汾河流域地表径流变化分析

合集下载

浅析汾河太原段水污染的现状及其治理措施

浅析汾河太原段水污染的现状及其治理措施作者：李敏王垚垚来源：《农家科技中旬刊》2018年第03期摘要：汾河是太原的母亲河，太原市的生产生活用水基本都来自于汾河，因此，汾河水环境质量状况与太原市人民的生活质量息息相关。

本文通过分析太原市汾河段的水污染现状，对其水体污染治理措施提出建议。

以期促进太原市水资源的可持续利用。

关键词：汾河太原段；水污染；现状；措施1.引言水是人类赖以生存以及社会和经济发展的物质基础，是可持续发展的重要保障。

太原市又是山西能源重化工基地的中心城市，市区水环境污染日趋严重，汾河太原段上游来水水质状况较好，进入太原段后，由于沿途污水排放量大，且对河流污染得不到有效的控制，因此太原段水质污染更为严重，水污染已成为制约该市发展的重要因素之一。

2.汾河太原段水污染状况分析2.1汾河太原段地下水污染情况分析汾河太原段目前由于煤矿、石膏矿的开采，导致含硫物质进入岩溶水含水系统使有些地段的地下水受到污染；氨氮是最普遍的、分布面积最广的地下水污染物。

氨氮的污染来源很广，几乎遍及社会生活的各个角落，各种含氮物质经过农业灌溉及降水进入地下水，随着各种水化学作用的不断进行，大量的有机氮转化为无机形式的氨氮，造成对地下水的污染。

2.2汾河太原段地表水污染情况分析受东亚季风环流支配，太原市河川径流的年内分配表现为典型的夏雨型。

多年平均连续最大四个月径流量占年径流量的比例，市内大部分地区在 50%～70%之间。

其水资源可利用量为4.31×108m3，可利用率为87%。

人均占有水资源量为118m3，仅为全省人均占有量的46%，因此，太原市的用水严重依赖过境河流水，是一个水资源严重短缺的城市，也是污染较为严重的城市之一。

重短缺的城市，也是污染较为严重的城市之一。

总结：2016年，汾河太原段水质为重度污染，所测九个断面中，水库出口和上兰断面达Ⅲ类水质，滩上桥和迎泽桥断面为Ⅳ类水质，寨上水文站、小店桥、清徐二坝、温南社和韩武村5个断面均为劣Ⅴ类水质；上游段为Ⅲ类水质，中游段为Ⅳ类水质，下游段和全河段均为劣Ⅴ类水质；另外，根据统计数据显示：太原市年排放污废水总量达到2.4×108m3，这些污废水中的绝大部分都未经处理便直接排入沟渠，最终汇入汾河，对地表水和地下水再次造成了严重污染。

《土地利用-覆被变化对汾河上游水文干旱的影响研究》范文

《土地利用-覆被变化对汾河上游水文干旱的影响研究》篇一土地利用-覆被变化对汾河上游水文干旱的影响研究一、引言随着全球气候变化和人类活动的不断加剧，土地利用/覆被变化（LUCC）已经成为影响流域水文过程的重要因素。

汾河作为我国黄河流域的重要支流，其上游地区土地利用/覆被的改变，不仅影响着当地的生态环境，还对河流的水文特性产生了深远的影响。

本文以汾河上游为例，探讨土地利用/覆被变化对水文干旱的影响，以期为流域的可持续发展提供科学依据。

二、研究区域与方法1. 研究区域本研究以汾河上游为研究对象，该区域涵盖了山西、陕西等省份的部分地区，具有丰富的土地利用类型和复杂的地形地貌。

2. 研究方法（1）数据收集：收集研究区域的土地利用/覆被数据、气象数据、水文数据等。

（2）数据处理：运用GIS技术对数据进行空间分析和时间序列分析。

（3）模型构建：建立土地利用/覆被变化与水文干旱的耦合模型，分析二者之间的相互作用关系。

（4）实证分析：结合实际案例，对模型进行验证和修正。

三、土地利用/覆被变化分析通过对研究区域的土地利用/覆被数据进行统计分析，发现该地区的主要土地利用类型包括森林、草地、农田、居民用地等。

近几十年来，随着城市化进程的加快和农业活动的扩张，土地利用/覆被发生了显著变化。

其中，森林和草地的面积逐渐减少，农田和居民用地的面积不断增加。

这些变化导致了地表覆盖度的改变，进而影响了流域的水文过程。

四、水文干旱分析水文干旱是指由于长期降雨不足或分布不均导致河流、湖泊、水库等水源地水位下降、水量减少的现象。

在汾河上游地区，由于土地利用/覆被变化，加之气候变化的影响，水文干旱现象日益严重。

具体表现为河流径流量减少、水库蓄水不足、地下水位下降等。

这些现象对当地的生态环境和经济发展都产生了不利影响。

五、土地利用/覆被变化对水文干旱的影响1. 影响机制土地利用/覆被变化通过改变地表覆盖度、水文循环过程、地下水补给等因素，影响流域的水文特性。

《汾河上游径流演变特性分析及其预测方法研究》范文

《汾河上游径流演变特性分析及其预测方法研究》篇一一、引言汾河作为中国北方重要的河流之一，其上游径流演变特性研究对于区域水资源管理、生态环境保护及防洪减灾具有重要意义。

