大通河洪水極值演變?cè)蛱骄?/h1>
2023-10-18 00:35:30王靈軍李潤(rùn)杰
王靈軍,李潤(rùn)杰
(1.青海省水文水資源測(cè)報(bào)中心,青海 西寧 810003;2.青海大學(xué) 省部共建三江源生態(tài)與高原農(nóng)牧業(yè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,青海 西寧 810016)
環(huán)境變化下的水文循環(huán)研究成為21世紀(jì)水科學(xué)研究的熱點(diǎn)[1-3].流域的氣候環(huán)境和下墊面特征是產(chǎn)生洪水的決定性因素.氣候環(huán)境對(duì)洪水的影響主要表現(xiàn)為降雨量和降雨強(qiáng)度.下墊面特征對(duì)降雨的再分配起著重要的作用,直接影響流域的產(chǎn)匯流過(guò)程.隨著全球變暖,極端水文事件發(fā)生更加頻繁[4],對(duì)水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)帶來(lái)重大影響.大通河作為跨青海、甘肅兩省的重要河流,已建納子峽和石頭峽兩座大型水庫(kù)和“引大入秦”“引硫濟(jì)金”和“引大濟(jì)湟”這3項(xiàng)大型調(diào)水工程,還有40余處小型水電站工程.隨著水利工程修建和當(dāng)?shù)赝烁€林還草工程建設(shè),洪峰流量和洪量均發(fā)生變化.在氣候變化和人類活動(dòng)共同影響下,洪水形成環(huán)境背景“一致性”已不復(fù)存在[5].關(guān)于大通河流域的研究主要集中于年徑流變化特征及其影響因素,而關(guān)于洪水極值的研究?jī)?nèi)容較少[6-9].因此,本文分析研究環(huán)境變化下的大通河洪水極值序列的變化趨勢(shì)、突變發(fā)生時(shí)間等演變特征,揭示洪水極值變化的主要原因,將為氣候變化與人類活動(dòng)雙重影響下的大通河洪水預(yù)報(bào)、洪水資源利用以及流域防洪提供科學(xué)支撐.
1 研究區(qū)概況
大通河作為黃河一級(jí)支流湟水的最大支流,發(fā)源于海西州天峻縣境內(nèi)托萊南山,河源海拔約4800m,干流流經(jīng)剛察、祁連、海晏、門源、互助、樂(lè)都和甘肅省的天祝、永登縣,最后在青海省民和縣川口鎮(zhèn)享堂村注入湟水.作為祁連山區(qū)重要河流,全長(zhǎng)約560km,流域面積15 130km2,青海境內(nèi)河長(zhǎng)454km,青海境內(nèi)流域面積12 943km2.河口海拔約1 700m,落差3 100m,河道平均比降5.5‰,流域呈狹長(zhǎng)狀,上游水系發(fā)育.干流自上而下有尕日得、青石嘴、天堂、連城、享堂五個(gè)水文監(jiān)測(cè)站.享堂水文站為大通河入湟水把口站,控制流域面積15 126km2,多年平均徑流量28.95億m3.
2 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法
2.1 數(shù)據(jù)收集及處理
大通河享堂站洪水極值資料均來(lái)源于黃河水利委員會(huì)西寧水文水資源勘測(cè)局,流域內(nèi)的降水資料來(lái)源于門源氣象局、甘肅省水文站和青海省水文水資源測(cè)報(bào)中心.
2.2 研究方法
2.2.1 Mann-Kendall法
水文序列變異診斷有多種方法,可利用時(shí)間序列過(guò)程線進(jìn)行判斷,亦可采用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行識(shí)別.統(tǒng)計(jì)方法中的Mann-Kendall檢驗(yàn)法(簡(jiǎn)稱“MK法”)是一種基于觀測(cè)值序列的非參數(shù)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法,其優(yōu)點(diǎn)是不需要樣本遵從一定的分布,也不受少數(shù)異常值的干擾,更適用于時(shí)間序列檢驗(yàn)[10].
2.2.2 MTT突變檢驗(yàn)
滑動(dòng)T檢驗(yàn)(MOVING T-TEST,MTT)是考察兩組樣本平均值的差異是否顯著來(lái)檢驗(yàn)突變.其基本思想是把一水文序列中兩段子序列均值有無(wú)顯著差異作為來(lái)自兩個(gè)總體均值有無(wú)顯著差異的問(wèn)題來(lái)檢驗(yàn).如果兩段子序列的均值差異超過(guò)了一定的顯著性水平,可以認(rèn)為均值發(fā)了質(zhì)變,有突變發(fā)生[10].
