近50年嫩江中下游径流情势变化分析

2010-08-08盛长滨

东北水利水电 2010年10期

盛长滨

（吉林省水文水资源局白城分局，吉林白城 137000）

由于人类活动影响,近年来嫩江径流减小趋势明显，目前，研究径流变化对水循环的影响已成为水文工作关注的焦点。径流变化引起了水循环要素的变化,灌溉面积扩大，引水量显著加大，这是导致河川径流显著减小的主要原因。

1 嫩江下游的陆地水循环特征

1950—2000年嫩江流域平均年降水量440 mm，多年平均径流量235亿m3，占下游松花江径流量的58%。多年平均径流深为98 mm，年径流变差系数Cv值一般为0.4～0.7，多年平均蒸发量在1 200～1 900 mm(φ20蒸发皿观测值）。1970 年以后气候进入干旱少雨期,20世纪70年代，平均年降水量471 mm，径流量48 mm，径流系数为0.10；20世纪90年代，平均年降水量506 mm，径流量62 mm，径流系数为0.12。嫩江流域由于蒸发系数大,径流系数小,陆地水循环对气候与人类活动十分敏感。一切影响蒸发的气候因素与人类活动因素都将对水量平衡,尤其对径流产生较大的影响。

2 资料与方法

为了探求变化趋势及原因,降水分析采用了嫩江流域上游干、支流的主要控制站的年降水量和系列较长的雨量站实测资料，见表1。流量分析采用了流域出口控制站大赉站1950—2000年的实测资料。降水、径流年内分配采用对比分析法，年际变化采用距平与趋势分析,利用趋势相关分析方法对径流的变化进行分析。

表1 嫩江流域主要一级支流情况表

从表1可知，所取资料系列长度一般在40年以上并与下游出口站径流序列相一致。

2.1 降雨径流年内分配

降雨、径流年内分配很不均匀。1950—2000年1～12月平均降水量为：1月1.1 mm、2月0.8 mm、3月 1.5 mm、4月 18.3 mm、5月 31.6 mm、6月55.9 mm、7月 103.4 mm、8月 129.7 mm、9月 52.0 mm、10月 40.8 mm、11月 6.8 mm、12月 3.1 mm。其中多年平均降水量年内分配主要集中在夏季，尤其汛期4个月（6—9月份）占年降水量的89%，其中7—8月份最大，12月和1月份最小；1～3月平均径流量为：1月 7.3亿 m3、2月 5.1亿 m3、3月9.5亿m3、径流的年内分配情况与降水略有不同，除了汛期所占比例达到83%外，3月份的径流量相对枯季其它月份的大一些，这与少量冰雪融水补给有关。

2.2 降雨径流年际变化

计算了近10年降水量、年径流量及年平均距平值,以及径流距平与降水距平的比值K。K的大小反映了径流对降水变化的敏感程度，并与降水时空分布、强度及总量、气温、下垫面条件以及地形、地质、地貌等因素有关。对于大多数流域,一般来说，多水或少水年代的K值要大于平水年代。20世纪70年代前为少雨期，70年代后进入少雨干旱期。无论在多雨,或少雨时期，在绝大多数情况下，径流的变化幅度都大于降水的变化幅度。见表2，给出流域年降水量、天然年径流量及K的年际变化。在多雨的50年代、60年代，由于人类活动不显著，且气温低，蒸发损失小，产流量大。20世纪50年代降水增加了9%，而径流增加了24%，径流距平与降水距平的比值达到2.67，60年代降水接近历年平均值，径流增加了3%，径流距平与降水距平的比值为-0.3。经过10余年的丰水期后，由60年代的平水转为干旱少雨期，70年代，降水减少24%，径流减少40%，K值为1.67。80年代降水减少2%，径流增加3%，K值为-1.5。20世纪90年代，降水增加了6%，而径流却增加了10%，径流距平与降水距平的比值达到1.67。与丰水期的K值相同。

3 径流趋势分析

年径流趋势成分：1960—1970年径流存在缓慢减小的趋势；1970—980年径流减小的趋势明显加快，1980—1990年出现逆转，径流呈现快速增加趋势，转折点在1980年；20世纪50年代到60年代径流处于相对平稳阶段；20世纪60年代到80年代中期径流呈现先增加后减少，再增加的态势，转折点处于1968年、1977年附近；1988—1997年又出现减小的趋势，转折点在1988年。

径流年际变化过程的丰枯变化周期虽然出现的时间不相等，数量也不重复，但丰枯年组交替演变。对其进行对比分析就可以明显看出丰枯年组的变化规律。1953—1960年为丰水段，1974—980年为枯水段，1978—1987年径流变化过程中尽管也有枯水年组出现，但总体的趋势在上升；1987年以后，径流变化过程中个别年份偏丰，但总体趋势在下降。径流的这种不规则的持续性变化，一方面是大气环流特征的影响，另一方面是区域性径流长、中、短周期变化的特征。