清漳河流域径流变化的归因分析

1.天然径流过程模拟

采用可适用于漳河流域水文过程模拟的分布式水文模型VIC模型模拟了天然时期(1958—1975年)清漳河匡门口站的月径流过程,见图3.9和图3.10。可以看出,在天然时期,不管是从实测与模拟径流的年内月分配过程来看,还是从实测与模拟年径流量的相关关系来看,VIC模型对清漳河匡门口站均具有较好的模拟效果。

图3.9　清漳河匡门口站1958—1975年实测与模拟径流量的年内月分配过程

图3.11给出了清漳河流域匡门口站1958—2010年实测与模拟的年径流量过程。可以看出,在突变年份1978年之前,实测与模拟的年径流量较为接近,统计结果表明,该时期模拟的年径流量为98.4mm,平均模拟误差为0.8%。说明模型模拟的天然径流量具有足够的精度。在突变年份1978年之后,特别是1997年以后的模拟径流量明显高于实测径流量,由此说明,进入20世纪中后期以来,人类活动对河川径流量的影响更为明显。

图3.10　清漳河匡门口站1958—1975年实测与模拟年径流量相关图

2.气候变化和人类活动对径流量的影响

以1958—1979年的实测径流量作为基准,分析人类活动和气候变化对清漳河匡门口站实测径流量的影响。表3.6给出了各阶段实测径流量和模拟的天然径流量较基准值的变化。(www.xing528.com)

图3.11　清漳河匡门口站1958—2010年实测与模拟年径流量过程

表3.6　气候变化和人类活动对清漳河匡门口站径流量的影响

由表3.6可以看出:

(1)基准期1958—1979年天然年径流量约为98.4mm,其后各阶段模拟的天然径流量均较基准期有不同程度的减少,说明气候要素变化引起了径流量的减少。不同阶段实测径流量与基准期相比,1980年之后的各年代,总减少量较为显著,特别是21世纪以来的最近10年,较基准期偏少88.7mm。

(2)1980年以来,尽管气候变化的相对影响量有减少趋势,但气候变化的绝对影响量变化趋势不大。其中,20世纪80年代和90年代,气候变化的绝对影响量大致相当,分别为18.6mm和18.0mm,分别占减少量的42.3%和29.4%。

(3)人类活动对河川径流的绝对影响量和相对影响量均呈现增加趋势,特别是21世纪以来,绝对影响量为76.6mm,占该时期径流总减少量的86%以上。

(4)就1980—2010年期间而言,人类活动和气候变化对径流量的相对影响量分别为75.4%和24.6%,人类活动是清漳河流域径流量偏少的主要原因。