降雨与径流的关系研究

相关分析法是各行业中应用最广、最有效的方法,水文过程分析中也被广泛应用。漳河流域是下垫面条件和径流特性变化显著的流域,根据流域各代表站径流序列变异点诊断分析成果,通过建立年降水量—年径流量相关关系,进行各代表站径流序列变异点(1978年)前后的降雨径流关系变化分析,判断各代表站降雨径流关系变化的时间分布和流域内不同区域降雨径流关系变化的空间分布。

降雨径流关系变化分析,选取漳河观台站、浊漳河石梁站、清漳河匡门口站、浊漳河石栈道站和清漳河蔡家庄站,分别代表漳河流域、浊漳河流域、清漳河流域和受人类影响较小的上游河源区小流域进行分析。根据各代表站自建站至2013年实测径流序列资料和各站以上流域降水资料进行分析统计,其中漳河观台站实测径流量序列为1951—2013年,相应测站以上流域面平均降水量采用83个雨量站数据算术平均法计算；浊漳河石梁站实测径流量序列为1953—2013年,相应测站以上流域面平均降水量采用49个雨量站数据算术平均法计算；浊漳河石栈道站实测径流量序列为1958—2013年,相应测站以上流域面平均降水量采用3个雨量站数据算术平均法计算；清漳河匡门口站实测径流量序列为1958—2013年,相应测站以上流域面平均降水量采用23个雨量站数据算术平均法计算；清漳河蔡家庄站实测径流量序列为1959—2013年,相应测站以上流域面平均降水量采用4个雨量站数据算术平均法计算。根据分析计算成果,点绘年降水量和相应年径流量点据,根据点据分布趋势建立不同时段的降水量—径流量相关图,计算各代表站径流量变异点前后不同时期年降水量与年径流量平均值,详见表2.13。

表2.13　各代表站不同时期年降水量、年径流量统计分析成果

由表2.13可知,各代表站以上流域1979年以后多年平均年降水量较1979年以前多年平均年降水量均减少,减少在8%～16%之间,其中清漳河上游蔡家庄站以上小流域减少了15.8%,漳河观台站以上流域减少了8.2%；各代表站1979年以后多年平均年径流量较1979年以前多年平均年径流量也均减少,且幅度较大,在52%～76%之间,其中漳河观台站减少了75.7%,清漳河匡门口站减少了52.7%。

图2.47　漳河观台站以上流域年降雨径流关系图

由图2.47可知,漳河观台站降雨径流关系点群较散乱,1978年以前的降雨径流关系点普遍分布在后期的点群之上,说明1978年前后的降雨径流关系变化是显著的。在相同降水条件下,1978年以后产生的径流明显偏少。经分析,1978年前后比较,降水量减少8.2%,而径流量减少了75.7%。

由图2.48可知,浊漳河石梁站降雨径流关系点群较散乱,1978年以前的降雨径流关系点普遍分布在后期的点群之上,说明1978年前后的降雨径流关系变化是显著的。在相同降水条件下,1978年以后产生的径流明显偏少。经分析,1978年前后比较,降水量减少8.8%,而径流量减少了70.1%。

图2.48　浊漳河石梁站以上流域年降雨径流关系图(www.xing528.com)

图2.49　浊漳河石栈道站以上流域年降雨径流关系图

由图2.49可知,浊漳河石栈道站降雨径流关系点群明显比漳河观台站和浊漳河石梁站点群的相对集中一些,但1978年以前的降雨径流关系点也多数分布在后期的点群之上,说明1978年前后的降雨径流关系变化也是较明显的,在相同降水条件下,1978年以后产生的径流也明显偏少。但当降水超过一定量级时,人类活动对降雨径流关系影响较小。因此,河源地区人类活动对降雨径流关系影响相对较小。经分析,1978年前后比较,降水量减少13.3%,径流量减少了57.2%。

由图2.50可知,清漳河匡门口站降雨径流关系点群也明显比漳河观台站和浊漳河石梁站的点群相对集中一些,但1978年以前的降雨径流关系点也明显分布在后期的点群之上,1978年前后降雨径流关系变化也是较明显的,在相同降水条件下,1978年以后产生的径流也明显偏少。但当降水超过一定量级时,人类活动对降雨径流关系影响较小。经分析,1978年前后比较,降水量减少6.4%,径流量减少了52.7%。

图2.50　清漳河匡门口站以上流域年降雨径流关系图

图2.51　清漳河蔡家庄站以上流域年降雨径流关系图

由图2.51可知,清漳河蔡家庄站降雨径流关系点群与浊漳河石栈道站相近,点群相对集中,但1978年以前的降雨径流关系点也多数分布在后期的点群之上,说明1978年前后的降雨径流关系变化也是较明显的,相同降水条件下,1978年以后产生的径流也明显偏少。但当降水超过一定量级时,人类活动对降雨径流关系影响较小。因此,河源地区人类活动对降雨径流关系影响相对较小。经分析,1978年前后比较,降水量减少15.8%,径流量减少了68.3%。

综合分析,漳河流域各代表站20世纪80年代前后降雨径流关系均发生显著变化,对应相同降水后期产生的径流明显偏少,尤其以漳河观台和浊漳河石梁站更为明显,但清漳河匡门口站、蔡家庄站和浊漳河石栈道站当降水超过一定量级时,人类活动对降雨径流关系影响会小一点。