50a来洮河流域降水径流变化趋势分析

第25卷　第1期2003年2月

冰　川　冻　土

JOURNAL OF G LACIOLO GY AND GEOCR Y OLO GY

Vol.25　No.1

Feb.2003

文章编号:100020240(2003)0120077206

50a 来洮河流域降水径流变化趋势分析

收稿日期:2002204208;修订日期:2002206210

基金项目:中国科学院知识创新工程重大项目(KZCX1210203201;KZCX01209);中国科学院寒区旱区环境与工程研究所知识创新工程项

目(CACX210036;CACX210016)资助

作者简介:张济世(1963—

),男,甘肃通渭人,高级工程师,1987年在成都科技大学获学士学位,现从事水文水资源及气候变化研究.E 2mail :zjs1963@Y

张济世1,　康尔泗1,　蓝永超1,　陈仁升1,

姚尽忠1,　蒲瑞丰1,　陈满祥2

(1.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃兰州　730000;

2.甘肃省水文水资源勘测局,甘肃兰州　730000)

摘　要:洮河流域40多年水文实测资料分析表明,由于受气候变化及人类活动影响,流域降水和径流特征发生了明显变化,降水与径流总体呈下降趋势,其下降的线性斜率分别为-0.86～-1.34mm ・

a -1和-1.57～-3.36m 3・s -1・a -1;而气温呈缓慢上升趋势,其上升的线性斜率为0102℃・a -1.降水

的减少和温度的升高已经导致甘南草原荒漠化,使许多湿地和湖泊干涸;径流的减少和温度增加在近

20a 来有进一步加剧的趋势.

关键词:降水径流;变化趋势;统计分析;洮河流域中图分类号:P339

文献标识码:A

1　引言

洮河流域上游地区是引洮灌溉工程的引水区,甘肃中部干旱地区是该工程的受益区,这一地区降水稀少,水资源贫乏,人民群众生活非常艰苦.国家为解决甘肃中部干旱地区的贫困问题而一直致力于引洮工程的规划设计研究,为此对洮河流域的研究出现了两次高潮:1950年代在大跃进时期,由于建设的需要而进行了大规模勘测研究,因设计问题和经济困难而使该工程下马;随着经济发展,特别是国家扶贫攻坚计划的实施和贫困化面积的逐渐缩小,甘肃中部干旱地区这个扶贫的最大死角,只有通过引洮工程才能彻底解决贫困问题.2002年12月引洮工程终于重新开工建设,千百年来饱受干旱缺水之苦的甘肃中部地区,有望摆脱干旱缺水、十年九旱的困扰,为致富奔小富提供必须的水资源支撑.但是对洮河流域40多年水文实测资料分析发现,由于受气候变化及人类活动影响,流域降水和径流总体呈下降趋势,而气温呈缓慢上升趋势[1～3].降水的减少和温度的升高已经导致甘南草原荒漠化,使许多湿地和湖泊干涸;而且降水径流

的减少在近20a 来有进一步加剧的趋势[4～8],这种变化将会对引洮工程的设计依据产生影响,需要加强流域气候变化对水资源影响的研究,为引洮工程的设计和科学评价提供基础资料和决策依据.

2　流域自然地理特征

洮河流域地处青藏高原东部,为黄河水量较大的一级支流,位于101°30′～104°20′E ,34°05′～35°58′N.河流发源于昆仑山余脉西倾山的勒尔当,向

东流经碌曲、卓尼、岷县北折经临洮县到永靖矛龙峡汇入黄河,干流全长673km ,干流平均比降

218‰,全流域面积25527km 2(图1).主要支流有科才河、括合曲、博拉河、车巴河、大峪沟、迭藏河、三岔河、广通河等,主流为代桑曲.其中,碌曲水文站以上为高寒草原草甸区,海拔绝大部分在3500m 以上.在达尔当、玛如开、尕海滩、果芒滩

等地区有大量沼泽湿地存在,是洮河上游的主要水源涵养湿地.洮河流域在碌曲至临洮之间的河谷地带有大片森林存在,一般分布在海拔3000～2000m 的地带.全流域最高峰为迭山,主峰海拔4920m.最低处为洮河入黄河的矛龙峡河口,海拔1629m.

