涇河流域中下游地區(qū)水資源演化趨勢及承載力分析評價.pdf

1、涇河流域中下游地區(qū)地處關中—天水經(jīng)濟區(qū)中部,西咸一體化發(fā)展外緣,是我國西部地區(qū)經(jīng)濟基礎較好、自然條件優(yōu)越、人文歷史深厚、發(fā)展?jié)摿^大的地區(qū)。但一直以來該區(qū)水資源較為匱乏,人均水資源量只占全國水平的10％左右,在一定程度上制約了該區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模。因此有必要對該區(qū)的水文要素演變規(guī)律、水資源演化趨勢及水資源承載力進行分析評價,進一步認識和掌握該區(qū)的水文要素動態(tài)特征和水資源動態(tài)演化規(guī)律,對提高水資源利用率,加強生態(tài)環(huán)境保護,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,創(chuàng)建

2、節(jié)約型社會,貫徹落實科學發(fā)展觀都有積極的影響和作用。本文研究成果如下:
　　l)采用滑動平均法、Kriging插值法、頻率年分析法研究了涇河流域中下游地區(qū)降水、氣溫、蒸發(fā)、徑流、地下水位等水文氣象要素的變化趨勢。結果表明,研究區(qū)年均降水量呈波動下降趨勢,東南部和西北部地區(qū)的降水量變差系數(shù)Cv較大,中部地區(qū)相對較小,且南部地區(qū)年降水量一般在480～530mm,北部地區(qū)在530～600mm,南少北多的規(guī)律比較明顯;氣溫、蒸發(fā)量逐年升高

3、,年均增溫幅度為0.07℃/a;徑流量逐年降低;地下水位年際變化經(jīng)歷了快速上升期—快速下降期—下降緩和期—平穩(wěn)期4個過程,地下水位埋深主要在20～50m,占研究區(qū)總面積的80.21%。
　　2)分別采用累積曲線法、差積曲線法、累積平均值過程線法對徑流的一致性、周期性、穩(wěn)定性與代表期進行了分析。結果表明,涇河張家山站年徑流量一致性較差,周期變化具有連豐連枯、豐枯交替和枯水時間段持續(xù)較長等特點,以1974～1996年徑流系列作為代表期

4、效果較好,穩(wěn)定性較高。
　　3)采用相關分析法對涇河流域中下游地區(qū)的降水、氣溫、蒸發(fā)、徑流、地下水位進行相關性分析。結果表明,地下水位埋深與氣溫、蒸發(fā)量均呈正相關關系,與徑流量呈負相關關系。河流徑流量與降水量存在一定的正相關關系,與氣溫、蒸發(fā)量關系并不明顯,主要因為研究區(qū)內(nèi)多年平均自產(chǎn)徑流量為4.19億m3,只占總徑流量的25%,河流徑流量與中上游地區(qū)氣象水文條件相關性較大。
　　4)采用灰色關聯(lián)法分析了涇河流域中下游地區(qū)地

5、下水位變化對降水、次降水及蒸發(fā)動態(tài)響應的時間關系。結果表明,涇東涇河階地區(qū)水位埋深大于15m時,地下水位對降水的響應時間相應滯后3～4個月;涇西黃土臺塬區(qū)水位埋深大于28m時,地下水位對降水的響應時間相應滯后4～5個月;黃土丘陵溝壑區(qū)水位埋深大于42m時,地下水位對降水的響應時間相應滯后5～6個月;黃土高原溝壑區(qū)水位埋深大于38m時,地下水位對降水的響應時間相應滯后4～5個月。
　　5)應用時間序列模型—ARIMA(p,d,q)(

6、差分自回歸移動平均模型)對涇河流域中下游地區(qū)地下水位和徑流量分析建模,并預測其未來變化趨勢。結果表明,該方法對數(shù)據(jù)擬合效果較好,預測精度較高。預測結果表明短期內(nèi)研究區(qū)地下水位變化處于穩(wěn)定狀態(tài),年徑流量仍有減小趨勢。
　　6)采用主成分分析法對涇河流域中下游地區(qū)2001～2010年水資源承載力水平進行了分析評價。結果表明,人口及社會經(jīng)濟發(fā)展和自然氣候條件是影響研究區(qū)水資源承載力水平的主要因素。一方面隨著經(jīng)濟發(fā)展和技術進步,人們開發(fā)利