本文旨在通过对汾河上游径流演变特性的深入分析，探讨其变化规律及影响因素，并研究相应的预测方法，以期为区域水资源的可持续利用和科学管理提供决策支持。

二、汾河上游概况汾河发源于山西省，流经多个地区，上游地区属于典型的大陆性气候区，气候多变且径流深受气候因素影响。

本文研究的主要内容是汾河上游的径流演变特性，该区域地势复杂，地质条件多样，加之人类活动的影响，使得径流特性呈现出多元化的特点。

三、汾河上游径流演变特性分析（一）时间序列变化特性通过对汾河上游多年径流数据的分析，发现径流在时间序列上呈现出明显的季节性变化和长期趋势变化。

季节性变化主要受气候因素影响，而长期趋势变化则与人类活动、气候变化等多种因素有关。

（二）空间分布特性空间分布上，由于地形、地貌、气候等多种因素的影响，径流在不同河段存在明显的差异。

部分区域因地形复杂，地表植被丰富，对径流的分配有显著影响。

（三）影响因素分析影响因素主要包括气候因素（如降雨、蒸发）、地质地貌条件、人类活动等。

其中，气候因素是影响径流的主要因素，而人类活动如水土保持、水利工程等也对径流产生了明显的影响。

四、汾河上游径流预测方法研究（一）传统预测方法传统预测方法主要包括时间序列分析法和回归分析法等。

时间序列分析法主要基于历史数据对未来趋势进行预测，而回归分析法则是通过建立变量之间的数学关系模型进行预测。

这些方法在一定的条件下具有一定的准确性，但受数据质量和模型复杂度等因素的影响。

（二）现代预测方法现代预测方法包括神经网络模型、支持向量机等。

这些方法在处理非线性、高维度数据时具有较好的效果。

特别是神经网络模型，通过模拟人脑的思维方式，对复杂的非线性关系进行建模，在径流预测中取得了较好的效果。

五、结论与展望通过对汾河上游径流演变特性的分析，可以看出其受到多种因素的影响。

汾河流域生态环境存在问题及生态修复总体思路探析

１４０ｍ左右ꎬ 到２００４年临汾盆地地下水位持续降
１概况
低到８２０ｍ左右ꎬ 地下水位降幅达６８０ｍꎮ 主要是
汾河是山西省最大的河流ꎬ 被誉为母亲河ꎮ 临
地下水抽采的过多ꎬ 补给的过少和保护不够三大因
素ꎮ ①地下水开采量增加ꎮ 改革开放以后ꎬ 随着国
汾市属汾河中下游地区ꎬ 境内汾河长１６１５ｋｍꎬ 约
汾河两岸修建的堤防间距在２０ ~ ３０ｋｍꎬ 随着经
的支流浍河ꎬ 流域面积为２０６０ｋｍ ꎮ
２
济社会的发展ꎬ 两岸的水域、湿地被改造为良田或
临汾市汾河流域属汾河中下游ꎬ 流域内地势北
高南低ꎬ 山区面积大于平川ꎬ 约占６８％ ꎬ 境内林
被村镇扩张挤占和压缩ꎬ 汾河宽度被压缩到只有
地面积较少ꎬ 约为１６２９ｋｍ ꎬ 复盖率为１６１％ ꎬ 总
地表径流量持续变小ꎬ 水域面积不断缩小ꎬ 植被破
坏退化加剧、水土流失日益严重ꎬ 以及河流污染问
题日益突出ꎮ
２１地下水位持续降低
自１９７０年以来ꎬ 临汾盆地地下水位平均
３２
收稿日期: ２０２０￣０３￣２４
Ｅ￣ｍａｉｌ: １０７４６１００５４＠ｑｑｃｏｍ
植被覆盖逐步降低、水土流失随之加剧、湖泊面积
析ꎬ １９７９年之前年均降水量５５５７ｍｍꎬ 年均径流
逐步湮没、水旱灾害的频次增加ꎮ 现在汾河流域生
量１０４３亿ｍ３ ꎻ １９８０—２０００年年均降水量
态环境问题主要体现在: 流域地下水位持续降低ꎬ
５１６５ｍｍꎬ 年均径流量７５８亿ｍ３ ꎻ ２００１—２０１７年
大ꎬ 蒸发能力强ꎬ 水面蒸发量在９００ ~ １１００ｍｍ以

汾河下游河川径流变化特性分析

径流变化特性，对于提高全省地表水资源利用量、整流域内调经济结构、保护下游区生态环境至关重要，同时它对于水利工
程建设以及工、农业用水都具有重要的意义。
１资料选取
本次研究的汾河下游区位于山西省临汾市和运城市，临汾市又分为石滩至柴庄、柴庄以下两段，运城市主要为河津站，本文选取石滩至柴庄、柴庄以下和汾河下游河津站１５－２０９６００
作者简介：邵鹏飞（９２，２０１８一）男，０５年毕业于北京航空航天大学，助理工程师。
第２（第１４期）期总８
２
邵鹏、卿螺汾一山）飞：河下游河川径流变化特性分析 ∞
０８６４２
９ｌ
从汾河下游柴庄站和河津站流量年内变化曲线（１可以图）
ｉ＝１
ｉ）－Ｒ
式中：为第年的距平累积值；为径流量序列的多年平均值；第年的径流量。Ｒ根据距平有正有负的特点，当距平累积持续增大时，明表该时段内年径流距平持续为正；当距平累积持续不变时，明表该时段年径流距平持续为零即保持平均；当距平累积持续减小
究表明：汾河下游段河川径流年内分配极不均匀，径流量主要集中在汛期；际间在近４年５年中呈现出逐年递减趋势，且降水量对径流量有显著的影响。关键词：径流；变化特性；汾河中图分类号：ｖ１１Ｔ２文献标识码：Ｂ
ＡｎｌｓｓｏｎｆｒａｉｎＣｈｒｃｅｉｔｓａｗｅｅｉｅａｙｉｎＲｕｏＶａｉｔａａｔｒｓｉｔＬｏｒＦｎＲｖｒｏｃＳＨＡ０Ｐｅｇｆｉｎ — ｅＡｂｔａｔＢｓｄｏｅｒｎｆａａｉｅｐｒｄｏ９６２０ｔｏｅｅｖｒｔｅｃａｇｎｒｎｓａｄｉｆ－ｓｒｃ：ａｅｎｔｕｏｄｔｎｔｅｏｆ１５－００ａｗｒＦｎＲｉｅ，ｈｈｎｉｇｔｅｄｎｎｕｈｈｉｌｉｅｃｎａｔｒｆｓｒｃｔｒｒｓｕｃｓｗｒｎｌｚｄＴｅｒｓｌｎｉａｅｈｔｖｒａｉｎｔｅｄｆｒｎｆｓａｏａｎｉｇｆｃｏｓｏｕｆｅｗａｅｅｏｒｅｅｅａａｙｅ．ｈｅｕｔｉｄｃｔｄｔａａｉｔｒｎｓｏｕｏｅｓｎａｓｏｌｄｓｒｕｉｎｗｅｅｉｈｍｏｅｅｕｎｔｅｌｗｅｅｖｒａｄｔｅｔｎｓｌｅｔｌｅｎｔｅｆｏｅｓｎＴｅａ — ｉｔｂｔｒｎｏｇｎｏｓｉｈｏｒＦｎＲｉｅ．ｎｈｒｄｍｏｔｃｎｒｉｄｉｈｏｄｓａｏ．ｈｖｉｏｅｙａｚｌｅａｅｒｎｆａｏｒＦｎＲｉｅａｅｎｄｃｅｓｎｖｒｔｅｐｓ４ｅｒ，ｎｈｒｃｐｔｔｎｈｓａｓｇｉｃｎｎｒｇｕｏｔｗｅｅｖｒｈｓｂｅｅｒａｉｇｏｅａｔ５ｙａｓａｄｔｅｐｅｉｉｉａｉｎｆａｔｉ — ｌｈａｏｉｌｎｅ０ｕｌｆｆｅｃｎｒｌｆ．ｕｏ

汾河流域生态环境

汾河流域生态环境1 汾河概况汾河流域是中国文化发展较早地区，旧石器时代中期的“丁村人文化”就在这里发现。

灌溉业发达，自流灌溉始于宋、金，井灌则创于周、秦。

汾河流域的太原、临汾也是中国煤炭、重型机械工业的基地。

1.1 地理位置汾河流域地跨山西省中部和西南部，地理坐标在东经110°30′~113°32′，北纬35°20′~39°00′，东隔云中山、太行山与海河水系为界，干流由北向南纵贯山西省中部，其支流水系发育在两大山系之间。

西连芦芽山、吕梁山与黄河北干流东侧众多支流为界，东南有太岳山与沁河毗连，南面则以紫金山、中条山、孤山、稷王山与涑水河接壤。

汾河源于山西宁武管涔山脚下的雷鸣寺泉，流经忻州、吕梁、太原、晋中、临份、运城6个地市45个县（市、区），在万荣县庙前村附近汇入黄河，河口高程368m，河道总高差1308m。

汾河流域面积（39826km2）占全省总面积的25.5%，水资源总量（3.36×109m3）占全省水资源总量的27.2%，全长709.9km，覆盖人口887.5万。

1.2 支流水系沿途汇入汾河的支流较多，其中流域面积大于1000km2的有岚河、潇河、昌源河、磁窑河、文峪河、洪安涧河、浍河7条；流域面积在500~1000km2的支流有洪河、东碾河、象峪河、乌马河、龙凤河、段纯河、涝河、团柏河8条；流域面积在300~500km2的有干河、屯兰河、惠济河、交口河、南涧河、潏河、滏河、豁都河、三官峪9条；支流中以岚河的泥沙最多，文峪河的径流量最大。

汾河两岸有许多泉水出露，较大的泉水有太原的兰村泉、晋祠泉，介休洪山泉，霍县郭庄泉，洪洞霍泉，临汾龙子祠泉，新锋的古堆泉，翼城的利民池等。

1.3 干流河段汾河自宁武县管涔山发源地至太原市兰村为上游，兰村至灵霍山峡入口为中游，以下为下游：（1）上游河长216.9km，流域面积7705 km2，除局部相间有河川地，小型盆地及阶台地约共占10%以外，其余多属砂页岩、变质岩或灰岩土石山区。

植被恢复和气候变化对汾河源区径流及其组分的影响

植被恢复和气候变化对汾河源区径流及其组分的影响夏露;杨晶;马耘秀;宋孝玉;秦秋雨;吕春娟;李云霄【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2024(44)11【摘要】近年来,黄河中游许多流域径流量呈现减少的趋势,这与区域大规模的植被恢复密切相关。

