延河流域主要水文要素時變過程分析(1)

1、延河流域主要水文要素時變過程分析(1)    摘要：對延河流域降水、徑流和泥沙等水文要素從20世紀中葉到21世紀初的年內(nèi)分配及年際變化進行了時變過程分析。以探求區(qū)域植被重建對流域水文過程的影響情況。結(jié)果表明，三個水文基本要素都有不同程度的年內(nèi)分布趨于均勻和年際變化趨緩的趨勢。20世紀7090年代比60年代流域平均面雨量分別減少了10.5%，11.7%和14.0%，年徑流量分別減少了19.0%，12.9%和22.6%，年輸沙量分別減少了21.1，%46.2%和41.7%。 關(guān)鍵詞：延河流域 時變 主要水文要素  temporal change a

2、nalysis of hydrological factors in the yanhe river basinabstract: the main hydrology factors in one river includes precipitation, runoff and sediment discharge. these three hydrology factors are impacted largely by regional land use/ land cover change. the yanhe river basin with the area of 7725km2

3、and in middle of the loess plateau, is one of the hot-spots for regional afforestation and soil water conservation in china. so studying on the temporal change of the main hydrology factors in the yanhe river basin is very essential for providing the basic information and supporting the decision of

4、local government.we collected the precipitation data and worked out the regional tendency from the 6 wide-spreaded rain gauge stations from the middle of 20th century to 21st century. we also got the runoff and sedimentation discharge data from 2 hydrology stations in the same period. its founded:1)

5、 the monthly distribution of each of those three main hydrology factors tended to be uniform, and the yearly change was prone to be tempered.2) compared to the average in 1960s, the annual precipitation in the 1970s, 1980s and 1990s in the basin, has respectively reduced by 10.5%, 11.7% and 14.0%.3)

6、 the annual water yield in the basin has separately reduced by 14.1%, 13.1% and 21.4%.4) the annual sediment discharge reduced by 21.1%, 46.2% and 41.7%.keywords: the yanhe river basin; temporal change; the main hydrology factors  延河流域位于黃土高原水土流失較嚴重的區(qū)域，長期以來由于土地利用不合理，濫墾、濫伐、濫牧，導致水土流失加劇，農(nóng)業(yè)自然資源遭到嚴重破

7、壞，以至造成生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)失調(diào)，水旱災害頻發(fā)，給當?shù)厝罕娚a(chǎn)生活帶來嚴重威脅。隨著區(qū)域水土保持治理措施的加強，流域下墊面條件發(fā)生了系統(tǒng)性變化，而流域水文規(guī)律主要決定于氣候氣象條件及下墊面條件。下墊面條件的改變能顯著改變水量平衡各要素的對比關(guān)系 1。因而針對流域生態(tài)水文方面的研究近來也變得越發(fā)重要和急需。本文所進行的水文要素時變過程分析，正好迎合了這一研究潮流，通過探究各要素自20世紀中葉至21世紀初的變化趨勢分析，力求能夠?qū)^(qū)域水文響應過程及狀況的分析提供專業(yè)支持。1 流域概況延河是黃河右岸、中游區(qū)上段的河口鎮(zhèn)至龍門段的一級支流，位于東經(jīng)108°45110°28，北緯36&#

8、176;2337°17之間，發(fā)源于陜西省靖邊縣東南天賜灣鄉(xiāng)周山，由西北向東南流經(jīng)志丹、安塞、寶塔、延長等四縣區(qū)，在延長縣南河溝鄉(xiāng)涼水岸附近匯入黃河。延河干流總長286.9km，流域面積7725 km2，平均坡度為4.3，河網(wǎng)密度約為4.7km/ km2，主要支流有杏子河、西川、蟠龍川和南川等2。流域多年平均降水量為495.6mm，年平均氣溫9，主要災害類型為旱災、霜凍、冰雹及暴雨。流域內(nèi)黃土丘陵溝壑面積占全流域的90，其中延長以上為黃土梁峁狀丘陵溝谷區(qū)，安塞至延長之間沿河一帶為河階地，延長以下為黃土寬梁殘塬溝谷區(qū)，流域出口處為黃土覆蓋石質(zhì)丘陵溝谷區(qū)2。流域內(nèi)設有20多處分布比較均勻的

