径流年际变化及其影响因素分析

径流的补给来源是降水，降水是大气环流的产物，降水、径流的年际变化像大气环流一样，丰、平、枯总是循环往复交替发生的，那种把径流（或降水）看成“逐年减少”和“逐年增加”的观点是有害的，既不能把连续出现多年丰水情况时就认为是径流“逐年增加”，也不能把连续出现多年枯水情况时就认为是径流“逐年减少”，其实，丰水期过后就是枯水期，枯水期过后就是丰水期。《甘肃水旱灾害》依据甘肃省1470—1990年历史气候旱涝资料，分析了本省旱涝的阶段性、持续性和交替变化规律，得出如下结论：旱涝的阶段性分长阶段（大周期）和短阶段（小周期）两种，它们是交替发生的。1470—1990年521年中，分为三个长阶段，而且旱和涝同步发生。1470—1641年为旱涝高频期，持续172年，其间出现五级大旱21次，平均8年一次，出现一级大涝4次，平均43年一次，且交替出现4个高频短旱段和3个低频短旱段；1642—1800年，为旱涝低频期，持续159年，期间出现五级大旱仅2次，平均约80年一次，比第一次高频期低10倍，出现一级大涝2次，平均约80年一次，比第一次高频期低2倍；1801—1945年为第二次旱涝高频期，持续145年，期间出现五级大旱22次，平均6.6年一次，出现一级大涝7次，平均20年一次，并交替出现7个高频短旱段和6个低频短旱段；1946年以后，又处于低频旱涝期，可能还要持续100年左右。总起来说，旱涝具有高低频交替出现的阶段性规律，段长140～170年，高低频期间又由若干个短阶段组成，长高频旱期中有短低频旱段，长低频旱期中有短高频旱段，干旱最长持续时间为1627～1641年，著名的崇祯大旱，干旱持续14年。

依据1956—2000年实测径流资料分析，径流年际变化亦有如上的规律，在45年短阶段中，径流的枯丰（旱涝）也是交替出现的，1957—1968年连续12年丰水，1969—1974年6年偏枯，1975—1980年6年平水，1981—1985年5年偏丰，1986—2000年出现了本世纪中叶以来最长最低的枯水段，持续时间15年。年径流年际变化的大小，用年径流变差系数Cv值来表示，它与降水形式和下垫面条件有关。年径流年际变化的地理分布总的特点是：按地貌类型划分，干旱、极端干旱荒漠区最大，半干旱、半湿润黄土沟壑区次之，黄土林区和土石山林区第三，阴湿草原区和纯林区最小；按年降水带划分，200mm以下地区最大，200～400mm区次之，400～600mm区第三，600mm以上区最小；按地理位置划分，兰州、白银及河西走廊以北地区最大，泾河和渭河中下游次之，祁连山浅山区及嘉陵江水系第三，黄河上游、祁连山深山区、甘南草原、六盘山、子午岭林区及河西走廊泉水河流最小；按流域大小划分，500km2以下小流域最大，500～2000km2的中等流域次之，2000km2以上的大流域最小。选用站年径流量变差系数见表4-13。

年径流年际变化第一类型区，是径流年际变化最大的地区。包括兰州以北及河西走廊北部地区，这个地区雨量少，蒸发大，气候干燥，容易产生历时很短、强度很大的暴雨，在多年中，往往不是丰水，就是枯水和无水，中等径流较少出现，变差系数Cv值在1.0以上，例如，内陆河流域红水河站1956—2000年的45年系列中，年径流最大值1958年1.599亿m3与最小值2000年0.2433亿m3相差6.6倍。

年径流年际变化第二类型区，是径流年际变化次大地区，年径流量变差系数在0.30～0.59，包括黄河水系、泾河水系、渭河水系黄土沟壑地区的大部分河流，小河站年径流量变差系数最高达0.76。这些地区短历时局部降水频繁，而中等历时区域性降水比较稀少，因此历年年径流系列中，年径流量大小相差悬殊，大的占少数，小的占多数，变化很大，形成了大小面积河流年径流量年际变化大的特点，例如，渭河南河川站45年径流系列中，最大值为1967年的31.41亿m3，最小值为1997年的3.88亿m3，最大最小相差8.1倍，Cv值为0.43。

表4-13　选用站年径流量Cv值表(www.xing528.com)

续表：

年径流年际变化第三类型区，是年径流年际变化中等地区。主要包括黄土高原的土林与石林混合区、祁连山前山区与陇南山地。此区年降水量较大，径流年际变化相对比较稳定，年径流量变差系数一般为0.20～0.30。例如，白龙江碧口站，45年年径流量系列中，最大值为1967年的126.1亿m3，最小值为1997年的54.05亿m3，相差2.3倍，Cv值为0.19。

年径流量年际变化第四类型区，是年径流量年际变化最为稳定的地区，年径流量变差系数在0.25以下。主要包括黄河上游、祁连山深山区、纯林区和甘南草原。这些地区降水多，气候湿润，植被好，年际变化小。例如，祁连山区的花儿地、干沟门、九条岭等站，年径流量变差系数都在0.20左右，月牙湖、沙枣园站年径流量变差系数最小为0.08，黄河上游的玛曲站为0.24。