關(guān)性，兩者呈下降趨勢，降雨量下降是導(dǎo)致徑流減少的主要?dú)夂蛞蜃?。相對于基?zhǔn)期，張坊水文站上游流域三個評價期氣候變化對徑流量影響的貢獻(xiàn)率分別為8％，9％，12％，西大洋水庫上游分別為16

5、％、19％、31％。雖然氣候變化對徑流減少的貢獻(xiàn)率很小，但總體上呈現(xiàn)了增加的趨勢，氣候變化對大清河流域水循環(huán)影響的長期性逐漸凸顯。
　　(3)相對于基準(zhǔn)期，張坊水文站上游流域三個評價期土地利用/覆被變化對徑流量影響的貢獻(xiàn)率分別為33％、39％、36％，西大洋水庫上游分別為38％，47％，24％。20世紀(jì)80年代改革開放以后，農(nóng)村土地政策改革，90年代大量修建梯田，耕地面積迅速增加，城鎮(zhèn)化不斷發(fā)展，過渡森林砍伐和放牧導(dǎo)致林地和草地大

6、面積減少。相對于1980土地利用狀況，大清河流域內(nèi)土地利用/覆被結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的改變，是導(dǎo)致大清河流域徑流減少的一個主要因素。
　　(4)對于張坊水文站上游流域，基準(zhǔn)期、評價一期、評價二期和評價三期水利工程等人類活動年均取耗水量分別為3394、9449、17660、21559萬m3，西大洋水庫上游流域分別為5659、10213、12290、23387萬m3，相對于基準(zhǔn)期，張坊水文站上游流域三個評價期水利工程等人類活動對徑流量影響的

7、貢獻(xiàn)率分別為42％，33％，33％，西大洋水庫上游分別為46％，34％，45％，可見，大清河流域水利工程等取耗水量顯著增加，雖然對徑流量減少的貢獻(xiàn)率并未呈現(xiàn)增加趨勢，但仍然是大清河流域水資源量減少的主要驅(qū)動因子。
　　(5)土地利用/覆被劇烈變化的主要原因是人類活動的影響，其與水利工程等對徑流量影響的貢獻(xiàn)率之和表示人類活動對徑流量影響的貢獻(xiàn)率，對于張坊水文站上游流域，相對于基準(zhǔn)期，三個評價期人類活動對徑流量影響的貢獻(xiàn)率分別為92％