2.2.3 Yamamoto法
Yamamoto方法是從氣候信息與氣候噪聲兩部分來(lái)討論突變問(wèn)題的.由于是由Yamamoto最先將信噪比用于確定日本地面氣溫、降水、日照時(shí)數(shù)等序列的突變,故稱其為Yamamoto法[10].
3 結(jié)果與分析
3.1 年季變化
由圖1可見,大通河享堂站洪峰流量1956-2019年呈弱增加趨勢(shì),變化傾向率為6.4m3/(s*10a),1992年后序列值波動(dòng)幅度變小;年最大1日洪量1956-2019年呈減小趨勢(shì),變化傾向率為-324萬(wàn)m3/10a;年最大3日洪量1956-2019年呈減小趨勢(shì),變化傾向率為-729萬(wàn)m3/10a;年最大7日洪量1956-2019年呈減小趨勢(shì),變化傾向率為-1018萬(wàn)m3/10a.
圖1 大通河享堂站洪水特征值年際變化過(guò)程線
3.2 突變分析
3.2.1 年最大洪峰流量
由圖2可見,經(jīng)MK法檢驗(yàn),大通河享堂站年最大洪峰流量突變年份凌亂,檢測(cè)到的突變發(fā)生在1978年、1980年、1986年、1991年、2002年、2006年、2018年;經(jīng)MTT法檢驗(yàn),在2006年發(fā)生突變;經(jīng)Yamamoto法檢驗(yàn),在1990年、2008年發(fā)生了突變.單一的突變檢驗(yàn)容易造成誤差.綜合分析MK法、MTT法(步長(zhǎng)為5年、10年)、Yamamoto法(步長(zhǎng)為5年、10年)三種突變檢測(cè)方法,大通河享堂站年最大洪峰流量在2006年發(fā)生突變.
3.2.2 年最大1日洪量
經(jīng)Mann-Kendall法檢驗(yàn),大通河享堂站年最大1日洪量突變發(fā)生在1979年、2014年;經(jīng)MTT法、Yamamoto法檢驗(yàn),均在2013年發(fā)生突變.綜合分析MK法、MTT法(步長(zhǎng)為5年、10年)、Yamamoto法(步長(zhǎng)為5年、10年)三種突變檢測(cè)方法,大通河享堂站年最大1日洪量在2013年發(fā)生突變.
3.2.3 年最大3日洪量
經(jīng)MK法檢驗(yàn),大通河享堂站年最大3日洪量突變發(fā)生在2014年;經(jīng)MTT法、Yamamoto法檢驗(yàn),均在2013年發(fā)生突變. 綜合分析MK法、MTT法(步長(zhǎng)為5年、10年)、Yamamoto法(步長(zhǎng)為5年、10年)三種突變檢測(cè)方法,大通河享堂站年最大3日洪量在2013年發(fā)生突變.
3.2.4 年最大7日洪量
經(jīng)MK法檢驗(yàn),大通河享堂站年最大7日洪量突變發(fā)生在2014年;經(jīng)MTT法檢驗(yàn),未發(fā)生突變;經(jīng)Yamamoto法檢驗(yàn),在2013年發(fā)生了突變.綜合分析MK法、MTT法(步長(zhǎng)為5年、10年)、Yamamoto法(步長(zhǎng)為5年、10年)三種突變檢測(cè)方法,大通河享堂站年最大7日洪量在2013年發(fā)生突變.