但是,汾河源区径流量却呈现了增加的相反趋势,有关变化环境对该区域径流及其组分的影响机制尚不明晰。

因此,研究选取汾河源区北石河流域为研究区域,利用9种数值模拟法对1962—2018年河川径流进行分割并分析其适用性,采用Mann-Kendall检验法和累积距平法对径流、地表径流及基流进行了趋势分析和突变检验,评价了植被恢复和气候变化对径流及其组分的影响。

结果表明:(1)在9种数值模拟法中,Lyne-Hollick滤波法的估算精度相对较高,其日基流过程线能较好地反映基流的滞后性和稳定性,因此更适用于研究区的基流估算;(2)流域多年平均径流深、地表径流深、基流深和基流指数分别为181.2 mm、67.4 mm、113.8 mm和0.68,基流是径流的主要组成部分。

流域年径流和年地表径流均呈现不显著的增加趋势,而年基流呈现显著的增加趋势,基流的增加是径流变化的主要直接原因,三者的突变时间均出现在1994年左右;(3)降水的变化引起了径流、地表径流及基流的增加,降水增加是径流变化的主导因素(贡献率为78.1%—79.4%),而植被恢复引起了径流和基流的增加以及地表径流的减少,其主要原因在于植被恢复能够促进降水入渗,减少地表径流,同时北石河流域的土壤和地貌条件使增加的降水入渗量更多地形成了基流,植被恢复的基流增加效应超过了地表径流减少效应,从而最终增加了径流总量。

研究结果可为汾河源区植被合理恢复及水资源可持续利用提供科学依据。

【总页数】12页(P4597-4608)【作者】夏露;杨晶;马耘秀;宋孝玉;秦秋雨;吕春娟;李云霄【作者单位】山西农业大学资源环境学院;山西省榆次区气象局;西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】P33【相关文献】1.近50a博尔塔拉河河源区气候变化对径流的影响2.气候变化和人类活动对黄河源区径流影响的评估3.气候变化与人类活动对渭河源区近30年径流量影响研究4.气候变化及人类活动对灞河源流区径流的影响5.气候变化和土地利用变化对黄河源区径流变化的累积影响评估因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

汾河流域生态环境现状及原因分析

~SHANXI WATER RESOURCESI 水生态修复汾河流域生态环境现状及原因分析陈刚(山西省水利水电勘测设计研究院，山西太原 030024)[摘要]分析了汾河流域生态环境现状存在的主要问题及原因，对指导和合理规划汾河流域生态修复提供了基本的出发点和任务依据，具有现实指导意义。

[关键词]生态环境;水土流失；污染；汾河流域[中图分类号]X 171.1[文献标识码]C[文章编号]1004-7042(2016) 10-0010-021汾河流域生态环境存在问题及原因1.1水资源过度开发利用，大量挤占生态用水汾河流域水资源总量31.9亿m 3 (1956—2013年），占全省的26%，而河川天然径流量仅19.0亿m 3，占全省年径流量的20%，人均年径流量136 m 3,仅占全国人均径流量的6.6%。

但全省最好的土地资源5大盆地汾河流域就有2个，因此，占全省26%的水资源却承担全省 38%的灌溉面积和39%人口的供水任务。

据统计资料显示，1992年流域地表水供水量已达14.8亿m 3,地表水开发利用率高达78.9%。

随着国民经济的快速发展，到2003年万家寨引黄工程南干线通水前，流域水资源开发利用率高达147%。

根据流域1992—2013年统计分析，多年平均供水量25.6亿m 3,而水资源总量仅 24.8亿m 3,扣除外调水，流域水资源开发利用率高达 100%，按水资源合理的开发利用率40%考虑，国民经济发展用水挤占生态环境水量12.4亿m 3。

万家寨引黄工程南干线通水后，太原盆地的供水矛盾逐步缓解，到2010年后随着引沁人汾工程和禹门口东扩工程的实施，临汾盆地供水矛盾逐渐缓解， 2012年随着外调水的增加和地下水压采，流域水资源开发利用率逐渐低于80%。

1.2地下水严重超采，水位大幅下降由于地表径流不能满足经济社会发展的要求， 20世纪80年代以后，在2012年之前的40余年中，太原盆地地下水位埋深由20世纪80年代初的7.6 m 下降至 2012年的89 m ，下降幅度达81.4 m ;临汾盆地地下水位埋深由13.8 m 下降至81.9 m ，下降幅度达68.1 m 。

