降水对河川径流的影响分析

降水是河川径流的根本来源，降水量的变化必然导致河川径流量的变化。由于降水和径流的非线性关系，当降水量减少时，河川径流以大于降水减幅的比例而减少。从径流形成的角度看，降水过程是大气向流域的供水子过程，是径流形成的必要条件。降水的特征及其时空分布特点与径流形成密切相关。降水量的变化必然导致河川径流的变化。因此分析河川径流的衰减原因，应首先对降水过程进行分析。

（一）年降水量的变化分析

晋城市1980～2000年多年平均年降水量591.8mm，较1956～1979年平均降水量652.2mm减少60.4mm，减少幅度9.3％；较20世纪50年代和60年代减少81.2mm和88.8mm，减少幅度为12.1％和13％。晋城市20世纪50～60年代降水量偏丰，从70年代开始，降水量顺时序呈减少趋势，尤其是80～90年代降水量减少幅度最大。全市90年代降水量较50年代和60年代减少94.3mm和101.9mm，减少幅度14.0％和15.0％。从长系列代表站降水过程分析看，1977年以来晋城市降水量处于连续枯水段。由于降水量的连续减少，必然会带来河川径流量连续偏枯现象。

（二）降水强度及集中程度的变化

从径流形成的过程看，径流的形成不仅与降水量有关而且与降水的特征有关，即与降水强度以及降水的集中程度等有关。为了分析降水强度及集中程度的变化过程，选择沁河润城站和油房站进行统计分析。表3-25分别列出了两个水文站平均日雨量大于50mm、40mm、30mm、20mm和10mm的分时段统计数据，并对其集中程度进行了分析。

由于降水与径流的非线性关系以及产流特点，当雨强及降雨集中程度明显减少时，径流减少更多。从不同量级的降水量看沁河油房和润城水文站都不存在顺时序减少的趋势，如日雨量大于50mm、40mm、30mm的降水量油房水文站20世纪50年代为最大，其次为70年代；润城水文站60年代为最大，其次为50年代；但各年代间差别不大。从集中程度看，并没有明显差别。

从以上分析可以看出，各统计站降水强度及其集中程度在各站的变化表现出不同的特点，并不存在与降水量和河川径流量一致的顺时序减少的特点。由此可见，降水强度及集中程度的变化，并不是河川径流顺时序衰减的主要原因。

（三）连续干旱对河川径流量影响分析(www.xing528.com)

在干旱和半干旱地区，土壤包气带蓄水量深受连续干旱的气候影响，如同前期影响雨量的概念一样，前期干旱，降水的各种损失量必然增大，径流量将相对减少。在雨量相近的条件下，前期干旱的年径流明显地少于前期湿润的年径流。如沁河润城站1965年和1981年降水量分别为374.5mm和512.8mm，其径流深分别为66.5mm和56.8mm，径流深与降水量正好相反，对其前期降水量进行分析，发现1965年、1981年前三年平均降水量分别为772.6mm和518.5mm，1981年与1965年降水量相比，1981年降水量超过1965年138.3mm，径流深却减少9.7mm。由此可见，降水前期丰枯程度对当年径流具有一定的影响。事实上，由前面分析可知，进入20世纪70年代后期以来，晋城市降水量处于连续少雨期，径流量减少程度超过其他年代是必然的。

表3-25　主要水文站降雨强度及集中程度分析

（四）降雨径流关系的非线性对河川径流的影响分析

由于降雨径流的非线性对应关系，当降水量减少时，河川径流以大于降水减幅的比例减少。

表3-26分别选择润城、五龙口、山路平站1956～1979年段降雨径流关系，不同量级的降水量，求得不同量级降水量的径流深，分析径流随降雨的变化特征。

现以润城站为例说明降水与径流的非线性影响程度。由表3-26可知，随着降水量的增加，径流深也随之增大，降水量基数越大，径流深增加的速率也越大，径流系数的增量也越大。当降水量由100mm增至800mm时，径流深从17.1mm增至228.2mm，径流系数由0.077增至0.706。由此可见，当降雨量增加时，河川径流量以大于降水量增加的幅度增加。同理，当降水量减少时，径流量则以大于降水量减少的幅度减少。