3.3 洪水變化原因分析
3.3.1 暴雨的變化
大通河洪水主要由暴雨形成,暴雨主要發(fā)生在6—9月,以7—8月最多,具有暴雨中心不固定、籠罩面積小等特點(diǎn).分析1976-2019年年最大7日洪量對(duì)應(yīng)的7日面降水量(青石嘴、天堂和連城水文站,門源、民和氣象站泰森多邊形求得)均值總體變化趨勢(shì)不明顯,但2010年以后序列的變異系數(shù)Cv變小.這與洪水極值系列Cv變化特征基本一致.經(jīng)MK法檢驗(yàn),大通河享堂站年最大7日洪量對(duì)應(yīng)的7日面降水量突變發(fā)生在2009年;經(jīng)MTT法檢驗(yàn),2008年發(fā)生突變;經(jīng)Yamamoto法檢驗(yàn),2008年發(fā)生了突變.綜合分析MK法、MTT法(步長(zhǎng)為5年、10年)、Yamamoto法(步長(zhǎng)為5年、10年)三種突變檢測(cè)方法,7日面降水量2008年左右發(fā)生突變.而大通河享堂站年最大7日洪量突變發(fā)生在2013年.從突變發(fā)生年份來(lái)看,洪量發(fā)生突變具有滯后性.從年最大7日洪量及對(duì)應(yīng)的7日面降水量雙累計(jì)曲線看(圖3),降水產(chǎn)流能力2014—2019年較1976—2013年減弱.主要原因是年最大7日洪量對(duì)應(yīng)的7日面降水量均值由1976-2013年的27.1mm減少到2014-2019年25.1mm.說(shuō)明大通河流域洪水的演變特征與暴雨基本一致.
圖3 大通河流域年最大7日洪量折算徑流深及對(duì)應(yīng)的7日面降水量雙累計(jì)曲線
3.3.2 水利工程的影響
大通河流域水電開發(fā)起始于20世紀(jì)90年代末,2003年后開發(fā)速度持續(xù)加快,至2022年干支流已建成43座水電站,集中分布在中下游段.建成3項(xiàng)跨流域引水工程,其中,“引大入秦”工程1994年通水,設(shè)計(jì)年引水量4.43億m3;“引硫濟(jì)金”工程2003年通水,設(shè)計(jì)年引水量0.4億m3;“引大濟(jì)湟”工程尚未通水.43座水電站包括引水式33座,河床式7座,壩后式3座,均在河道上修建攔水壩抬高水位,將水流通過(guò)山洞或渠道引至下游發(fā)電,或者直接利用閘壩形成的水流落差發(fā)電.2014年干流的兩座大型水電站(納子峽、石頭峽水電站)下閘蓄水.從享堂站洪峰流量過(guò)程線看,2014年以后洪峰流量過(guò)程線由劇烈震蕩變化進(jìn)入相對(duì)平穩(wěn)狀態(tài).從兩座大型水電站下閘蓄水時(shí)間來(lái)看,與享堂站最大時(shí)段洪量突變時(shí)間一致.同時(shí),41座小型水電站庫(kù)容雖小,但在洪水期多座電站同時(shí)加大蓄水,會(huì)減小河段洪峰流量和洪量.納子峽、石頭峽兩大水電站的人為蓄放水和小型水電站的洪水期截洪,改變了原有自然背景下的洪水輸移過(guò)程,是大通河洪水變化的主要影響因素.
3.3.3 土地利用類型的變化
草地是大通河最主要的土地類型.通過(guò)遙感解譯大通河流域土地利用類型,草地面積呈顯著增加趨勢(shì),占比從1985年的68.4%增加到近期的80%左右.同時(shí),雪/冰面積減小明顯,其緩慢減小,有助于增加洪水基流,提高暴雨洪水的風(fēng)險(xiǎn).其他土地利用類型占比較小,最大的為林地,面積占比在8.6%左右.同時(shí)歸一化植被指數(shù)(NDVI)總體呈增加趨勢(shì),生長(zhǎng)季NDVI 1986-2010年間變化不大,在0.51～0.54之間,2010年到2015年由0.54增長(zhǎng)到0.62.大通河流域草地面積增加,且在豐水期草地郁密度增加.草地面積增加改變了洪水產(chǎn)匯流條件,導(dǎo)致匯流時(shí)間增加,延緩洪峰起漲,對(duì)洪峰和洪量均具有消減作用.是大通河洪水極值變化的重要影響因素(見表1).
表1 大通河流域不同時(shí)期土地利用類型統(tǒng)計(jì)(單位:km2)
4 結(jié)論
大通河享堂站洪峰流量1956—2019年呈弱增加趨勢(shì),1992年后序列值波動(dòng)幅度變小;年最大1、3、7日洪量均呈顯著減小趨勢(shì).大通河享堂站年最大洪峰流量在2006年發(fā)生突變,年最大1、3、7日洪量均在2013年發(fā)生突變.
大通河流域洪水極值變化的主要影響因素是納子峽、石頭峽水電站的庫(kù)容調(diào)節(jié)作用,而兩座水電站建設(shè)之前洪水極值的主要影響因素是暴雨.下墊面草地面積增加改變了洪水產(chǎn)匯流條件,是洪水極值變化的重要影響因素.