汾河流域上游基流特征及其影响因素

第38卷第2期Vol．38No．2水㊀资㊀源㊀保㊀护Water Resources Protection2022年3月Mar.2022㊀㊀基金项目:国家重点研发计划(2017YFC0404603);流域水循环模拟与调控国家重点实验室自主研究课题(SKL2020ZY04)作者简介:吕向林(1997 ),男,硕士研究生,主要从事水循环模拟研究㊂E-mail:1911006225@通信作者:仇亚琴(1974 ),女,教授级高级工程师,博士,主要从事水资源评价及水循环模拟研究㊂E-mail:qyqwd@DOI :10．3880/j.issn．10046933．2022．02．020汾河流域上游基流特征及其影响因素吕向林1,姬世保1,仇亚琴1,郝春沣1,杨㊀月2(1.中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室,北京㊀100078;2.天津科技大学滨海地下水利用与保护研究室,天津㊀300450)摘要:针对汾河流域河川径流量㊁河川基流量急剧减少和流域内生态环境恶化严重的问题,根据汾河流域上游控制站兰村水文站实测径流量数据,对比了数字滤波法㊁时间步长法对汾河流域基流分割的适用性,分析了基流变化特征及主要影响因素,并应用随机森林算法对影响因素重要性进行了评价㊂结果表明:数字滤波法(α=0.925)适宜汾河流域基流分割,可以客观反映汾河流域基流情况;河川基流量在1956 2016年呈极显著下降趋势,在2008年之后有所缓解,突变发生在1981年和2008年;汾河流域上游基流年内分布呈典型双峰型结构,峰值流量从之前的8月转移至3月,2000 2009年平均基流量仅为1956 1959年的1/8;降水量减少对基流量减少的贡献率仅为9.96%,不考虑气温影响时人类活动对基流量减少的贡献率为83.19%;人类活动中煤矿开采和地下水开采是造成基流减少的主要因素㊂关键词:河川径流量;河川基流量;人类活动;数字滤波法;随机森林算法;汾河流域中图分类号:TV121+．4㊀㊀文献标志码:A㊀㊀文章编号:10046933(2022)02014707Characteristics of base flow in upstream of Fen River Basin and its influencing factors ʊLYU Xianglin 1,JI Shibao 1,QIU Yaqin 1,HAO Chunfeng 1,YANG Yue 2(1.State Key Laboratory of Simulation and Regulation of Water Cycle in River Basin ,China Institute of Water Resources and Hydropower Research ,Beijing 100078,China ;boratory of Coastal Groundwater Utilization and Protection ,Tianjin University of Science and Technology ,Tianjin 300450,China )Abstract :In view of the sharp reduction of river runoff and river base flow in the Fenhe River Basin and the seriousdeterioration of ecological environment in the basin,according to the measured runoff data of Lancun hydrological station,the upstream control station of the Fenhe River Basin,the applicability of digital filter method and time step method to the base-flow separation in the Fenhe River Basin was compared.The variation characteristics and main influencing factors of base flow were analyzed,and the importance of influencing factors was evaluated by using random forest algorithm.The results show that the digital filter (α=0.925)is suitable for base-flow separation in the Fen River Basin and can objectively reflect the base flow situation in the Fen River Basin.The river base flow showed a very significant downward trend from 1956to 2016,and eased after 2008.The mutation occurred in 1981and 2008.The annual distribution of base flow in the upstream of Fenhe River Basin showed a typical bimodal structure.The peak flow shifted from August to March.The average base flow from 2000to 2009is only 10%of that from 1956to 1959.The contribution rate of precipitationreduction to base flow reduction is only 9.96%.When the influence of temperature is not considered,the contribution rate of human activities to base flow reduction is 83.19%.In human activities,coal mining and overexploitation of groundwater are the main factors causing the reduction of base flow.Key words :river runoff;river base flow;human activities;digital filtering method;random forest algorithm;FenRiver Basin㊀㊀基流是地表径流的重要组成部分,基于径流成分的传播时间,将径流划分为直接径流和基流,其中直接径流由地表产流和快速壤中流组成,基流由慢速壤中流和地下水组成[1]㊂由于地下水以及慢速㊃741㊃壤中流较为稳定,变化过程较长,与直接径流相比基流对降水的响应比较缓慢㊂在无人类影响情况下,基流量较为稳定,是枯水期径流的主要组成部分㊂基流量具有保持河川径流量㊁维持河道内生态环境以及种群生态㊁通过冲沙保持河床深度等多种重要功能㊂流域水文循环中基流参与不饱和含水层㊁地下水㊁地表径流之间的水量交换,是水文循环的重要特征㊂此外,基流量也可以用来检验分布式水文模型的模拟结果是否合理㊂目前基流研究主要集中在基流分割方法㊁基流变化特征㊁影响因素分析等方面,此外,生态基流最近逐渐成为研究热点㊂基流分割方法主要有数字滤波法㊁滑动最小值法㊁时间步长法(hydrographseparation program,HYSEP)以及水文模型法[2]㊂一些学者认为,滑动最小值法以径流量的下包线作为基流,将一部分洪水退水期水量算作基流量,使得基流量偏大[3]㊂水文模型法需要数据较多,其中物理模型的参数优化非常复杂㊂数字滤波法需要数据较少,易于计算机自动实现,是近年来国际上普遍应用的基流分割方法[4]㊂雷泳南等[5]基于数字滤波法对窟野河流域进行基流分析,发现流域基流量下降趋势极为显著,基流量变化主要驱动因素是流域内煤矿开采和地下水超采㊂董薇薇等[6]针对祁连山疏勒河上游流域采用数字滤波法和滑动最小值法进行基流分割,分析了基流和基流指数BFI(基流量与径流量的比值)的变化特征,并从气温和降水两方面讨论了疏勒河上游流域基流变化的主要影响因素㊂1㊀研究区概况汾河作为黄河的第二大支流,全长713km,流域面积39721km2,流经忻州市㊁太原市等6市,流域面积占山西省总面积的25．5%,被誉为山西省的母亲河㊂近年来,人类活动影响强烈,水土流失㊁煤矿大规模开采㊁地下水超采等问题改变了汾河流域的水循环路径及水量交换过程㊂汾河流域基流量急剧减少,2000 2009年平均基流量仅为1956 1959年的1/8,且下游出水口多年发生断流情况,引发地面沉降㊁湖泊干涸㊁河道内生物圈崩塌㊁鱼类洄游受阻等一系列严重生态环境问题,严重威胁当地社会经济可持续发展㊂本文选取汾河上游流域(111ʎ21ᶄE~112ʎ29ᶄE,37ʎ40ᶄN~38ʎ58ᶄN)控制站兰村站数据(图1),采用数字滤波法及HTSED对汾河流域上游地区进行基流分割,刻画基流变化特征,分析基流量变化的主要影响因素,以期为汾河流域社会经济可持续发展㊁生态环境建设提供依据㊂图1㊀汾河上游流域及煤矿分布Fig.1㊀Distribution of coal mines andupstream of Fen River Basin2㊀研究数据与方法2．1㊀研究数据选择汾河流域上游控制站兰村水文站1956 2016年实测日径流数据,分别采用单参数滤波法及HYSEP方法进行基流分割得到日基流量,按时间计算年㊁月基流量㊂为使单位统一,本文统一将径流量㊁基流量转换成径流深(mm)㊁基流深(mm),即将流量与流域面积相除,反映单位面积的流量变化情况㊂降水数据来源于中国地面气候资料日值数据集(V3．0),采用泰森多边形法计算并对面积进行加权平均得到平均面降雨量㊂1956 2008年原煤开采量数据来自‘山西能源经济60年“㊂2．2㊀研究方法a.数字滤波法㊂数字滤波法是国际上普遍应用的基流分割方法,原始数据通过数字滤波器被分解为高频信号和低频信号,分别对应地表径流和基流[5,7]㊂本文采用Lyne于1979年首次提出,Nathan 于1990年进行改进的基流分割方程:q b,i=αq f,i-1+1+α2(q i-q i-1)(1)式中:α为滤波参数;q i为i时刻的径流量,m3/s;q b,i 为i时刻的基流量,m3/s;q f,i-1为i-1时刻的地表径流量,m3/s㊂b.HYSEP法㊂HYSEP法使用3种方法划分基流:固定时间间隔法㊁滑动时间间隔法㊁局部最小值㊃841㊃法[1,8-9]㊂利用经验公式计算直接径流持续时间N ,时间间隔通常为介于3~11中与2N 最为接近的奇数:N =(2．95A )0．2(2)式中A 为流域面积,km 2㊂c.Mann-Kendall(M-K)法㊂M-K 法是一种非参数检验方法,被广泛应用于时间序列变化趋势特性的检验,M-K 法是根据样本的秩次关系来判断其序列趋势性,受异常值影响较小也不需要样本服从特定的分布特征㊂通过计算Z 值来定量刻画趋势变化的显著程度,常用于水文㊁气象等非正态数据的趋势分析㊂统计量Z >0表示时间序列具有上升趋势,反之则具有下降趋势㊂在给定显著性水平α下若Z ȡZ 1-α/2则拒绝原假设即时间具有显著的上升或下降趋势㊂d.Pettitt 法㊂Pettitt 法是一种利用秩和序列检测突变的方法[10],计算公式为U t ,n =2ðt i =1τi -t (n +1)㊀(t =1,2, ,n )(3)式中:U t ,n 为统计量累积值;τi 为t 时刻序列值在整体序列的排名,若存在t 时刻满足K t =max 1ɤt ɤnU t ,n ,则t 时刻为突变点,计算Pettitt 检验值P =2exp -6K 2tn 3+n 2æèöø,若P 小于显著性水平α,则认为计算的突变点具有显著的统计学意义㊂e.SCRAQ 法㊂SCRAQ 法由王随继等[11]2012年首次提出,该方法通过计算突变点前后累积降水量斜率的变化率与累积径流量斜率变化率的比值,得到降水量对径流量变化的贡献率[12]:C p =100S Pa S Pb -1æèöøSRa S Rb -1æèöø[](4)式中:C p 为贡献率;S Pa ㊁S Pb 分别为突变点后㊁突变点前累积降水量斜率;S Ra ㊁S Rb 分别为突变点后㊁突变点前累积径流量斜率㊂3㊀基流变化特征3．