流域下垫面变化对潮白河密云水库上游径流影响分析

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1、流域下垫面变化对潮白河密云水库上游径流影响分析ffiSB刘江侠WB海河水利委员会科技咨询中心中水北方勘测设计研宄有限责任公司摘要：密云水库是首都北京最主要的地表饮用水水源地，其来水量的变化直接影响到北京市社会经济发展和生态文明建设。据分析，与20世纪80年代前相比，潮白河密云水库以上流域土地利用组成、水土保持工程建设以及水资源开发利用等下垫面条件发生丫较大变化，使潮內河天然年径流随年代逐渐减少的趋势相当明显，对年径流的影响量为7.5亿m3左右，径流的衰减幅度已达到50%以上。文章通过分析水库上游下锇面变化情况，甄别影响径流减小的主耍因素，为保障供水安全提供了科

2、学参考。关键词：潮Q河;密云水库;径流影响;下垫而;作者简介：任涵璐(1987年一)，女，工程师。收稿日期：2017-05-26基金：北京市专项基金(7160001)Received：2017-05-26密云水库上游的潮0河流域是首都北京的重要生态屏障和水源区，作为南水北调调蓄工程的密云水库是北京最大的饮用水供应地，2000年以来水库的入库径流量呈明显衰减趋势。为此，亟需摸清水库上游下垫面变化情况，甄别影响径流减小的主要因素，保障供水安全。1概况潮白河上游由白河、潮河两条支流组成，两条支流于北京市密云区汇合，汇合处建有密云水库，水库以上流域面积15788km，

3、占潮白河流域面积的82%。密云水库上游流域地处内蒙古高原与燕山地槽的地质过渡带，由北向南大体分为内蒙古高原、土石山区和石质山区。流域内燕山和阴山山脉横贯南部和北部，大致呈南北走向，地势自西北向东南倾斜，海拔高度15（Tl800m。密云水库上游流域属北三河山区三级区，流域内行政区划包括河北省承德市的丰宁、滦平、兴隆和张家门市的赤城、沽源以及北京市的延庆、怀柔、密云等区县。水库上游流域生物资源多样，主要农作物有小麦、玉米、稻谷、大豆、花生、卄薯、棉花等，上游流域内赤铁矿、磁铁矿、沸石、钼、钒钛等矿藏资源丰富。密云水库上游流域2014年总人口84.1万人，其中城镇人

4、口25.4万人，城镇化率为30.2%。2下垫面变化情况近10年来，密云水庵年均入庵水量仅力3.56亿m，地表径流量衰减严重。经资料分析，流域土地利用组成、水土保持工程建设以及水资源开发利用等下垫面条件的变化是造成其径流量衰减的重要原因。2.1土地利用变化情况据卫星遥感资料分析，198CT2010年水库上游流域的土地利用状况发生了较明显的变化。林草地在水库上游流域所占比例最大，30年来面积增加较为明显，从1980年的12189km增加到2010年的13540km,增加了11%,水库上游流域的林草覆盖率（林草面积占总面积的比例）由1980年的77%增加到2010年

5、的86%。耕地减少较为明显，从1980年的3443km减少到2010年的1961km，减少了43%。不同年代各类土地利用类型变化情况，如图1所示。经统计，1980年以来水库上游流域的有效灌溉面积呈现先增加后减少的情况。有效灌溉面积自1980年的54.56万亩，增加到1995年的62.34万亩，至2000年达到64.72万亩，随后灌溉面积降低到2012年的59.7万亩。阁1密云水库上游流域土地利用变化情况下载原阁2.2植被变化情况1980年以来水库上游流域的林草覆盖率呈增加趋势。据北三河山IXNDVI指数（反映地表植被覆盖状态和植物量指数）分析，水库上游流域上世

6、纪80、90年代植被覆盖呈缓慢增长状态，ND-VI指数从1984年的0.285增加到1999年的0.328;2000年以来，水库上游流域的植被覆盖呈较快增加状态，NDVI指数从1999年的0.328增加到了2012年的0.431，增加了31.4%,见表1。1980年以来北三河山区NDVI分布情况如图2所示。图2北三河山区NDVI分布情况下载原图3下垫面要素变化对流域地表径流影响3.1流域地表径流变化据水库上游流域1956~2010年不同年代降雨量和天然径流量分析，见表2，水库上游潮白河天然径流量随年代呈明显的减少趋势，200广2010年与1956〜1959年比

7、较，流域平均年降水量减少了25.3%，天然年径流减少了82.9%;1980〜1989年与200广2010年降雨量基本相等，但年径流量减少了41.7%;1990^2000年与196CT1969年比较，流域平均年降水量增加了2%，但天然年径流反而减少了17.3%。由此可见，除降雨减少的因素外，流域下垫面要素的变化也是导致水库上游潮Q河径流量减少的原因之一。表2潮白河密云站不同年代降水量、径流量对比下载原表为定量分析水库上游流域下垫面变化对地表径流产生的影响，依据现状下垫面条件（2001〜2010年）卜的降雨产流情况对1956〜2000年径流量进行K垫面一致性分析。

8、统计1956〜1980年、1981〜2