大清河流域水循環(huán)影響與定量評(píng)價(jià)研究.pdf

1、全球氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)的加劇導(dǎo)致水資源時(shí)空分配以及區(qū)域水資源量的改變，進(jìn)而對(duì)水資源、社會(huì)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(dòng)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(lái)源，其水資源狀況直接關(guān)系到流域內(nèi)的社會(huì)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(gè)子流域作為研究對(duì)象，即張坊水文站上游流域和西大洋水庫(kù)上游流域，通過(guò)分析量化兩個(gè)子流域氣候變化、土地利用/覆被變化和水利工程等人類(lèi)

2、活動(dòng)對(duì)徑流量影響的貢獻(xiàn)率，反映出整個(gè)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(kāi)發(fā)和社會(huì)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(gè)國(guó)家級(jí)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(kù)上游流域1967-2010年降雨量和氣溫序列，利用趨勢(shì)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(shì)和突變情況，結(jié)合徑流深的趨勢(shì)分析、M-K突變檢驗(yàn)和累積距

3、平分析，將研究時(shí)段劃分為基準(zhǔn)期（1967-1980年），評(píng)價(jià)一期（1981-1989年），評(píng)價(jià)二期(1990-2004年)和評(píng)價(jià)三期(2005-2010年)，應(yīng)用SWAT水文模型與分離評(píng)判法，定量評(píng)價(jià)氣候變化、土地利用/覆被變化和水利工程等人類(lèi)活動(dòng)對(duì)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(kù)上游流域降雨量和徑流深均呈現(xiàn)了下降的趨勢(shì)，降雨量下降趨勢(shì)不明顯，呈一定的周期性變化

4、;兩個(gè)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(kù)發(fā)生突變?cè)?982年和1989年;兩個(gè)子流域氣溫基本相同，均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，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(shì)，降雨量下降是導(dǎo)致徑流減少的主要?dú)夂蛞蜃?。相?duì)于基準(zhǔn)期，張坊水文站上游流域三個(gè)評(píng)價(jià)期氣候變化對(duì)徑流量影響的貢獻(xiàn)率分別為8％，9％，12％，西大洋水庫(kù)上游分別為16

5、％、19％、31％。雖然氣候變化對(duì)徑流減少的貢獻(xiàn)率很小，但總體上呈現(xiàn)了增加的趨勢(shì)，氣候變化對(duì)大清河流域水循環(huán)影響的長(zhǎng)期性逐漸凸顯。
　　(3)相對(duì)于基準(zhǔn)期，張坊水文站上游流域三個(gè)評(píng)價(jià)期土地利用/覆被變化對(duì)徑流量影響的貢獻(xiàn)率分別為33％、39％、36％，西大洋水庫(kù)上游分別為38％，47％，24％。20世紀(jì)80年代改革開(kāi)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(guò)渡森林砍伐和放牧導(dǎo)致林地和草地大

6、面積減少。相對(duì)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(gè)主要因素。
　　(4)對(duì)于張坊水文站上游流域，基準(zhǔn)期、評(píng)價(jià)一期、評(píng)價(jià)二期和評(píng)價(jià)三期水利工程等人類(lèi)活動(dòng)年均取耗水量分別為3394、9449、17660、21559萬(wàn)m3，西大洋水庫(kù)上游流域分別為5659、10213、12290、23387萬(wàn)m3，相對(duì)于基準(zhǔn)期，張坊水文站上游流域三個(gè)評(píng)價(jià)期水利工程等人類(lèi)活動(dòng)對(duì)徑流量影響的

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