近50年嫩江中下游徑流情勢(shì)變化分析

盛長(zhǎng)濱

（吉林省水文水資源局白城分局，吉林 白城 137000）

由于人類活動(dòng)影響,近年來嫩江徑流減小趨勢(shì)明顯，目前，研究徑流變化對(duì)水循環(huán)的影響已成為水文工作關(guān)注的焦點(diǎn)。徑流變化引起了水循環(huán)要素的變化,灌溉面積擴(kuò)大，引水量顯著加大，這是導(dǎo)致河川徑流顯著減小的主要原因。

1 嫩江下游的陸地水循環(huán)特征

1950—2000年嫩江流域平均年降水量440 mm，多年平均徑流量235億m3，占下游松花江徑流量的58%。多年平均徑流深為98 mm，年徑流變差系數(shù)Cv值一般為0.4～0.7，多年平均蒸發(fā)量在1 200～1 900 mm(φ20蒸發(fā)皿觀測(cè)值）。1970 年以后氣候進(jìn)入干旱少雨期,20世紀(jì)70年代，平均年降水量471 mm，徑流量48 mm，徑流系數(shù)為0.10；20世紀(jì)90年代，平均年降水量506 mm，徑流量62 mm，徑流系數(shù)為0.12。嫩江流域由于蒸發(fā)系數(shù)大,徑流系數(shù)小,陸地水循環(huán)對(duì)氣候與人類活動(dòng)十分敏感。一切影響蒸發(fā)的氣候因素與人類活動(dòng)因素都將對(duì)水量平衡,尤其對(duì)徑流產(chǎn)生較大的影響。

2 資料與方法

為了探求變化趨勢(shì)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較長(zhǎng)的雨量站實(shí)測(cè)資料，見表1。流量分析采用了流域出口控制站大賚站1950—2000年的實(shí)測(cè)資料。降水、徑流年內(nèi)分配采用對(duì)比分析法，年際變化采用距平與趨勢(shì)分析,利用趨勢(shì)相關(guān)分析方法對(duì)徑流的變化進(jìn)行分析。

表1 嫩江流域主要一級(jí)支流情況表

從表1可知，所取資料系列長(zhǎng)度一般在40年以上并與下游出口站徑流序列相一致。

2.1 降雨徑流年內(nèi)分配

降雨、徑流年內(nèi)分配很不均勻。1950—2000年1～12月平均降水量為：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內(nèi)分配主要集中在夏季，尤其汛期4個(gè)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月平均徑流量為：1月 7.3億 m3、2月 5.1億 m3、3月9.5億m3、徑流的年內(nèi)分配情況與降水略有不同，除了汛期所占比例達(dá)到83%外，3月份的徑流量相對(duì)枯季其它月份的大一些，這與少量冰雪融水補(bǔ)給有關(guān)。

2.2 降雨徑流年際變化

計(jì)算了近10年降水量、年徑流量及年平均距平值,以及徑流距平與降水距平的比值K。K的大小反映了徑流對(duì)降水變化的敏感程度，并與降水時(shí)空分布、強(qiáng)度及總量、氣溫、下墊面條件以及地形、地質(zhì)、地貌等因素有關(guān)。對(duì)于大多數(shù)流域,一般來說，多水或少水年代的K值要大于平水年代。20世紀(jì)70年代前為少雨期，70年代后進(jìn)入少雨干旱期。無論在多雨,或少雨時(shí)期，在絕大多數(shù)情況下，徑流的變化幅度都大于降水的變化幅度。見表2，給出流域年降水量、天然年徑流量及K的年際變化。在多雨的50年代、60年代，由于人類活動(dòng)不顯著，且氣溫低，蒸發(fā)損失小，產(chǎn)流量大。20世紀(jì)50年代降水增加了9%，而徑流增加了24%，徑流距平與降水距平的比值達(dá)到2.67，60年代降水接近歷年平均值，徑流增加了3%，徑流距平與降水距平的比值為-0.3。經(jīng)過10余年的豐水期后，由60年代的平水轉(zhuǎn)為干旱少雨期，70年代，降水減少24%，徑流減少40%，K值為1.67。80年代降水減少2%，徑流增加3%，K值為-1.5。20世紀(jì)90年代，降水增加了6%，而徑流卻增加了10%，徑流距平與降水距平的比值達(dá)到1.67。與豐水期的K值相同。

3 徑流趨勢(shì)分析

年徑流趨勢(shì)成分：1960—1970年徑流存在緩慢減小的趨勢(shì)；1970—980年徑流減小的趨勢(shì)明顯加快，1980—1990年出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)，徑流呈現(xiàn)快速增加趨勢(shì)，轉(zhuǎn)折點(diǎn)在1980年；20世紀(jì)50年代到60年代徑流處于相對(duì)平穩(wěn)階段；20世紀(jì)60年代到80年代中期徑流呈現(xiàn)先增加后減少，再增加的態(tài)勢(shì)，轉(zhuǎn)折點(diǎn)處于1968年、1977年附近；1988—1997年又出現(xiàn)減小的趨勢(shì)，轉(zhuǎn)折點(diǎn)在1988年。

徑流年際變化過程的豐枯變化周期雖然出現(xiàn)的時(shí)間不相等，數(shù)量也不重復(fù)，但豐枯年組交替演變。對(duì)其進(jìn)行對(duì)比分析就可以明顯看出豐枯年組的變化規(guī)律。1953—1960年為豐水段，1974—980年為枯水段，1978—1987年徑流變化過程中盡管也有枯水年組出現(xiàn)，但總體的趨勢(shì)在上升；1987年以后，徑流變化過程中個(gè)別年份偏豐，但總體趨勢(shì)在下降。徑流的這種不規(guī)則的持續(xù)性變化，一方面是大氣環(huán)流特征的影響，另一方面是區(qū)域性徑流長(zhǎng)、中、短周期變化的特征。

表2 嫩江下游大賚站年降水量、天然年徑流量的年際變化

大賚站1950—2000年徑流距平如圖1。可看出∶一是徑流過程的變化規(guī)律呈鋸齒狀高頻振蕩，二是徑流年際變化過程有豐枯變化周期，三是徑流過程的變化趨勢(shì)明顯減少。

圖1 嫩江大賚年徑流距平（距平參考時(shí)期為1960-1990年）

自50年代至70年代嫩江下游干流徑流呈下降的趨勢(shì)，從50年代的293 m3/s下降到70年代的140 m3/s，下降超過50%,隨后徑流又呈現(xiàn)輕微上升的趨勢(shì)，以1998年上升趨勢(shì)最為迅速，1998年徑流是最小1975年的5.5倍。

4 結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)嫩江下游干流大賚水文站1950—2000年徑流資料的分析，初步得到以下結(jié)論

1）從大賚站近50年來的徑流距平可以看出，嫩江下游徑流年際波動(dòng)較大，但總體表現(xiàn)為60年代、70年代明顯減少的趨勢(shì)。造成徑流持續(xù)減少的主要原因一是該流域降水量有減少、蒸發(fā)量有增大的趨勢(shì)；二是流域內(nèi)人類活動(dòng)的影響，如砍伐森林、破壞植被、開墾荒地提灌引水、上游水庫(kù)興建等。

2）徑流年際變化過程的豐枯周期雖然出現(xiàn)的時(shí)間不相等，數(shù)量也不重復(fù)，但豐枯年組交替演變。徑流的這種不規(guī)則的持續(xù)性變化，一方面是大氣環(huán)流特征的影響，另一方面是區(qū)域性徑流長(zhǎng)、中、短周期變化的影響。