1.延河泉流量动态特征
延河泉1956~2000年流量还原资料见表9-2。从表中可以看出,延河泉多年平均流量为2.96m3/s。该泉的最大年流量为4.77m3/s,出现于1964年;最小年流量为0.98m3/s,出现于2000年,流量极值比为4.86∶1。延河泉在45年(1956~2000年)的流量均方差为0.707m3/s,占多年平均流量的23.89%。
表9-2 延河泉流量年际变化表
图9-6 延河泉泉流量年际变化曲线
延河泉流量年际变化曲线如图9-6所示,该曲线呈现出高低起伏的特征,说明延河泉流量的年际变化具有波动性。1956~1968年,泉流量体现出波动中略有上升的特点,由2.63m3/s上升为4.59m3/s;1969~1985年,泉流量也体现出波动中略有上升的特点,由2.55m3/s上升为3.85m3/s;1986~2000年,泉流量体现出波动中下降的特点,由3.15m3/s下降为0.98m3/s。
另据资料记载,当获泽河、涧河涨洪水,延河泉流量峰值将与降水峰值同时出现,说明延河泉近距离补给条件较好;但降水量与泉流量之间的关系并非简单的一一对应关系,降水量对泉流量还具有延迟效应,泉流量的大小不仅仅取决于当年或某一年降水量的数值,而且与前期多年降水量的贡献有关。
2.下河泉群流量动态特征
根据下河泉群1986~2003年长观资料,下河泉群多年平均流量为2.1m3/s,该泉群的最大年流量为2.86m3/s,出现于1986年;最小年流量为1.47m3/s,出现于2003年,流量极值比为1.95∶1。下河泉群在18年的流量均方差为0.145m3/s,占多年平均流量的6.9%。下河泉泉流量年际变化曲线如图9-7所示。
图9-7 下河泉泉流量年际变化曲线
该曲线呈现出高低起伏的特征,说明下河泉流量的年际变化具有波动性。1986~2000年泉流量体现出波动中逐渐下降的特点,由2.86m3/s下降为1.47m3/s。(www.xing528.com)
(二)泉流量衰减原因分析
根据延河泉流量系列资料,可以发现近20年来泉水流量整体处于下降状态。岩溶地下水系统不仅是气候变化信息的有效载体,同时也是气候变化的直接受体,其泉水的流量衰减显然与区域性的气候变化有重要的联系。除气候因素外,人类活动是影响岩溶泉流量变化的另一重要因素。
1.大气降水对泉流量变化的影响
从20世纪60年代以来,泉域内大气降水有减少趋势,60~90年代降水量分别为708.26mm、619.07mm、611.27mm、565.99mm。大气降水的减少,是泉水流量减少的原因之一。
根据泉流量和降水量的系列资料,做出两者变化趋势对比曲线(图9-8)。从图中可发现两者的变化态势有相似之处,说明降水量的多年变化趋势对延河泉域泉流量具有控制性作用。
图9-8 延河泉流量与降水量变化趋势对比曲线
再根据泉流量与前期多年降水量(当年及前5年)加权平均序列资料,做出两者变化趋势对比曲线(图9-9)。从图中可以看出,1996年以前,泉流量与降水量加权平均序列的变化态势总体上有相似之处,证明它们之间确实具有某种联系。
2.人类活动对泉流量变化的影响
20世纪90年代后期至今,岩溶水开采量突然增加,则是最近几年泉流量下降的另一个重要原因。据统计,延河泉域1996~2000年的平均岩溶水开采量为0.658m3/s,与同期平均泉流量2.242m3/s相比,占到了29.35%,说明开采量袭夺了一部分泉流量。从图9-10也可以看出,在1996年以后,泉流量与降水量加权平均序列变化的相似之处却不太明显,进一步说明泉域岩溶水开采量增加对泉流量起控制作用。
图9-9 延河泉流量与前期多年降水量(当年及前5年)加权平均序列对比曲线
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