论文部分内容阅读
目前在全球气候变化与人类活动的双重影响下,陆地水文循环发生了深刻的变化,近50年来,变化环境下的嫩江流域径流过程发生了巨大变化,加剧了水资源的短缺和时空变异性,相继带来了一系列突出的水与生态环境问题,研究嫩江径流量变化及原因,有利于更好地实施对流域水资源的合理开发利用和科学管理,具有重要的理论意义和现实意义。
本文根据嫩江主要代表水文站:石灰窑、同盟、江桥、大赉1956~2006年51年的实测径流资料,依安、齐齐哈尔、白城、洮南、大安站气象站1956~2001年的降水、气温、蒸发资料,应用数理统计、累积滤波器、Mann-Kendall秩相关法及Morlet小波分析法等多种分析方法,分析了嫩江径流年内基本特性,趋势性、突变性、周期性等径流演变特征及其影响因素。并对人类活动的影响量和影响强度进行了估算。结果表明:
受大陆性季风气候及纬度位置的影响,嫩江径流年内分配极不均匀,汛期集中于夏季,约占全年径流量的50%,秋季略高于春季,冬季最小。上游春季冰雪融水补给更加明显。1970-1979年(石灰窑除外)无论是年内分配完全调节系数还是年内分配集中度都比较小,径流分配比较均匀。1980~1989年年内分配具有较高的不均匀性,集中度也较高。空间上,由上游向下游,年内分配不均匀系数逐渐减小、集中度也逐渐减小,集中期后延。
累积滤波器法和M-K秩相关法都表明:嫩江年径流量具有下降的趋势。两种方法相互得到了印证。嫩江流域在60年代初期发生了一次全流域的减少突变,在80年代中后期径流有增长的趋势,但没有达到突变水平。20世纪90年代中后期又发生了一次减少突变,不同水文站发生突变的时间略有差异。径流突变时间与该流域代表气象站降水突变时间并不完全一致,表明突变不是完全由降水引起的,可能受人类活动等其他因素的影响。
Morlet小波分析表明:嫩江流域年径流量主要存在三个尺度的:以8年左右为周期的年际尺度的周期变化;以20年和以45年左右为周期的年代尺度的周期变化。8年左右的周期,不同时域强弱明显不同,60年代中期到80年代信号较弱,80年代后信号强,波动性大。目前,嫩江正处于多个尺度的枯水期之中,预计在2010年后枯水状况会有所好转。
影响嫩江径流的主要气象因素是降水,降水越多,径流越大,其次是蒸发。嫩江流域70年代中期开始,有明显的人类活动的干扰,人类活动对径流的最大影响强度为1991~2000年为12%,人类活动直接影响量及由人类活动导致的土地利用/覆被变化及水利工程建设等对径流产生的间接影响量共占径流变化量的61.5%。