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(1.青海省水文水資源測(cè)報(bào)中心,青海 西寧 810003;2.青海大學(xué) 省部共建三江源生態(tài)與高原農(nóng)牧業(yè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,青海 西寧 810016)
環(huán)境變化下的水文循環(huán)研究成為21世紀(jì)水科學(xué)研究的熱點(diǎn)[1-3].流域的氣候環(huán)境和下墊面特征是產(chǎn)生洪水的決定性因素.氣候環(huán)境對(duì)洪水的影響主要表現(xiàn)為降雨量和降雨強(qiáng)度.下墊面特征對(duì)降雨的再分配起著重要的作用,直接影響流域的產(chǎn)匯流過(guò)程.隨著全球變暖,極端水文事件發(fā)生更加頻繁[4],對(duì)水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)帶來(lái)重大影響.大通河作為跨青海、甘肅兩省的重要河流,已建納子峽和石頭峽兩座大型水庫(kù)和“引大入秦”“引硫濟(jì)金”和“引大濟(jì)湟”這3項(xiàng)大型調(diào)水工程,還有40余處小型水電站工程.隨著水利工程修建和當(dāng)?shù)赝烁€林還草工程建設(shè),洪峰流量和洪量均發(fā)生變化.在氣候變化和人類活動(dòng)共同影響下,洪水形成環(huán)境背景“一致性”已不復(fù)存在[5].關(guān)于大通河流域的研究主要集中于年徑流變化特征及其影響因素,而關(guān)于洪水極值的研究?jī)?nèi)容較少[6-9].因此,本文分析研究環(huán)境變化下的大通河洪水極值序列的變化趨勢(shì)、突變發(fā)生時(shí)間等演變特征,揭示洪水極值變化的主要原因,將為氣候變化與人類活動(dòng)雙重影響下的大通河洪水預(yù)報(bào)、洪水資源利用以及流域防洪提供科學(xué)支撐.
1 研究區(qū)概況
大通河作為黃河一級(jí)支流湟水的最大支流,發(fā)源于海西州天峻縣境內(nèi)托萊南山,河源海拔約4800m,干流流經(jīng)剛察、祁連、海晏、門源、互助、樂(lè)都和甘肅省的天祝、永登縣,最后在青海省民和縣川口鎮(zhèn)享堂村注入湟水.作為祁連山區(qū)重要河流,全長(zhǎng)約560km,流域面積15 130km2,青海境內(nèi)河長(zhǎng)454km,青海境內(nèi)流域面積12 943km2.河口海拔約1 700m,落差3 100m,河道平均比降5.5‰,流域呈狹長(zhǎng)狀,上游水系發(fā)育.干流自上而下有尕日得、青石嘴、天堂、連城、享堂五個(gè)水文監(jiān)測(cè)站.享堂水文站為大通河入湟水把口站,控制流域面積15 126km2,多年平均徑流量28.95億m3.
2 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法
2.1 數(shù)據(jù)收集及處理
大通河享堂站洪水極值資料均來(lái)源于黃河水利委員會(huì)西寧水文水資源勘測(cè)局,流域內(nèi)的降水資料來(lái)源于門源氣象局、甘肅省水文站和青海省水文水資源測(cè)報(bào)中心.
2.2 研究方法
2.2.1 Mann-Kendall法
水文序列變異診斷有多種方法,可利用時(shí)間序列過(guò)程線進(jìn)行判斷,亦可采用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行識(shí)別.統(tǒng)計(jì)方法中的Mann-Kendall檢驗(yàn)法(簡(jiǎn)稱“MK法”)是一種基于觀測(cè)值序列的非參數(shù)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法,其優(yōu)點(diǎn)是不需要樣本遵從一定的分布,也不受少數(shù)異常值的干擾,更適用于時(shí)間序列檢驗(yàn)[10].
2.2.2 MTT突變檢驗(yàn)
滑動(dòng)T檢驗(yàn)(MOVING T-TEST,MTT)是考察兩組樣本平均值的差異是否顯著來(lái)檢驗(yàn)突變.其基本思想是把一水文序列中兩段子序列均值有無(wú)顯著差異作為來(lái)自兩個(gè)總體均值有無(wú)顯著差異的問(wèn)題來(lái)檢驗(yàn).如果兩段子序列的均值差異超過(guò)了一定的顯著性水平,可以認(rèn)為均值發(fā)了質(zhì)變,有突變發(fā)生[10].
