滦河流域径流变化和其驱动力研究

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1、滦河流域径流变化和其驱动力研究　　摘要：根据滦河流域滦县站1950年-2009年的逐日降水资料、逐日流量资料，运用数理统计等方法系统分析了滦河流域径流的年际、代际、年内变化特征和径流的变化趋势，并对滦河流域降水变化做了相应分析，探讨了降水和人类活动对径流变化的影响。结果表明：滦河流域径流的年际变化剧烈，代际变化明显，1950年-1979年基本处于丰水期阶段，1980年后基本处于枯水期阶段；径流年内分配极不均匀，主要集中在7月-9月，几乎占全年的66.2%。滦河流域径流有显著的递减趋势，降水与径流变化趋势基本一致，不同阶段降水

2、和人类活动对径流的影响不同，1959年-1968年，降水和人类活动均对径流的增加做出了贡献；1969年-2009年，人类活动是该时期滦河流域径流减少的主要原因。关键词：滦河流域；径流变化；人类活动；降水量；驱动因子中图分类号：TV121文献标识码：A文章编号：16721683（2013）050006058河川径流量是最重要的淡水资源，是水资源综合利用和水资源管理的重要依据[1]，因此河川径流变化及其驱动力的研究备受关注：王国庆等[2]以黄河中游三川河流域为例，基于天然径流过程的模拟，采用流域水文模拟途径分析评估了气候变化和人

3、类活动对流域径流量的影响；粟晓玲等[3]应用回归分析法，定量分析了气候变化和人类活动对渭河入黄径流的影响；Hernandez等[4]将KINEROS和SWAT两个水文模型应用于半干旱流域，认为SWAT模型可以很好地反映土地覆被变化条件下的多年降雨-径流关系；Siriwardena等[5]以澳大利亚彗星河流域为研究实例，采用日降雨径流概念模型SIMHYD，将森林覆被转化为耕地或者草地，分析了流域河道径流的影响。滦河流域属于半干旱、半湿润地区，随着经济的快速发展，滦河流域的水资源危机日渐严重[6]，生态环境已趋于严重恶化[7]，

4、[JP2]流域经济的发展对水资源的依赖性越来越强，水资源开发利用强度不断加大[8]。20世纪70年代，国家实施了滦河跨流域引水工程，先后在滦河干流修建了潘家口水库和大黑汀水库，90年代在滦河一级支流青龙河上修建桃林口水库，[JP]并逐渐建成引滦入津、引滦入唐等配套工程。本文基于滦河流域长期水文观测资料，分析该流域径流变化及其驱动因子，为流域水资源综合利用和水资源管理提供重要依据。1流域概况滦河位于东径115°30′-119°45′8，北纬39°10′-42°40′，发源于河北省丰宁县西北巴彦图古尔山麓[9]，北流入内蒙古自治

5、区，称闪电河；在多伦附近与上都河汇合后称大滦河；至城口转向东南，于外沟门子附近再次进入河北省；然后向南，在乐亭县注入渤海。滦河流域是海河流域水量最丰富的一条河，支流众多，全长888km，流域面积44750km2。滦河流域地处温带大陆性季风区，雨量集中是该地区气候的一个显著特点，夏季受大陆低压和副高控制，雨量充沛，炎热多雨，冬季受内蒙高压控制，雨雪稀少，寒冷而干燥。该流域径流量年内分配极为不均，70%左右的水量集中在7月-[JP]9月的汛期，且年际丰枯变化悬殊，连续丰水年和连续枯水年的异常现象经常出现[10]。滦县水文站是滦河

6、下游总控制站，控制流域面积44100km2，占全流域的982%。该站1929年由前华北水利委员会设立，距今已有80余年的历史，数据序列长，是研究滦河流域径流历史变化的理想站点。本文从水文年鉴上摘录滦县站1950年-2009年逐日流量资料进行滦河径流特征分析，并收集滦县站同期降水资料和上游人类活动资料，据此分析径流变化及其影响因素。2流域径流变化分析2.1径流累积曲线分析8对于径流量的累积曲线，如果不受人类活动的干扰，各年的来水量虽然有丰枯变化，径流累积点也会有波动，但没有系统偏离。如果受到外界人类活动影响，径流累积点据就会发

7、生明显的系统偏离[11]。本文利用实测资料绘制出滦河流域滦县站的年径流累积曲线，见图1。可以看出，20世纪50、60、70年代滦河年平均流量都大于多年平均流量值，尤其是50年代，年平均流量几乎为多年平均流量的两倍。而20世纪80、90年代以及21世纪初（2000年-2009年）年平均流量都小于多年平均流量，21世纪初年平均流量仅为多年平均流量值的016倍。可见，滦河流域年径流有较明显的代际特征，年际丰枯变化悬殊，且从20世纪80年代以来年径流量减少迅速。2.4径流的年内变化滦河流域滦县站径流年内分配特征见表3，由表3可以看出

8、，滦县站年径流年内分配极为不均，1950年-2009年间夏季径流占608%，冬季只占63%，春季也只占到114%，可见，天然径流量不能满足春季灌溉用水需求，影响农业经济发展。3.2降水和人类活动对径流影响的定量分析双累积曲线法（Doublemass8analysis）是进行时间序列分析的一