论文部分内容阅读
流域尺度上气候变化和人类活动变化对径流的影响是水文领域研究的重点。金钱河流域地处陕西秦岭南坡,属于汉江水系,是南水北调中线工程的重要水源地。本文以金钱河流域为研究对象,利用金钱河南宽坪水文站1960-2009年的径流实测资料和降水数据、1985年和2009年土地利用现状数据并结合实际调查,分析研究了金钱河流域50年来的径流变化规律及未来变化趋势;结合径流和降水的集中期指标分析了径流对降水的滞后效应;利用降水—径流双累积曲线模型定量评价了降水变化和人类活动(LUCC)对径流影响的贡献率;通过比较研究区土地利用数据的变化分析了土地利用/覆被变化对径流变化的影响。旨在揭示金钱河流域径流变化规律,及气候变化和人类活动对径流变化的贡献率,为确保流域水资源的持续利用和流域的水文生态预警提供理论依据支撑和实际应用价值。本文取得研究结果和进展如下:(1)50年来金钱河流域径流变化规律研究金钱河流域年内径流分配很不均匀,主要集中在夏秋两季;年平均集中度为41.6%,集中期为8月20口;对径流不同时间尺度的趋势分析发现,金钱河春季和冬季径流呈极显著的递减趋势并在未来一段时间内表现为强持续性;年平均径流和秋季径流呈显著的递减趋势并在未来一段时间内有较强的持续性;夏季径流呈不显著的递减趋势并在未来一段时间内有较强的持续性;在月尺度上除8月外其余各月径流均表现为显著的下降趋势。50年来径流在1978和1991年发生两次突变,1991年突变在时间上与秦岭地区气温升高的突变点基本一致。(2)50年来金钱河流域降水变化对径流的影响及其主驱动力分析金钱河流域内降水的年内分配亦不均匀,50年来降水的年平均集中度为49.02%,集中期为7月26日;流域内年径流系数呈极显著减小的趋势说明流域内降水转化为径流的部分在逐渐减少;且径流对降水存在滞后效应,50年来径流对降水的平均每年滞后天数为23.56d,且滞后天数呈上升趋势;以1960-1974年为基准期,利用降水—径流双累积曲线模型定量分析了降水和人为活动对径流减少的贡献率,结果表明1975-2009年35年来降水变化对径流减少的贡献率为53.419%,人类活动对其贡献率为46.581%,降水变化是导致径流减少的主要原因,人为因素次之。但2003-2009年人为因素的影响值高达到82.96%,说明近些年来人类活动对径流变化的影响在加强,已成为径流减少的主要原因。(3)土地利用/覆被变化对径流的影响林地、草地和耕地是金钱河流域三种主要的土地利用类型,1985年-2009年,土地利用类型在整体上变化不大,林地草地面积增加,退耕还林还草政策的实施对流域内的植被恢复有积极作用;就单一类型变化率而言,建筑用地变化率最大。分析土地利用转移特征并结合流域径流变化趋势可以得出林地面积的增加有减弱径流的作用,耕地面积的增加有增强径流的作用。流域内植被覆盖指数NDVI呈极显著的上升趋势,表明植被覆盖明显恢复和好转;月NDVI平均值与月径流量两者之间具有的负相关关系,而年NDVI平均值与年径流系数之问的相关关系未达到显著性。表明植被覆盖变化仅仅是影响径流变化的主要因素之一,但不是影响径流变化的首要因素。