浊漳河流域径流变化归因分析

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)浊漳河石梁站的月径流过程,见图3.12和图3.13。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模型对浊漳河石梁站均具有较好的模拟效果。

图3.12　浊漳河石梁站1958—1975年实测与模拟径流量的年内月分配过程

图3.13　浊漳河石梁站1958—1975年实测与模拟年径流量相关图

图3.14给出了浊漳河石梁站1958—2010年实测与模拟的年径流量过程。可以看出,实测径流突变点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68.3mm,平均模拟误差为0.3%。说明模型模拟的天然径流量具有足够的精度。1979年以来的模拟径流量明显高于实测径流量,由此说明,浊漳河流域20世纪80年代以来持续受大范围的人类活动影响,人类活动对河川径流量的影响更为明显。

图3.14　浊漳河石梁站1958—2010年实测与模拟月径流量过程(www.xing528.com)

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浊漳河石梁站实测径流量的影响。表3.7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。

表3.7　气候变化和人类活动对浊漳河石梁站径流量的影响

由表3.7可以看出:

(1)基准期1958—1979年天然年径流量约为68.3mm,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,20世纪90年代是实测径流量减少最为显著的年代,较基准期偏少52.8mm。

(2)20世纪80年代、90年代是受气候变化影响相对显著的年代,其中90年代气候变化影响的绝对值为16.2mm,相对值达到30.6%；进入21世纪以来气候有所转湿,受气候变化影响总体相对较小,相对值仅为1%。

(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41.1mm,占该时期径流总减少量的99.0%。

(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79.4%和20.6%,人类活动是浊漳河流域径流量减少的主要原因。