2.2.3 Yamamoto法
Yamamoto方法是從氣候信息與氣候噪聲兩部分來(lái)討論突變問(wèn)題的.由于是由Yamamoto最先將信噪比用于確定日本地面氣溫、降水、日照時(shí)數(shù)等序列的突變,故稱其為Yamamoto法[10].
3 結(jié)果與分析
3.1 年季變化
由圖1可見,大通河享堂站洪峰流量1956-2019年呈弱增加趨勢(shì),變化傾向率為6.4m3/(s*10a),1992年后序列值波動(dòng)幅度變小;年最大1日洪量1956-2019年呈減小趨勢(shì),變化傾向率為-324萬(wàn)m3/10a;年最大3日洪量1956-2019年呈減小趨勢(shì),變化傾向率為-729萬(wàn)m3/10a;年最大7日洪量1956-2019年呈減小趨勢(shì),變化傾向率為-1018萬(wàn)m3/10a.
圖1 大通河享堂站洪水特征值年際變化過(guò)程線
3.2 突變分析
3.2.1 年最大洪峰流量
由圖2可見,經(jīng)MK法檢驗(yàn),大通河享堂站年最大洪峰流量突變年份凌亂,檢測(cè)到的突變發(fā)生在1978年、1980年、1986年、1991年、2002年、2006年、2018年;經(jīng)MTT法檢驗(yàn),在2006年發(fā)生突變;經(jīng)Yamamoto法檢驗(yàn),在1990年、2008年發(fā)生了突變.單一的突變檢驗(yàn)容易造成誤差.綜合分析MK法、MTT法(步長(zhǎng)為5年、10年)、Yamamoto法(步長(zhǎng)為5年、10年)三種突變檢測(cè)方法,大通河享堂站年最大洪峰流量在2006年發(fā)生突變.
3.2.2 年最大1日洪量
經(jīng)Mann-Kendall法檢驗(yàn),大通河享堂站年最大1日洪量突變發(fā)生在1979年、2014年;經(jīng)MTT法、Yamamoto法檢驗(yàn),均在2013年發(fā)生突變.綜合分析MK法、MTT法(步長(zhǎng)為5年、10年)、Yamamoto法(步長(zhǎng)為5年、10年)三種突變檢測(cè)方法,大通河享堂站年最大1日洪量在2013年發(fā)生突變.
3.2.3 年最大3日洪量
經(jīng)MK法檢驗(yàn),大通河享堂站年最大3日洪量突變發(fā)生在2014年;經(jīng)MTT法、Yamamoto法檢驗(yàn),均在2013年發(fā)生突變. 綜合分析MK法、MTT法(步長(zhǎng)為5年、10年)、Yamamoto法(步長(zhǎng)為5年、10年)三種突變檢測(cè)方法,大通河享堂站年最大3日洪量在2013年發(fā)生突變.
3.2.4 年最大7日洪量
經(jīng)MK法檢驗(yàn),大通河享堂站年最大7日洪量突變發(fā)生在2014年;經(jīng)MTT法檢驗(yàn),未發(fā)生突變;經(jīng)Yamamoto法檢驗(yàn),在2013年發(fā)生了突變.綜合分析MK法、MTT法(步長(zhǎng)為5年、10年)、Yamamoto法(步長(zhǎng)為5年、10年)三種突變檢測(cè)方法,大通河享堂站年最大7日洪量在2013年發(fā)生突變.
3.3 洪水變化原因分析
3.3.1 暴雨的變化
大通河洪水主要由暴雨形成,暴雨主要發(fā)生在6—9月,以7—8月最多,具有暴雨中心不固定、籠罩面積小等特點(diǎn).分析1976-2019年年最大7日洪量對(duì)應(yīng)的7日面降水量(青石嘴、天堂和連城水文站,門源、民和氣象站泰森多邊形求得)均值總體變化趨勢(shì)不明顯,但2010年以后序列的變異系數(shù)Cv變小.這與洪水極值系列Cv變化特征基本一致.經(jīng)MK法檢驗(yàn),大通河享堂站年最大7日洪量對(duì)應(yīng)的7日面降水量突變發(fā)生在2009年;經(jīng)MTT法檢驗(yàn),2008年發(fā)生突變;經(jīng)Yamamoto法檢驗(yàn),2008年發(fā)生了突變.綜合分析MK法、MTT法(步長(zhǎng)為5年、10年)、Yamamoto法(步長(zhǎng)為5年、10年)三種突變檢測(cè)方法,7日面降水量2008年左右發(fā)生突變.而大通河享堂站年最大7日洪量突變發(fā)生在2013年.從突變發(fā)生年份來(lái)看,洪量發(fā)生突變具有滯后性.從年最大7日洪量及對(duì)應(yīng)的7日面降水量雙累計(jì)曲線看(圖3),降水產(chǎn)流能力2014—2019年較1976—2013年減弱.主要原因是年最大7日洪量對(duì)應(yīng)的7日面降水量均值由1976-2013年的27.1mm減少到2014-2019年25.1mm.說(shuō)明大通河流域洪水的演變特征與暴雨基本一致.
