基于環(huán)境變化的灤河流域水文特征演變規(guī)律研究

□馬 朝

基于環(huán)境變化的灤河流域水文特征演變規(guī)律研究

□馬 朝

統(tǒng)籌考慮灤河干流地表水資源的不斷衰減，環(huán)境變化影響的不斷加劇,分析灤河流域水文過程演變規(guī)律，改善流域水文效應(yīng)，進(jìn)而為合理開發(fā)灤河水資源提供參考。

環(huán)境變化；人類活動(dòng)；灤河流域；徑流；演變規(guī)律

環(huán)境變化對于流域水文水資源具有較為明顯的影響，主要通過改變流域內(nèi)的水文驅(qū)動(dòng)因素以及下墊面條件，影響流域的水文循環(huán)和蒸散發(fā)等水文過程。其中，人類活動(dòng)對流域水文特征尤其是河川徑流量的大小具有最為直接的影響。灤河是我國華北地區(qū)水資源量相對比較充沛的河流，是海河流域的重要水系之一。隨著環(huán)境變化影響的不斷加劇，水資源衰減問題日益凸顯，基于環(huán)境變化研究和分析灤河流域內(nèi)水文特征演變規(guī)律以及空間分布差異對于灤河流域水資源管理、生態(tài)環(huán)境保護(hù)以及水資源綜合利用等都具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.灤河流域概況與資料情況

灤河流域位于我國華北平原東北部，是海河流域的一級分區(qū)水系，發(fā)源于河北省張家口地區(qū)的巴彥古爾圖山北麓，流經(jīng)我國河北省、內(nèi)蒙古自治區(qū)以及遼寧省的25個(gè)市縣區(qū)，流域全長共計(jì)888km。灤河流域盛行溫帶大陸季風(fēng)性氣候，冬季干燥寒冷，夏季炎熱多雨，每年7-8月份由于流域區(qū)域內(nèi)雨量集中和暴雨頻發(fā)，容易形成洪水，多年平均降雨量520mm。在灤河整個(gè)流域的不同位置分布著諸多的水文站，用于監(jiān)測和分析灤河流域水資源開發(fā)的水文效應(yīng)和徑流的長期演變趨勢。其中，位于唐山市境內(nèi)的灤縣水文站是灤河注入渤海灣前的最后一個(gè)水文控制站，灤縣水文站的控制面積約占灤河流域總面積的96.6%。從控制面積上來看，灤縣水文站的徑流變化和水文特性基本上能夠反映和代表灤河流域的地表水資源變化和演變趨勢。

2.基于環(huán)境變化的灤河流域水文特征演變規(guī)律分析

人類對流域水資源非理性的開發(fā)活動(dòng)對水循環(huán)和水文過程具有深刻的影響。由于人類水土保持措施具有一定的滯后性，流域下游的水文序列將表現(xiàn)為趨勢性漸變特征，一般可采取一定的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對受人類活動(dòng)影響后所發(fā)生的水文序列統(tǒng)計(jì)特性變化進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)而得出水文序列在環(huán)境變化情況下的趨勢性演變規(guī)律。

根據(jù)灤河流域多年氣溫降水氣象材料，對人類活動(dòng)狀況影響期間灤河流域的天然徑流量進(jìn)行還原，并以1960年至1979年之間的灤河流域?qū)崪y徑流量作為模型研究的基準(zhǔn)值，對1980年以后由于人類活動(dòng)影響還原流域天然徑流量可得出在不同的時(shí)期人類活動(dòng)對灤河流域徑流量影響程度的定量分析結(jié)果。從20世紀(jì)80年代開始至今，灤河流域?qū)崪y徑流量相對于基準(zhǔn)期的基準(zhǔn)值總體表現(xiàn)為不斷下降的趨勢。其中，1980-1989年間，灤河流域地表徑流相對于基準(zhǔn)期基準(zhǔn)值下降程度較高，但在此期間人類活動(dòng)所起的作用尚不明顯，對實(shí)測徑流量的影響約占總體下降量的8.36%，對地表徑流起主要影響作用的因素主要為氣候變化因素；在1990-1999年間，尤其是在90年代中期，灤河流域進(jìn)入明顯的豐水期，全流域徑流呈現(xiàn)不斷增加的趨勢。但由于該時(shí)期人類活動(dòng)影響的顯著上升，從實(shí)測徑流量指標(biāo)分析仍表現(xiàn)為一定程度的減少；進(jìn)入21世紀(jì)以后，灤河流域徑流量偏少，相比多年平均徑流量下降約18%～30%，灤河流域?qū)崪y徑流量相對于基準(zhǔn)期基準(zhǔn)值的減少程度最高，這與人類活動(dòng)在此期間對流域影響作用的逐漸增強(qiáng)和人類改變環(huán)境能力的不斷提高有緊密的聯(lián)系，而在此期間氣候?qū)εc流域地表徑流的影響程度逐漸減弱。

從人類活動(dòng)對流域水文過程的影響機(jī)理角度分析，人類活動(dòng)所引起的土地利用格局和地表覆被變化是最主要的因素，如湖泊和沼澤等地帶對減少河道徑流量等都會(huì)起到一定的影響。20世紀(jì)末期由于人類活動(dòng)的不斷增加，灤河流域地表植被尤其是林地面積不斷縮減，在很大程度上削弱了植被對地表徑流的調(diào)節(jié)作用，造成流域徑流在長期的演變中不斷減少。從2008年以后，隨著人們環(huán)保意識的不斷增強(qiáng)，國家和政府也采取了一系列環(huán)境治理措施，因此從整體上改善了灤河流域的地表覆被條件，但從長期來看，灤河流域水資源仍然面臨較為嚴(yán)峻的形勢。

3.結(jié)論

隨著環(huán)境的變化，流域河川徑流將會(huì)發(fā)生顯著的時(shí)空變化。多年來灤河流域徑流過程的改變加劇了沿線水資源的短缺和水文生態(tài)環(huán)境問題。從灤河流域干流地表徑流量變化來看，多年來實(shí)測徑流量不斷下降，但徑流年內(nèi)變化減少趨勢并不明顯。在20世紀(jì)80年代到90年代，灤河流域全流域徑流出現(xiàn)增加但進(jìn)入,21世紀(jì)后則仍然表現(xiàn)為減少趨勢。環(huán)境變化影響因素中，人類活動(dòng)對流域水文特征的演變具有直接的影響，且在不同時(shí)期影響程度不同，但人類活動(dòng)的影響作用總體表現(xiàn)為上升的趨勢。□

2016-10-25

馬 朝，男，漢族，唐山水文水資源勘測局，工程師。