基于标准化径流指数（SRI）滦河流域水文干旱识别

基于标准化径流指数（SRI）滦河流域水
文干旱识别
摘要：滦河流域中上游以山区地形为主，地势变化剧烈，地貌及土地利用类
型多样，生态环境复杂。

同时，随着全球气候变化影响，滦河流域干旱的发生呈
现出一定的周期性与规律性。

本文将利用标准化径流指数（SRI）对滦河流域
1985~2011年间发生的水文干旱情况进行进一步的识别。

关键词：滦河流域；干旱识别；标准化径流指数（SRI）
1 研究区概况
滦河发源于河北省丰宁县，位于东经115º30′-119º45′，北纬39º10′-
42º40′，上游称为闪电河，流经蒙古高原、坝上草原、燕山山区，在多伦大河
口附近注入了吐力根河，开始称为滦河，后经潘家口水库，过长城，在乐亭县注
入渤海。

滦河流域位于中纬度欧亚大陆东岸，流域由东南向西北分布依次为半湿润和
半干旱的大陆性季风气候类型。

受大陆季风性气候的影响，流域内降水四季分明
且时间主要集中在夏季。

其中夏季一般由于受到西太平洋副热带高压的影响，天
气炎热，湿润多雨，降水占到了全年降水总量的67%~76%，并且在山区容易出现
冰雹和暴雨等强对流天气。

春秋两季属于干燥冷气团和暖湿气流团交替频繁的时期，降水分别占到了全年降水的9%和15%左右。

冬季气候干燥寒冷，晴朗而少雨雪，降水仅占到全年降水总量的2%左右。

2干旱指标的确定
Shukla和Wood在2008年提出了标准化径流指数（SRI）用于分析流域的水
文干旱。

SRI是一种基于水文学的统计方法。

该指数与SPI类似，在计算时仅需
输入较长时间（大于30年）的流量数据序列即可得出不同时间尺度的干旱指数。

SRI干旱等级参照Mckee等级标准（表1-1）。

12个月时间尺度的SRI能够清楚的反映气象干旱对水文干旱及水资源变化所产生的综合影响，因此本文采用12个月时间尺度的SRI识别滦河潘家口水库控制流域共6个子流域的水文干旱。

表1-1 SRI干旱等级划分标准
等级类型SRI值
1无旱SRI≥0
2轻旱0≥SRI≥-1
3中旱-1≥SRI≥-1.5
4重旱/特旱-1.5≥SRI
3 水文干旱识别
针对滦河流域潘家口水库以上6个控制子流域，如图1-1所示，利用各子流域水文站流量数据，计算得出各子流域12个月时间尺度SRI时间序列。

当SRI 值小于-1.5（红色间断线）时，流域发生水文干旱。

由图1-1a可知，滦河三道河子以上流域水文干旱主要发生在1981-1986、1989-1990和2000-2011年间。

其中2000-2011年间，流域发生了严重的持续性水文干旱。

由图1-1b可知，伊逊河流域水文干旱主要发生在1967-1968、1982-1986、1989-1990和2000-2003年间。

由图1-1c可知，老牛河流域水文干旱主要发生在1981-1982、2000-2004和2007-2011年间。

由图1-1d可知，武烈河流域水文干旱主要发生在1968、1973-1974、1982-1986、1990和2000-2011年间。

其中，2000-2011年间发生了严重的持续干旱。

由图1-1e可知，柳河流域水文干旱主要发生在1981-1982、1984-1985和2000-2011年间，其中2000-2011年间流域发生了严重的持续性水文干旱。

由图1-1f可知，瀑河流域水文干旱主要发生在1982-1986、2000-2005和2007年间。

（a）滦河三道河子以上流域（b）伊逊河流域
（c）老牛河流域（d）武烈河流域
（e）柳河流
域（f）瀑河流域
图1-1 滦河潘家口水库控制流域各子流域12个月时间尺度标准化径流指数（SRI）
4 结论
本文基于标准化径流指数（SRI），利用滦河流域6个子流域1965~2011年的流域水文站流量数据，计算得出各子流域12个月时间尺度SRI时间序列。

结果表明： 12个月时间尺度的SRI与滦河流域历史干旱发生时段基本吻合，且能
够清楚的反映水文干旱的严重程度，为后期流域发生干旱灾害的严重等级及预警提供参考。

参考文献：
[1] Shukla S, Wood A W. Use of a standardized runoff index for characterizing hydrologic drought[J]. Geophysical Research Letters, 2008, 35(2):226-236.
[2] 胡荣, 冯平, 李一兵,等. 流域水文干旱等级预测问题的研究[J]. 自然灾害学报, 2015,24(2):147-156.。