9、雨量站，水文站有上游杏河流域的杏河站（379km2）、延水流域延安站（3208km2）及下游控制斷面甘谷驛站（6150km2（1957-1964年）、5898km2(1965-1970年)、5891km2(1971-1989年)）等3個。2 降雨徑流年內(nèi)分配方法降水分析采用了蟠龍（19561989年）、招安（19571989年）、化子平（19531989年）、甘谷驛（19522000年）、安塞（19562001年）和鄰近周河流域志丹（19521987年）等6個系列較長的雨量站實測資料；流量分析采用了流域出口控制站甘谷驛站19572003年的實測資料；泥沙分析采用了甘谷驛站19522000年的實

10、測含沙量和輸沙量資料。并利用降水徑流、站站相關(guān)等方法，對相應缺測資料進行了適當插補。降水、徑流年內(nèi)分配分析采用了不均勻系數(shù)cl法，即通常用大于年平均流量的累積值（以計）與超過年平均流量的天數(shù)乘年平均流量值（以nq0計）之差與一年的總經(jīng)流量的比值來表示。cl值越大，說明降水、徑流也越集中，年內(nèi)分配越不均勻。由于此法計算過程繁瑣，為簡化起見，可用月平均流量值代替日平均流量3。其公式為：                  

11、               或  式中：cl降水、徑流年內(nèi)不均勻系數(shù)；pm、qm大于月均值的各月降水、徑流量；p0、q0月平均降水徑流量； k月降水、徑流量大于月平均降水、徑流量的個數(shù)。2.2  年內(nèi)分配分析延河流域各水文要素的年內(nèi)分配很布均勻（圖1），其中多年平均降水量年內(nèi)分配主要集中在夏季，尤其汛期3個月（79月份）占年降水量的60.6，其中78月份最大，12月和1月份最小；徑流的年內(nèi)分配情況與降水略有不同，除了汛期所占比例達到5

12、6.9外，3月份的徑流量相對枯季其它月份的大一些，出現(xiàn)了小的汛情（春汛情況），這與少量冰雪融水補給有關(guān)；而含沙量的年內(nèi)分配和季節(jié)變化與暴雨洪水分布有密切關(guān)系，且比降水、徑流量更集中。最大月平均含沙量出現(xiàn)在7或8月,約占年含沙量的90%，連續(xù)最大4個月（69月）含沙量占全年的95%99%，除5月份有少量泥沙外，其余月份幾乎沒有河流泥沙情況。 從長系列年內(nèi)分配變化情況及不同年代分配變化過程看(表1、表2及圖2)：降水量多年平均cl為0.43,最大的0.55,最小的0.31?？梢钥闯鼋邓縞l的年際變化不大，總體上略有下降的趨勢，和超過機率略有分散的趨勢，說明降水分布略趨均勻。超過月平均值

13、的月份也主要集中在510月，其中7月份年年超過了均值，8月份次之，而12翌年2月歷來沒有超過均值；徑流量多年平均cl為0.37，最大的0.53，最小的0.20,與降水相比變幅更大而且在上下波動中也有逐步變小的趨勢，超過機率分布情況也出現(xiàn)了分散趨勢，說明年內(nèi)分配趨于緩和。超過均值的月份主要集中在710月，而并沒有出現(xiàn)年年都超過均值的現(xiàn)象，其中7，8月超過機率最高，3月份和6，9，10月份差不多，平均也有40%左右的超過均值機率，12和1月一直小于均值；泥沙的分配情況也隨徑流的變化和暴雨洪水的分布變化而變化，而且7，8月占比例明顯趨平了。表1  延河流域水文要素不同年代年內(nèi)分配統(tǒng)計