洮河流域九甸峡以上是引洮工程的引水区,气候高寒湿润,植被覆盖达40%,水资源丰富;引洮工程的水利枢纽位于九甸峡,离李家村水文站58km.从径流和泥沙组成看,李家村以上面积占7819%、径流占8816%、输沙量仅占2010%.引洮工程的受益区西起临洮,东至静宁、秦安,长约250km ,南达渭河流域的武山、甘谷,北至祖厉河流域的定西、会宁,宽约160km ,受益区总面积1197×104km 2,包括以定西为中心的11个县155个乡镇.该区域属于陇西黄土丘陵地区,区域内沟壑从横,塬梁峁与深切的河谷相间分布,地表破碎,水土流失严重,气候干旱,水资源缺乏

.

图1　洮河流域水系分布图

Fig.1　Map showing the water system

in the Taohe River basin

3　资料来源

洮河流域从1933年开始气象观测,临洮降水系列有68a 的完整资料,岷县有62a 的观测资料,其它降水资料系列一般为45a 左右;流量观测始于1947年,李家村水文站最长资料系列54a ,其它各站资料系列长度一般为45a 左右;温度采用流域上游合作气象站的观测资料,系列长41a.

4　降水径流特征

4.1　降水径流与海拔的关系

洮河流域降水量一般随海拔的升高而增大,存在两个降水高值带,在第二个高值带以上降水量逐渐减少.红旗至李家村之间,海拔由1760m 增加到1920m ,高度仅增加160m ,而降水量却从300mm 增至550mm ,雨量增加250mm ,降水量变化

梯度为150mm ・100m -1.李家村至多坝之间,海拔由1920m 增加到2500m ,高度增加580m ,而降水量由550mm 增加到600mm 以上,雨量仅增加50mm ,降水量变化梯度为10mm ・100m -1.说明在海拔2000m 以上的山区随海拔降水量增加很小.流域降水最大值出现在海拔2500m 附近,海拔2500m 以上逐渐减少,但在海拔3100m 的地段出现第二个高值带.

径流深随海拔的变化与降水量类似,从红旗至李家村,径流深由19315mm 增加到20010mm ,径流深变化梯度为411mm ・100m -1;从李家村至岷县,径流深变化梯度为514mm ・100m -1;从岷县到下巴沟,径流深变化梯度为-1.0mm ・100m -1;从下巴沟到碌曲,径流深变化梯度为-1.0mm ・100m -1.由于径流深代表面上的情况,且下巴沟以上为草原区,下巴沟至岷县之间森林分布较广,草原的水源涵养能力没有森林大,因此径流深最大值出现在岷县(表1、图2、图3).

表1　洮河流域降水径流随海拔的变化

Table 1　Precipitation and runoff changing with

altitude in the Taohe River basin 站名

海拔

/m

降水量

/mm 梯度/(mm ・100m -1

)径流深/mm 干流径流

梯度/(mm

・100m -1)支流径流梯度/(mm ・100m -1)

红旗1760309.8193.5

临洮1850389.161.548.6三甲集1880520.9439.3180.8440.7

李家村1920576.033.8220.0 4.1岷县2220581.0 5.0174.7 5.4

冶力关2360586.6 4.0233.911.1多坝2500630.731.5444.0150.1

下巴沟2800613.5-5.7219.5-1.0碌曲3100624.0 3.5200.1

-1.0尕海

3479554.0

-18.

5

图2　洮河流域降水与海拔的关系

Fig.2　Relationship between precipitation and altitude in the Taohe River basin

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