1㊀基流分割方法适宜性分析由基流的定义可知,基流是由慢速壤中流和地下水组成,汾河流域位于半干旱半湿润地区,在枯水期基流量占径流量的大部分,二者变化趋势相差不多,而在洪水期基流较径流变化更为缓和,退水过程比径流滞后㊂因此,为探究两种不同基流分割方法在汾河流域的适用性及最佳参数值,选取流量过程特征明显的枯水季洪水时段进行研究㊂1961年910月洪水流量序列受人类活动影响较小且1961年为枯水年,符合研究需求㊂绘制数字滤波法在α分别取值0．900㊁0．925㊁0．950㊁0．975的情况下以及3种HYSEP 法得到的基流深以及径流深曲线,如图2所示㊂图2㊀1961年不同基流分割方法得到的结果Fig.2㊀Base flow depth of different base -flow separationmethods during study period结合上文基流特征分析图2结果,可以发现固定时间间隔法㊁滑动时间间隔法分割的基流过程线有较多的明显拐点,出现明显的陡涨陡落现象,与实际下垫面情况不符;局部最小值法的结果虽无明显的陡涨陡落,但曲线并没有随着洪峰产生而增大;数字滤波法当α值为0．975㊁0．950时,在洪峰之前流量较小的时段基流深和径流深几乎相等,与基流定义相悖;α值为0．925㊁0．900时曲线较为平滑且趋势与径流保持一致,基本符合流域汇流规律㊂Arnold 等[13]对美国11个流域的研究结果和Nathan 等[14]对澳大利亚186个流域的研究结果证明,α取0．925时分割基流效果最好;综合参照前人成果,数字滤波法在α取0．925时可以客观地反映实际基流状况,较适宜汾河流域基流分割㊂3．2㊀基流深年际趋势图3(a)为1956 2016年基流深㊁径流深变化情况,可见二者总体均呈下降趋势,两个序列高度相关,Pearson 相关系数为0．99㊂图3(b)为基流深的M-K 检验结果,可见1956 1966年基流深无显著趋势,1967 1969年基流深呈微弱上升趋势㊂总体来说1956 1972年基流深保持不显著的动态变化,1973 2016年基流深总体呈下降趋势,且序列Z 值为-5．88,通过置信度99%的显著性检验,下降趋势极为显著㊂1996年出现一次显著的波动上升,查阅资料显示1996年山西发生特大洪水,汛期降水量与往年相比增加60%,导致基流深有小幅度回升㊂2008 2016年基流深下降趋势减缓,有小幅增加趋势㊂图3(c)为BFI 值变化情况,BFI 值1956 2000年由0．5左右下降至0．38左右,总体上呈波动下降趋势,径流量㊁基流量虽然均剧烈衰减,但基流量衰减得更快,占径流量的比例减少㊂2000 2016年㊃941㊃BFI值逐渐增加㊂(a)1956 2016年基流㊁径流趋势线(b)M-K 趋势检验结果(c)BFI年际变化图3㊀基流量年际变化Fig.3㊀Interannual variation of base flow 3．3㊀基流深突变分析M-K法适用于单一突变点的序列计算,本研究基流深序列中存在多个突变点,采用Pettitt进行多突变点的检测,检测出第一突变点后,通过二分法把原序列分解成两个子序列分别计算突变点,重复以上步骤至序列无显著突变点存在,计算结果见表1㊂Pettitt检验中,如果Pɤ0．01,认为检测出的突变点在统计意义上是显著的㊂由表1可见,1981年统计值P接近0,2008年P<0．01,则认为存在1981㊁2008年两个显著突变点㊂同时,通过M-K法计算突变时间,得到第一次突变时间为1980 1981年,两种检验方法结果一致㊂其他4个突变点,虽然也有突变趋势,但是并不显著㊂综上,1956 2016年兰村站基流量序列存在1981㊁2008两个显著突变点,并且根据突变点将序列分成1956 1981年㊁1982 2008年㊁2009 2016年3个时间段㊂表1㊀基流深突变点检验Table1㊀Base flow deep mutation point test 年份突变分级P显著性1960三级0．648不显著1971二级0．012不显著1981一级0．000显著1995三级1．043不显著2000二级0．036不显著2008三级0．008显著3．4㊀基流深年内分布变化图4为不同年代际基流深年内分配情况㊂以20世纪50年代月平均基流量为基准值,计算不同年代际各月相对基准值的变化幅度,结果见表2㊂基流深曲线为典型双峰型结构,多年平均月基流深峰值大致出现在3月和8月㊂50年代至80年代8月平均基流深大于3月,而90年代以后3月基流深大于8月㊂由表2可见,年代际间基流深衰减非常剧烈,2000 2009年代年基流深仅为50年代基流深的10%,其中2000 2009年1月彻底断流,8月仅不到50年代的1%,而3月的基流深没有明显的衰减,2010年以后整体基流量有所上升,汾河流域上游从季节性河流恢复为常年河流,其中枯水期流量恢复较快,而汛期7㊁8㊁9月基流深较20世纪50年代仍有较大差距㊂图4㊀不同年代际平均基流深年内分配情况Fig.4Annual distribution of mean base flowdepth in different decadal periods4㊀影响因素分析4．1㊀煤矿开采煤矿开采中会不断抽取矿涌水从而疏干浅中层地下水,地下水水位下降,形成区域性下降漏斗,导致影响半径内地下水垂向流动㊂煤矿开采通常距地表有一定距离,随着煤矿开采规模扩大,导致岩层移动,形成地表裂隙发育或直接造成地表塌陷,破坏浅层地下水隔水层和储水构造,使得矿区煤系地层裂㊃051㊃表2㊀基流深年代际年内衰减情况Table 2㊀Annual attenuation of base flow depth in different decadal periods月份各月相对基准值的变化幅度1956 1959年1960 1969年1970 1979年1980 1989年1990 1999年2000 2009年2000 2016年11．000．500．170．050．030．000．2521．000．710．150．060．030．010．1231．001．620．931．251．670．821．2041．001．301．411．140．920．300．9651．001．591．210．530．170．070．3261．001．300．990．420．400．160．2371．000．920．390．190．100．030．1481．000．430．190．210．210．010．0791．000．560．130．060．180．040．12101．000．490．190．120．160．010．21111．000．480．300．380．540．260．34121．000．860．340．080．200．040．71隙水㊁上覆松散岩类孔隙水和下伏碳酸盐岩溶水相互贯通[15],当采空区低于河底高程时,基流排向采空区而不再排向河道,随着采煤引起的裂隙加大加深,一部分地下水垂直排向采空区,使得天然基流量减少㊂山西省1956 2008年煤矿产量如图5所示,煤矿产量呈指数型上升趋势,而这一阶段基流量迅速下降㊂用M-K 法进行趋势分析,并与上文基流深趋势曲线进行Pearson 相关分析,Pearson 相关系数为-0．964,呈现高度负相关关系,煤矿产量的增加对基流下降产生了直接影响㊂‘山西省煤炭开采对水资源的破坏影响及评价“表明,山西每开采1t 原煤将造成包括矿涌水在内共2．48m 3地下水损失[16]㊂2008年煤矿开采量为55740万t,是1956年的35倍,是1972年的10倍㊂以2000 2008年年均开采量4亿t 煤计算,每年山西省将损失约10亿m 3地下水资源,相当于引黄入晋工程一期㊁二期的总引水量㊂图5㊀1956—2008年煤矿开采量变化Fig.5㊀Change in coal mining volume from 1956to 20084．2㊀地下水开采随着社会经济飞速发展,用水需求日渐增加,地下水开采量逐年扩大[17]㊂20世纪80年代以前,汾河流域地下水年开采量约为4．8亿m 3,1995年地下水年开采量达17亿m 3,近十几年年均开采量超过30亿m 3㊂累积超采地下水量超100亿m 3㊂地下水严重超采导致太原盆地㊁临汾盆地附近深层水形成几个大范围大降深降落漏斗,至2000年,漏斗中心水位埋深46．12~129．8m,年均下降1．2~4．6m㊂2008年至今,通过汾河流域清水复流工程,引黄济晋等工程,根据2012 2014年检测数据,汾河流域地下水位年均回升0．56m,回升速度缓慢,太原盆地㊁临汾盆地等漏斗区地下水位仍距地表65~85m㊂地下水位相对于河道水位下降,地下水补给河道基流量减少㊂4．3㊀降水降水量和气温是影响径流量变化的主要气象因素,降水量改变直接导致流域产流量发生变化,而气温变化通过改变蒸发量从而影响径流量[18]㊂根据山西省水资源所研究成果,汾河流域上游19602015年蒸发无显著变化,因此本文暂不考虑气温,仅考虑降水量的变化,将非自然因素归为人类活动[19-20]㊂表3为突变点前后降水量与基流深变化情况,可见1982 2008年与1956 1981年相比,累计基流量斜率减少61．32%,并且累计降水量斜率下降5．95%,计算可得,降水量减少对基流量减少的贡献率仅为9．96%,而不考虑气温影响时人类活动对基流量减少的贡献率为83．19%㊂2009 2016年相比于1982 2008年,累计基流量斜率增加12．38%,累计降水量斜率增加10．07%,计算可得,降水量增多对基流量增多的贡献率为81．37%,而不考虑气温影响时人类活动对基流量增加的贡献率为19．63%㊂㊃151㊃表3㊀突变点前后降水量㊁基流量斜率变化Table 3㊀Changes in slope of precipitation and base flow before and after the mutation point时间段降水基流斜率/(mm㊃a -1)与上一时段变化率/%斜率/(mm㊃a -1)与上一时段变化率/%1956 1981年477．9432．0061982 2008年449．52-5．9512．379-61．322009 2016年494．7910．0713．91112．384．4㊀水土保持措施水土保持能够加强水循环垂直过程并且削弱水平过程,增加降水后林地草地的拦蓄量并补给地下水,使地下水水位回升,从而实现地下水补给河道增加基流㊂径流㊁基流同时减少过程中,水土保持面积的增加使得基流衰减的比径流更加缓慢,即BFI 值上升,水土保持面积与BFI 关系见图6㊂汾河流域上游地区中,石质山区占总面积的29．4%,土石山区占29．8%,黄土丘陵沟壑区占35．5%,河谷阶地区占5．3%,沟壑密度5~8km /km 2,水土流失面积5317km 2,占上游地区总面积的68．8%[21]㊂山西省自1988年开始,持续开展三期汾河上游水土流失综合治理,水土保持面积从1988年的1886．7km 2增加到2008年的3175．1km 2㊂图6㊀水土保持面积变化Fig.6㊀Changes in soil and water conservation area由于各影响因素数据时间跨度不同,选取1988 2008年数据,采用随机森林法对煤矿开采㊁降水㊁地下水开采㊁水土保持4个影响因素的重要性进行评估,将GINI 指数作为评价指标,因素重要性评分用VIM 表示,将计算所得各影响因素重要性评分进行归一化处理,得到煤矿开采㊁降水㊁地下水开采㊁水土保持VIM 值分别为0．