青海省主要河流徑流情勢及水生態(tài)狀況分析

薛建軍

（青海省水文水資源勘測局，西寧 810001）

1 引言

青海省幅員遼闊，地形多樣，氣候復(fù)雜，河湖眾多，省內(nèi)流域面積1 000km2以上的河流有200 條，水面面積在1km2以上的湖泊達(dá)242 個。孕育了長江、黃河、瀾滄江、黑河等大江大河，是我國重要的水源涵養(yǎng)區(qū)和生態(tài)屏障。

本文主要選用青海省監(jiān)測的流域面積大于1 000km2及以上的主要河流代表站長系列徑流資料，分析其徑流系列的時(shí)序變化和區(qū)域徑流情勢變化情況，進(jìn)一步說明影響青海省區(qū)域年徑流、汛期、非汛期徑流情勢變化的規(guī)律性及主要原因。

2 代表站年、汛期、非汛期天然徑流量、年內(nèi)年際變化

2.1 代表站年、汛期、非汛期天然徑流量多年變化情勢圖分析

長江直門達(dá)站多年年徑流、汛期徑流量具有豐枯周期交替出現(xiàn)的變化特征，均呈明顯的上升趨勢，非汛期徑流量占比小，且變化趨勢不明顯，相對平穩(wěn)。

瀾滄江香達(dá)站多年年徑流、汛期、非汛期徑流量均呈現(xiàn)明顯或略顯上升趨勢，有豐枯周期交替出現(xiàn)的變化特征。

黃河吉邁站年徑流、非汛期徑流量呈上升趨勢，具有豐枯變化交替出現(xiàn)的特征。

黃河唐乃亥站年徑流、汛期徑流量均呈下降趨勢，非汛期徑流量略顯上升趨勢，各時(shí)期豐枯變化較一致。

隆務(wù)河同仁站年徑流、汛期、非汛期徑流量均呈明顯的下降趨勢，具有明顯的豐枯周期。

湟水西寧、民和站年徑流均呈上升趨勢，豐枯變化無規(guī)律。

大通河享堂站年徑流、非汛期徑流量略呈上升趨勢，而汛期徑流量呈下降趨勢，豐枯周期變化較穩(wěn)定【1，2】。

內(nèi)陸河德令哈站、布哈河口站年徑流、汛期徑流量均呈明顯的上升趨勢，變化幅度大。而且，年徑流、汛期徑流變化過程線擬合性較好。

總體上，青海省大部分河流多年年徑流、汛期天然徑流量呈現(xiàn)增加的變化態(tài)勢，其變化幅度明顯大于非汛期，變化趨勢相一致。各時(shí)期天然徑流豐枯變化基本有突變現(xiàn)象，其主要受控于季節(jié)變化。但對于部分河流的多年徑流量變化也存在較大的不確定性。如德令哈、布哈河口站年徑流量與汛期徑流量變化過程、趨勢、變化幅度極為一致，過程線接近重合。充分說明在青海省柴達(dá)木盆地干旱區(qū)，汛期徑流量占年徑流的比重很大，年徑流主要產(chǎn)生在汛期。由此表明：在同一流域的不同區(qū)域徑流情勢變化規(guī)律并不完全一致，存在一定差異性。詳見圖1。

圖1 主要河流代表站年徑流、汛期、非汛期徑流量序列變化趨勢圖

2.2 代表站多年天然徑流量年內(nèi)、年際變化

長江流域：最大月徑流量占年徑流16.1%～30.7%，汛期徑流占年徑流65%～96.6%。

西南諸河：最大月徑流占年徑流20%左右，汛期徑流占年徑流65%左右。

黃河流域：最大月徑流占年徑流13.2%～21.9%，汛期徑流占年徑流49.4%～70.5%。其中：湟水河最大月徑流占年徑流13%左右，汛期徑流占年徑流50%左右，大通河最大月徑流占年徑流20%左右，汛期徑流占年徑流63.4%～70.5%。

西北內(nèi)陸河：最大月徑流占年徑流15.1%～26.9%，汛期徑流占年徑流48.8%～81.6%。

總之，青海省主要河流天然徑流量年內(nèi)分配不均，年際變化較大，最大年徑流量與最小年徑流量的倍比2.1～11.4。最大月徑流量占年徑流13.2%～30.7%，汛期徑流量占年徑流48.8%～96.6%，非汛期（10 月～翌年 5 月）或（11 月～6 月）徑流占年徑流的比例較少。通過對各流域代表站多年平均天然徑流量特征值計(jì)算：尤為突出的是長江、瀾滄江徑流量年內(nèi)分配極為不均，多年平均汛期徑流占年徑流64.7%～96.6%，沱沱河站多年平均最大月徑流占年徑流比高達(dá)30.7%。而且，各流域代表站多年平均最大月徑流占汛期徑流的比例均在30%左右，布哈河站最大年徑流量與最小年徑流量的倍比高達(dá)11.4。

2.3 汛期內(nèi)各月天然徑流量變化分析

汛期內(nèi)月徑流分析在流域徑流分析中也尤為重要，因?yàn)榇蟛糠趾闈碁?zāi)害，道變遷主要集中發(fā)生在降水、徑流大的主汛期7～8 月。除了由于年內(nèi)徑流大部分集中在汛期而造成年內(nèi)分配極為不均外，汛期內(nèi)的7～8 月最大徑流與最小徑流相差懸殊，年際分配最不均勻。且在汛期內(nèi)，每相鄰2 個月徑流占汛期總徑流的比例也不盡相同，年內(nèi)分配和年際變化同樣不均勻，并且無規(guī)律性。