圖3 大通河流域年最大7日洪量折算徑流深及對(duì)應(yīng)的7日面降水量雙累計(jì)曲線
3.3.2 水利工程的影響
大通河流域水電開發(fā)起始于20世紀(jì)90年代末,2003年后開發(fā)速度持續(xù)加快,至2022年干支流已建成43座水電站,集中分布在中下游段.建成3項(xiàng)跨流域引水工程,其中,“引大入秦”工程1994年通水,設(shè)計(jì)年引水量4.43億m3;“引硫濟(jì)金”工程2003年通水,設(shè)計(jì)年引水量0.4億m3;“引大濟(jì)湟”工程尚未通水.43座水電站包括引水式33座,河床式7座,壩后式3座,均在河道上修建攔水壩抬高水位,將水流通過(guò)山洞或渠道引至下游發(fā)電,或者直接利用閘壩形成的水流落差發(fā)電.2014年干流的兩座大型水電站(納子峽、石頭峽水電站)下閘蓄水.從享堂站洪峰流量過(guò)程線看,2014年以后洪峰流量過(guò)程線由劇烈震蕩變化進(jìn)入相對(duì)平穩(wěn)狀態(tài).從兩座大型水電站下閘蓄水時(shí)間來(lái)看,與享堂站最大時(shí)段洪量突變時(shí)間一致.同時(shí),41座小型水電站庫(kù)容雖小,但在洪水期多座電站同時(shí)加大蓄水,會(huì)減小河段洪峰流量和洪量.納子峽、石頭峽兩大水電站的人為蓄放水和小型水電站的洪水期截洪,改變了原有自然背景下的洪水輸移過(guò)程,是大通河洪水變化的主要影響因素.
3.3.3 土地利用類型的變化
草地是大通河最主要的土地類型.通過(guò)遙感解譯大通河流域土地利用類型,草地面積呈顯著增加趨勢(shì),占比從1985年的68.4%增加到近期的80%左右.同時(shí),雪/冰面積減小明顯,其緩慢減小,有助于增加洪水基流,提高暴雨洪水的風(fēng)險(xiǎn).其他土地利用類型占比較小,最大的為林地,面積占比在8.6%左右.同時(shí)歸一化植被指數(shù)(NDVI)總體呈增加趨勢(shì),生長(zhǎng)季NDVI 1986-2010年間變化不大,在0.51～0.54之間,2010年到2015年由0.54增長(zhǎng)到0.62.大通河流域草地面積增加,且在豐水期草地郁密度增加.草地面積增加改變了洪水產(chǎn)匯流條件,導(dǎo)致匯流時(shí)間增加,延緩洪峰起漲,對(duì)洪峰和洪量均具有消減作用.是大通河洪水極值變化的重要影響因素(見表1).
表1 大通河流域不同時(shí)期土地利用類型統(tǒng)計(jì)(單位:km2)
4 結(jié)論
大通河享堂站洪峰流量1956—2019年呈弱增加趨勢(shì),1992年后序列值波動(dòng)幅度變小;年最大1、3、7日洪量均呈顯著減小趨勢(shì).大通河享堂站年最大洪峰流量在2006年發(fā)生突變,年最大1、3、7日洪量均在2013年發(fā)生突變.
大通河流域洪水極值變化的主要影響因素是納子峽、石頭峽水電站的庫(kù)容調(diào)節(jié)作用,而兩座水電站建設(shè)之前洪水極值的主要影響因素是暴雨.下墊面草地面積增加改變了洪水產(chǎn)匯流條件,是洪水極值變化的重要影響因素.
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