284㊁0．247㊁0．238和0．231㊂综上,降水㊁煤矿开采㊁地下水开采㊁水土保持等均对径流和基流有造成影响[22-23],但只有水土保持对径流起到衰减作用,而对基流起到增加作用㊂主要原因是地裂缝的存在,废弃开采井导致降水直接入渗地下水,深层地下水由于地下漏斗区越流补给中深层地下水[24],使得相对径流更小且更加稳定㊂5㊀结㊀论a.汾河上游流域基流在1956 2016年总体呈下降趋势,2008 2016年基流量下降趋势减缓,有小幅增加趋势㊂显著突变点为1981年和2008年㊂基流年内分布特征由20世纪60年代汛期单峰性结构转变为90年代的双峰型结构㊂b.人类活动是基流变化的主要影响因素,降水的增加或减少会导致基流的增加和减少,但并不占主导地位,人类活动中煤矿开采重要性评分最高,其次是地下水开采㊂水土保持会导致基流小幅度增加,但重要性最低㊂参考文献:[1]陈利群,刘昌明,李发东.基流研究综述[J].地理科学进展,2006(1):1-15.(CHEN Liqun,LIU Changming,LI Fadong.Reviews on baseflow researches [J].Progress in Geography,2006(1):1-15.(in Chinese))[2]党素珍,王中根,刘昌明.黑河上游地区基流分割及其变化特征分析[J].资源科学,2011,33(12):2232-2237.(DANGSuzhen,WANGZhonggen,LIUChangming.Baseflow separation and its characteristics in the Upper Reaches of the Heihe River Basin [J ].Resources Science,2011,33(12):2232-2237.(inChinese))[3]AKSOY H,KURT I,ERIS E.Filtered smoothed minimabaseflow separation method [J ].Journal of Hydrology,2009,372(1/2/3/4):94-101.[4]豆林.黄土区流域径流对水土保持措施响应的时空变化特征[D].北京:中国科学院研究生院,2010.[5]雷泳南,张晓萍,张建军,等.窟野河流域河川基流量变化趋势及其驱动因素[J].生态学报,2013,33(5):1559-1568.(LEI Yongnan,ZHANG Xiaoping,ZHANG Jianjun,et al.Change trends and driving factors of baseflow in Kuye River Catchment[J].Acta Ecologica Sinica,2013,33(5):1559-1568.(in Chinese))[6]董薇薇,丁永建,魏霞.祁连山疏勒河上游基流变化及其影响因素分析[J].冰川冻土,2014,36(3):661-669.(DONG Weiwei,DING Yongjian,WEI Xia.Variation ofthe base flow and its causes in the upper reaches of the㊃251㊃Shule River in the Qilian Mountains[J].Journal of Glaciology and Geocryology,2014,36(3):661-669.(in Chinese))[7]LYNE V,HOLLICK M.Stochastic time-variable rainfall-runoff modelling[C]//Proceedings of the Institute of Engineers Australia National Conference.Sydney:Institute of Engineers Australia Barton,Australia,1979. [8]徐榕焓,王小刚,郑伟.基流分割方法研究进展[J].水土保持通报,2016,36(5):352-359.(XU Ronghan, WANG Xiaogang,ZHENG Wei.Research progresses in baseflow separation methods[J].Bulletin of Soil and Water Conservation,2016,36(5):352-359.(in Chinese))[9]SLOTO R A,CROUSE M Y.HYSEP:a computer programfor streamflow hydrograph separation and analysis[J].Water Resources Investigations Report,1996,96:4040.[10]PETTITT A.A non-parametric approach to the change-point problem[J].Journal of the Royal Statistical Society: Series C(Applied Statistics),1979,28(2):126-135.[11]王随继,闫云霞,颜明,等.皇甫川流域降水和人类活动对径流量变化的贡献率分析:累积量斜率变化率比较方法的提出及应用[J].地理学报,2012,67(3):388-397.(WANG Suiji,YAN Yunxia,YAN Ming,et al.Contributions of precipitation and human activities to the runoff change of the Huangfuchuan Drainage Basin: application of comparative method of the slope changing ratio of cumulative quantity[J].Acta Geographica Sinica, 2012,67(3):388-397.(in Chinese))[12]WANG S,YAN M,YAN Y,et al.Contributions of climatechange and human activities to the changes in runoff increment in different sections of the Yellow River[J].Quaternary International,2012,282:66-77. [13]ARNOLD J,ALLEN P,MUTTIAH R,et al.Automatedbase flow separation and recession analysis techniques [J].Ground Water,1995,33(6):1010-1019. [14]NATHAN R J,MCMAHON T A.Evaluation of automatedtechniques for base flow and recession analyses[J].Water Resources Research,1990,26(7):1465-1473. [15]乔小娟,李国敏,周金龙,等.采煤对地下水资源与环境的影响分析:以山西太原西山煤矿开采区为例[J].水资源保护,2010,26(1):49-52.(QIAO Xiaojuan,LI Guomin,ZHOU Jinlong,et al.Analysis of influence of coal exploitation on water resources and environment:a case study of coal exploitation in Xishan of Taiyuan City[J].Water Resources Protection,2010,26(1):49-52.(in Chinese))[16]常建忠.基于法经济学视角的以煤补水的生态补偿机制研究[D].太原:山西财经大学,2015. [17]韩韡.汾河流域蒸发演变规律及变异特征研究[J].地下水,2019,41(6):164-167.(HAN Wei.Study on evaporation evolution and variation characteristics in Fen River basin[J].Ground Water,2019,41(6):164-167.(in Chinese))[18]杨丙寅.从静乐水文站水沙变化看汾河上游水保综合治理的作用[J].中国水土保持,2007(10):32-34.(YANG Bingyin.Viewing the function of integrated treatment of soil and water conservation conducted in the Upper Fenhe River from sedment discharge variations at Jingle hydrometric station[J].Soil and Water Conservation in China,2007(10):32-34.(in Chinese)) [19]颜时延,平建华,吴泽宁,等.汾河水库控制流域径流突变及其驱动因素[J].南水北调与水利科技,2017,15(6):45-50.(YAN Shiyan,PING Jianhua,WU Zening,etal.Analysis on abrupt change of runoff in the watershed controlled by Fenhe Reservior and its driving forces[J].South-to-North Water Transfers and Water Science& Technology,2017,15(6):45-50.(in Chinese)) [20]党跃军.汾河上游径流变化特征分析[J].中国农村水利水电,2015(9):31-33.(DANG Yuejun.Upstream runoff characteristics of Fen River[J].China Rural Water and Hydropower,2015(9):31-33.(in Chinese)) [21]周莹.汾河上游水文气象要素演变特征及径流影响因素研究[D].太原:太原理工大学,2016. [22]李艳华.太原市河川径流量减少原因分析及解决措施[J].山西水利,2007(1):13-14.(LI Yanhua.Analysis of the causes of the decrease of river runoff in Taiyuan and measures to solve the problem[[J].2007(1):13-14.(in Chinese))[23]胡彩虹,管新建,吴泽宁,等.水土保持措施和气候变化对汾河水库入库径流贡献定量分析[J].水土保持学报,2011,25(5):12-16.(HU Caihong,GUAN Xinjian, WU Zening,et al.Analysis for contribution of soil and water conservation and climate change to runoff in the Upper Reaches of Fenhe Reservation[J].Journal of Soil and Water Conservation,2011,25(5):12-16.(in Chinese))[24]郭春艳.太原盆地地下水循环与更新性研究[D].北京:中国地质大学(北京),2019.(收稿日期:2020-11-02㊀编辑:王芳)㊃351㊃。