長江、西北內(nèi)陸河各河流汛期大多集中在6～9 月，7～8 月徑流占汛期徑流總量的比例要大于6～7 月、8～9 月徑流占汛期總量的比例，也與年內(nèi)最大月徑流量大都出現(xiàn)在7～8 月的分析相一致。黃河流域代表站汛期大多集中在7～10 月，8～9 月徑流占汛期總量的比例明顯大于7～8 月、9～10 月徑流占汛期總量的比例，且各月徑流量的變化情勢相一致，完全符合半干旱地區(qū)徑流分配規(guī)律。

通過對繪制代表站汛期內(nèi)各月徑流量的變化過程線分析發(fā)現(xiàn)，汛期內(nèi)各月徑流變化與整個汛期變化趨勢基本一致。7～8 月變幅最大，6 月、9 月、10 月變幅較小，各月徑流量的波動幅度不一，長江上游各代表站整個汛期徑流量均明顯大于單個月徑流量，相差較懸殊。說明汛期內(nèi)各月徑流分布相對均勻。通過對長江流域直門達(dá)站、瀾滄江香達(dá)站、西北內(nèi)陸河的格爾木、德令哈、布哈河口各站的多年汛期內(nèi)各月變化過程線分析發(fā)現(xiàn)，汛期內(nèi)徑流變化幅度最為突出的是7～8 月，年內(nèi)分配極不均勻。尤為突出的是西北內(nèi)陸的格爾木河、巴音河、布哈河站7～8 月徑流量占整個汛期徑流量比例。而黃河流域的各站整個汛期徑流量相比汛期內(nèi)各月徑流量相差幅度不是很大，年內(nèi)變化也相對均勻，徑流多年變化還略顯遞減趨勢。其主要原因是受降水條件、蒸發(fā)、流域自然地理特征、人類活動等影響。

3 河道徑流情勢變化原因分析

通常影響河流年徑流空間差異的主要原因是水文下墊面：如流域的地形、地貌、土壤類型、植被條件、土地利用狀況和流域前期儲水特征的空間差異性。

徑流是氣候要素和下墊面共同作用的產(chǎn)物，如：地勢高、氣溫低、蒸發(fā)量小，則徑流量大。反之，地勢低平，氣溫高，蒸發(fā)大，則徑流量就少。而地形坡度又是下墊面中徑流影響最明顯的要素，人們曾發(fā)現(xiàn)在幾乎相同的氣候和下墊面條件下，陡坡流域的徑流量要比緩坡徑流大。這是因?yàn)槎钙铝饔虻乇韽搅髁魉俅螅瑒t下滲和蒸發(fā)損失小于緩坡流域。在較大尺度，高度、坡度及氣候因素（如：降水、蒸發(fā)、氣溫的影響）也間接影響到徑流量。其中，降水是影響徑流的最基本因素。因此，以主要河流代表站多年年徑流與其代表站控制集水面積以上的面雨量做相關(guān)分析來說明。

面雨量計(jì)算方法：選擇徑流代表站控制集水面積以上具有多年降水觀測資料的站點(diǎn)（包括水文站、氣象站、雨量站），采用泰森多邊形面積權(quán)重法計(jì)算出代表站集水面積以上區(qū)域的多年面雨量（限于資料情況，個別站面雨量采用算術(shù)平均法計(jì)算）。然后，通過對主要河流代表站多年（1956—2016 年）年徑流與其對應(yīng)的面雨量建立一元相關(guān)方程得出，相關(guān)系數(shù)為0.6～0.8。

從相關(guān)計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，徑流受降水影響的因素占60%以上。另選用長江、黃河等流域主要河流代表站的多年徑流量與多年水面蒸發(fā)量進(jìn)行回歸分析，相關(guān)系數(shù)卻在0.15～0.35 之間。顯然，影響徑流變化的因素主要是降水，其次才與氣溫、蒸發(fā)、下墊面等多因素影響變化有關(guān)，其綜合影響因素占比在40%以下。充分說明青海省河流徑流情勢變化與蒸發(fā)、氣溫、下墊面等因素影響均關(guān)系不大，主要影響因素是降水。

青海省又是三江源的發(fā)源地，長江、瀾滄江源區(qū)屬于國家級生態(tài)敏感區(qū)。20 世紀(jì)90 年代以后，由于國家對生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重視，人類活動影響被限制，河流徑流主要受氣候、地貌、土壤、植被等自然條件的作用，在長江、黃河上游河道水量基本維持天然狀態(tài)。僅在黃河谷地，由于人口密集，水資源開發(fā)利用率高及西北諸河的柴達(dá)木盆地由于資源性開發(fā)造成下墊面因素改變，從而影響了徑流情勢的改變。

4 結(jié)語

青海省主要河流多年徑流、汛期徑流年內(nèi)分配不均，年際變化較大。河流汛期大多集中在6～9 月、7～10 月，主汛期為7、8 月。多年徑流與相應(yīng)汛期徑流變化趨勢基本一致。西北諸河柴達(dá)木盆地各河流汛期內(nèi)各月變化幅度最大，占汛期總量的比例也最大。黃河流域除了大通河各站汛期為6～9 月外，其余各站連續(xù)最大4 個月徑流大多出現(xiàn)在7～10 月，滯后支流1 個月。而且，汛期內(nèi)各月徑流占汛期總量比相對較小，分布也較均勻。對所選代表站點(diǎn)系列資料進(jìn)行不同時(shí)段徑流量計(jì)算結(jié)果得到：從20 世紀(jì)80 年代開始無論是年徑流量、汛期與非汛期徑流量較多年均值有不同程度增加，說明水源生態(tài)環(huán)境在轉(zhuǎn)好，徑流量也隨之增加。影響徑流變化的主要因素是降水，其他如氣溫、蒸發(fā)等氣候因素及受生態(tài)環(huán)境影響程度相對較小。