汾河流域生态修复与保护治理存在的问题及建议

山西水利汾河流域生态修复与保护治理存在的问题及建议柴向斌（山西省汾河流域管理局，山西太原030002）［摘要］随着山西省生态文明建设不断深入，以汾河流域为单元的生态修复与保护治理发挥着突出作用。

文章阐述了汾河流域生态修复总体规划目标，并结合当前汾河流域生态存在的主要问题，提出了增加生态补水、提高涵养水源能力、加强水污染防治等综合治理建议，可为汾河流域生态修复与保护治理提供重要参考，对全省推进生态文明建设具有重要意义。

［关键词］生态修复；保护治理；汾河流域［中图分类号］TV212.4［文献标识码］C［文章编号］1004-7042（2019）09-0029-022016年4月，水利部、山西省人民政府联合批复《汾河流域生态修复规划（2015—2030年）》，提出汾河流域生态修复目标为通过建设和自然修复总计15年，构建“两山两盆一河”发展格局，重现汾河水系大河风光，将汾河建设“生态长廊”、“宜居长廊”和“富民长廊”。

与以往历次汾河治理不同，本轮治理是以“绿水青山就是金山银山”为理念，坚持“山水林田湖草是一个生命共同体”系统思维，更加突出以汾河流域为单元的生态修复及保护系统治理。

1流域概况汾河发源于宁武县境内管涔山，是山西第一大河，黄河第二大支流，被称为山西的“母亲河”，干流全长716km ，自北向南纵贯6市27县。

汾河流域位于山西省中南部，流域面积39471km 2，南北长412.5km ，东西宽188km ，范围涉及全省9市51县。

2流域生态存在的主要问题自建国以来，山西省先后在流域范围内实施了四次大规模汾河流域治理：一是汾河干流水库、枢纽水闸、支流水库及流域内自流灌区等以开发利用地表水资源为目的的骨干性工程；二是在流域内大规模开展打井抗旱、山区新建淤地坝等开发利用地下水及控制水土流失为目的的多点工程；三是汾河干支流河道修建堤防等建设防洪体系为目的的堤防主体工程；四是如清水复流工程等以解决汾河干流断流问题为目的的引调水工程。

汾河流域水环境状况分析及治理措施

中、下游３段。晋中盆地处于汾河中游段，干流流经晋
中水资源开发利用分配的不平衡，河道生态需水的对环境保护造成了极大的影响。此外，流域内水资源严重短缺，需矛盾突出，均水资源占有量仅２７ｍ，供人４，远低于全国及全省平均水平，流域内工农业生产及生活用水主要依靠地下水资源。与此同时，年来地下近
水的严重超采和矿产资源的过度开发造成了水资源生态系统的严重破坏和污染，地下水位下降日趋严
重，漏斗范围不断扩大，资源供需矛盾更加突出。据水统计，汾河流域煤矿开采年矿坑水产出量约１．ｔ３亿，
直接破坏水资源总量约４１ｔ．亿。汾河流域１８－９ｏ－２０００年平均地表水利用消耗率６．同期年平均汇４８％，入黄河的水量为５８．５亿ｍ。从１９－２０，９７０６年１０年
ＳＨＡＮＸＡＴＲＳＩＷＥＲＥＯＵＲＣＥＳ
汾河流域水环境状况分析及治理措施
王勇强
（中市水利局，晋山西晋中０００）３６０
［要］摘水环境的不断恶化制约着汾河两岸经济社会的发展，给沿河人民的生产生活造成了极大影响。过也通对汾河晋中段治理前后进行对比，出只有通过科学调度，理开发水资源，大治污力度，能从根本上改提合加才

汾河环境调查报告

篇一：关于汾河治理的寒假调查报告关于汾河治理的寒假调查报告山衔落日千林紫，渡口归来簇如蚁。

中流轧轧橹声轻，沙际纷纷雁行起。

遥忆横流游幸秋，当时意气谁能俦。

楼红萧鼓今何在？红蓼年年下白鸥。

这是诗人张颐在《汾河晚渡》中描写的景象。

汾河是山西省最大的河流，全长710公里，流域面积占山西省面积的25%，是我省工业集中，农业发展的地区，其工业产值和农业产值分别占全省工业产值和农业产值的46%和64%。

有史以来，汾水为三晋悠久灿烂的文明作出了巨大贡献。

然而近几年，被山西人民誉为“母亲河”的汾河的状况实在令人担忧。

现在的汾河已不再是从前那流淌着涓涓清水的河域，而是变成了一条排污纳垢的“垃圾场”。

河两岸发达的洗煤工业使汾河水里面夹杂着煤矸石、生活垃圾等物。

并把汾河河道内没有清理干净的煤矸石等固体垃圾席卷而下，导致汾河水变成了黑色的泥浆。

我家就住在汾河边上，12年前我家刚住在这的时候，大人们下河洗衣服，男孩们在里面游泳玩水，我们在里面捉小鱼。

冬天冰面光亮洁白，大家也可以在上面嬉戏。

仅仅几年汾河水就开始变黑变粘稠，臭气扑鼻。

我们远离了那条曾经美丽的母亲河。

尽管她仍在咫尺之间但却再懒得靠近。

好在从2008年起，山西开始致力于治理母亲河。

远的不说就看我的家乡灵石县。

在灵石县汾河流域综合整治工程两渡至县城段的施工现场，河道内绿化、平整、清淤等工程正在有条不紊地进行，河道沿线旧坝加固和新坝建设也已初具雏形。

汾河灵石沿线两渡至县城段全长20.7公里，途经两渡、翠峰两个乡镇的15个村，工程总投资1.05亿元，包括绿化工程、水利工程及企业搬迁三个部分。

工程从今年3月启动以来，已新建河坝4500米，旧坝加固110米，河道清淤清障50多万立方米，河道平整10公里。

对汾河生态环境的治理，关键是对沿线工业企业的治理。

汾河灵石沿线全长51.5公里，有135户工业企业，灵石县决定从2009年至2015年，用7年时间，完成对这些企业的分类处臵。

汾河太原段水质污染现状分析

山西科技SHANXI SCIENCE TECHNOLOGY2020年第35卷第1期2018年，太原市环境保护工作以十九大精神和习近平总书记视察山西重要讲话精神为指引，牢固树立生态文明发展理念，以改善环境质量为核心，以打好污染防治攻坚战为重点，制定出台了一系列政策和方案，并全力推进。

本文主要通过调查研究汾河太原段地表水环境质量标准的监测项目，了解汾河太原段现阶段污染情况，分析其污染原因，评价其监测结果，为太原市环境保护及治理工作提供参考。

1自然环境概况太原市河流的特征随着当地地形、降水、气温、土壤以及植被等自然因素的变化发生改变，河、川、沟的流向大体与山脉走向一致。

位于汾河太原段上游的汾河水库至兰村区间，山地、河谷、平川起伏变化很大，造成气温、降水、土壤、植被等在分布上有明显的水平差异和垂直差异，因此形成的河流具有如下特征：洪水期流量变化大，河水猛涨猛落，河流的流程短且水流急，下游被侵蚀冲刷严重，泥沙含量较高。

中、下游兰村至温南社之间，地形平坦，河床较宽，水流平缓。

汾河沿途支流、径流主要靠大气降水补给，多属季节性河流，河流的年际变化、季节性变化较大［1］。

2监测概况2.1监测点位布设与频率汾河太原段全长188km，共布设11个监测断面，即水库出口、李八沟、滩上桥、赛上水文站、扫石桥、上兰、迎泽桥、小店桥、清徐二坝、温南社和韩武村。

杨兴河为汾河支流，在河底村断面布设1个监测点；白石南河为汾河支流，在美锦桥断面布设1个监测点。

样品采集时间为2018年1月至12月。

汾河太原段、杨兴河、白石南河每月监测1次，全年监测12次。

2.2监测项目及分析方法汾河太原段的水质监测项目有43项，其中必测项目有24项，包括水温、pH值、溶解氧、5日生化需氧量、化学需氧量、高锰酸盐指数、总氮、氨氮、总磷、铜、锌、氟化物、砷、氰化物、汞、硒、铬（六价）、硫化物、镉、挥发酚、铅、石油类、阴离子表面活性剂和粪大肠菌群；选测项目19项，包括气温、色度、浊度、嗅和味、流量、透明度、悬浮物、全盐量、电导率、总硬度、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氯化物、硫酸盐、铁、锰、镍、苯胺、细菌总数。

汾河干流生态需水量计算与分析

汾河干流生态需水量计算与分析张晓斌;张建国;裴燏【摘要】根据汾河流域水环境现状,选择汾河干流兰村、义棠、柴庄3个水文站为主要控制断面进行研究,用Tennant法对其生态需水量进行计算,并得出在不同频率情况下要达到最小生态条件时河道所需要的引黄工程和引沁入汾工程补水量,为汾河流域的水资源合理调度和生态系统恢复提供科学依据.【期刊名称】《黑龙江大学工程学报》【年(卷),期】2010(037)003【总页数】3页(P44-46)【关键词】生态需水量;计算分析;汾河干流【作者】张晓斌;张建国;裴燏【作者单位】山西水利职业技术学院,运城,044004;山西水利职业技术学院,运城,044004;中国环境管理干部学院,秦皇岛,060064【正文语种】中文【中图分类】S2711 基本情况汾河是黄河的第二大支流,也是山西省最大的河流。

发源于宁武县境内管涔山脚下的雷鸣寺泉,流经山西省中南部地区的忻州、太原、晋中、吕梁、临汾和运城6个地市、34个县,在万荣县庙前村附近汇入黄河,干流全长694 km[1]。

汾河流域是山西省重要的经济区域,但随着流域内经济社会的快速发展,水资源供需矛盾日益加剧,水生态环境不断恶化。

据统计,近年来汾河流域多年平均水资源开发利用率已高达106.5%,已处于严重过度开发状态,水资源供需矛盾十分突出[2]。

汾河的天然径流量从20世纪60年代的25.49×108m3减少为15.77×108m3,减少了9.72×108 m3,另外汾河流域的地表水(包括泉水)消耗量增加了大约5×108m3,天然径流量的减少和用水量的增加也导致了汾河水量的衰减、断流。

因此要想恢复“汾河流水哗啦啦”的美景,必须对汾河干流生态需水量进行计算分析。

2 汾河干流生态需水量计算2.1 计算方法Tennant法也叫 Montana法,属于历史流量法,是利用河流的历史流量资料来推导河流生态流量[3]。

汾河流域地下水位下降成因分析

~SHANXI WATER RESOURCES汾河流域地下水位下降成因分析范术芳(山西省水利建设开发中心，山西太原030002)I 水资源管理[摘要]汾河流域是山西省境内经济发展最为集中的区域和国民经济发展受水资源制约最为严重的区域，用水需求不断增大，大量开采地下水，导致地下水严重超采，地下水位埋深大幅下降，形成了四大地下水超采漏斗区和总面积6 763 km 2的地下水超采区。

经研究分析，地下水开采量增加、大规模煤炭开采对地下水造成破坏、河道宽度大面积压缩、岩溶泉严重破坏是导致地下水位下降的主要原因。

[关键词]地下水;水位;成因；汾河流域[中图分类号]TV 211.1[文献标识码]C[文章编号]1004-7042(2016) 10-0018-021地下水概况汾河是山西的母亲河，流域面积39 471 km 2,占全省总面积的1/4，为黄河第二大支流，干流全长716 km ，自北向南纵贯6市27县。

汾河流域是山西政治、经济、文化中心，流域内自然资源丰富，且全省最好的土地资源位于汾河流域，生产条件得天独厚，用水需求不断增大，在地表水和外调水不能满足用水需求的情况下，地下水成为山西省的主要供水水源之一，而且开采量逐步加大。

根据统计资料分析，汾河流域水资源总量31.9亿m 3，占全省水资源总量的26%，其中河川天然径流量19.0亿m 3,地下水资源量23.6亿m 3,重复水量10.7亿m 3。

1956—2012年汾河流域多年平均地下水可开采量为 12.61亿m 3,2012年地下水总供水量为14.44亿m 3,其中农业开采量最大，占全流域开采量的44.62%。

1996— 2002年期间，由于降水量的减少，地表径流大幅减少，为保障国民经济发展用水要求，依靠大中型水利枢纽地表水供水量没有减少，同时大量超采地下水，目前累计超采地下水量达76亿m 3。

汾河流域地下水质主要类别为n类，m 类水在汾河流域均有分布，W 类水主要分布在太原市和运城市境内。

汾河上游径流时序长程相关性分析

103Huabei Natural Resources论文华北自然资源地表径流是水循环系统的重要组成部分，径流分析对科学开发利用及优化调度水资源、制定水资源规划具有十分重要的意义。

然而径流演变常常受到多种因素的影响，比如，受噪声和非平稳信号的影响，径流时序的均值、标准差和相关函数等会随时间而变化，因此为了更好地研究径流演变的内在规律，更可靠地分析径流序列的长程相关性，有必要辨别序列中由于内在波动引起的趋势分析。

根据DNA 机理提[1-4]出的非趋势波动分析（简称“DFA”）计算方法，通过[5-8]计算标度指数，可以有效地解决这类问题。

1 汾河上游概况汾河的源头位于山西宁武县，最终汇入黄河，总长713 2km，流域面积39721km ，降雨量多年平均504.8ml，年际变化较大，年内分配不均匀，蒸发量约为950-1300ml，水资3源蕴含量达33.58m ，约占全省水资源总量的27.2%。

汾河的上游由宁武县雷鸣寺至太原兰村水文站，上游河2长216.9km，流域面积7705km 。

近年来，由于人为因素和自然因素，汾河流域水质、水量和水土保持都受到不同程度的影响，因此为优化水资源综合开发和合理配置，对汾河进行径流分析是非常有必要的。

上游段内的汾河水库站、寨上站、兰村站的月径流量时间序列是本次研究的重点。

自有记载以来，3个测站的流量除1967年和1996年的2次突变，总体呈现下降趋势，且自1959年以来，逐步由丰水年变化为平水年，再减少为枯水年。

2 汾河上游径流量分析本文分析应用的是上游段内汾河水库站、寨上站、兰村站3个测站的径流资料。

1）对年内径流资料进行分析，由于受到气候、气象、下垫面和人类活动的影响，导致河川径流的年内分配发生显著的变化。

在降水和气温等因素的因素的影响下，年内流量会呈现季节性的周期变化。

3个测站的年内径流量出现2个高峰分别在3月份和8月份，且趋势大概相同，3月份的第一次高峰是由于春季到来冰雪融化，降雨量也开始增多，8月份的峰值主要是靠降雨补给，由于汾河水库的修建，对下泄流量进行控制，而且随着下游人为取水量的增加，流量较3月份高峰期小。