三江源区径流对降水的响应及地区差异(4)
时间：2017-06-19 来源：环境科学研究 作者：张岩,张建军,张艳得, 本文字数：10445字
3 讨论。
ZHANG 等[26]采用 1960-2000 年三江源区 8 个气象站数据分析得出，降水量总体变化趋势并不显着，其中 1970 年代和 1990 年代呈减少趋势，但LIANG 等[27]对 1960-2009 年 12 个气象站数据的统计结果则呈增加趋势。 该差异说明，三江源区降水量的减少趋势主要出现在 1990 年代，此后降水量变化趋势发生了转折，同时，三江源内部降水量变化与区域平均变化水平并不一致。 1990 年代只是一个相对干旱的时期，不能代表长期趋势。 同时，也印证了使用不同方法、不同数据库以及研究时段不同都会得到不同甚至完全相反的结论[15]. 三江源区及其周边 45 个气象站 1957-2012 年降水量的分析结果表明，有30% 左右气象站的降水量在统计上具有显着增加趋势，降水增加区域占有三江源区面积的 67. 1%,该时段未出现降水量显着减少的区域。 进一步说明三江源大部分地区降水量的长期变化呈增加趋势，而且揭示了三江源区降水量变化的空间差异性。
研究表明，1956-2009 年黄河源区大部分区域径流呈减少趋势[15],其中 1990 年代径流量减少趋势最为显着[2,11-14].但从 1957-2012 年的长期变化趋势来看，黄河源区内部差异很大，在降水量呈增加或无变化趋势的情况下，大部分区域径流量无显着变化趋势，局部有显着减少或增加趋势。 长江源区绝大分河段降水量和径流量同步呈显着增加趋势，说明径流量变化的主因可能是降水量影响。 有研究表明，降水量对长江基流的变化贡献率在 88% 以上[28],可见气温变化所导致的冰川融水和蒸发量变化的影响比较小。 澜沧江源区降水量显着增加，径流量却无显着变化，可能与蒸发量增加和人类活动强度增加有关。 与分别研究黄河源区[1-2,11,14,19]和长江源区[13,20]的大量结果相比，使用同一时期的 17 个水文站的径流观测数据进行分析，三大河源区径流量变化及其对降水量的响应更具可比性。
在三江源区，只有长江源头沱沱河控制区降水量和径流量的双累积曲线斜率发生明显转折上升，说明除降水以外，冰川融雪是径流量增加的主要原因，这与 ZHANG 等[20]的研究结果有一致性，1990 年代长江源区径流量增加量中有 23 来源于沱沱河流域的冰川融水。 径流量对降水量的响应关系呈下降型的区域面积占三江源区总面积的 32. 8%,主要包括黄河干流黄河沿至军功以及长江和澜沧江的支流，主要原因可能是实施水土保持措施或土地利用覆盖发生变化。 根据第一次全国水利普查青海省水土保持情况普查成果，三江源区水土保持工程措施主要分布在黄河源区的贵南、同德和兴海三县（ 点状小型蓄水保土工程 411 个） 、跨黄河和长江源区的称多县（ 点状小型蓄水保土工程 83 个） 、大部分在澜沧江源区的玉树县（ 点状小型蓄水保土工程 13 个） ,对应的水文站控制区正是径流量显着减少的黄河源区和澜沧江子曲，说明人类活动对径流量变化有重要影响。 有研究[11]表明，气温升高和蒸发量增加也可能导致单位降水量产生径流减少。 分析表明，1967-2012 年三江源区蒸散量有增加趋势，17 个水文站控制区中有 10 个在统计上并不显着，在 7 个显着增加的区域中只有子曲下拉秀从 2000 年起径流量急剧下降，这显然不是蒸散作用所致。 同时，17 个水文站控制区中有 6 个年径流量与潜在蒸散量之间存在显着线性负相关，平均相关系数为 -0. 56,其中包括子曲下拉秀和另外 5 个黄河源区水文站控制区。 蒸散量增加对径流减少有影响，但由于蒸散增加和人类活动增强都可能导致径流减少，在资料有限的情况下还无法确定蒸散对径流量的影响程度。 长江源区支流布曲河雁石坪控制区在降水没有显着变化的情况下径流显着减少，径流与蒸散的相关系数约为 0. 004,二者无显着相关性，说明下垫面发生了变化，但究竟源于自然原因还是人为活动，还有待深入研究。
4 结论。
a） 1957-2012 年三江源区及其附近 45 个气象站的平均降水量呈先减后增的趋势，降水量变化存在明显的空间差异，Mann-Kendall 趋势检验结果表明，30% 左右的站点在 0. 05 或 0. 10 水平上具有显着增加趋势。 按照三江源 17 个水文站控制区来计算，有67. 1% 的区域降水量呈显着增加趋势，未出现降水量显着减少区域。
b） 从 1957-2012 年的长期变化趋势来看，长江源区绝大分河段的降水量和径流深均呈显着增加趋势。 澜沧江源区降水量显着增加，径流深却无显着变化。 黄河源区内部差异很大，降水量呈增加或无变化趋势，径流深则呈无变化或显着减少趋势。 按照 17 个水文站控制区来计算，大部分区域径流深的长期变化与降水量大体一致。 三江源区内有 47. 3% 的区域径流深变化趋势不显着，45. 4% 的区域径流深显着增加，只有 7. 3%的区域在降水量无显着变化趋势的条件下径流深显着减少。
c） 三江源区径流量对降水量的响应关系存在明显的空间差异，但 61. 8% 的区域径流量对降水量的响应关系并未发生明显变化或者在波动中保持相对稳定的关系。 少部分地区径流量对降水量的响应关系发生明显变化，反映出冰川融雪和人类活动对流域产流机制的干扰。 1957-2012 年径流量对降水量的响应关系可以分为稳定型、波动型、上升型及下降型 4种类型，其中，稳定型包括长江源区和澜沧江源区的大部分以及黄河源区的小部分，波动型主要包括黄河源区的黄河沿等控制区，上升型仅涉及长江源头沱沱河控制区，下降型主要包括黄河干流黄河沿至军功以及长江和澜沧江的支流。
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研究表明，1956-2009 年黄河源区大部分区域径流呈减少趋势[15],其中 1990 年代径流量减少趋势最为显着[2,11-14].但从 1957-2012 年的长期变化趋势来看，黄河源区内部差异很大，在降水量呈增加或无变化趋势的情况下，大部分区域径流量无显着变化趋势，局部有显着减少或增加趋势。 长江源区绝大分河段降水量和径流量同步呈显着增加趋势，说明径流量变化的主因可能是降水量影响。 有研究表明，降水量对长江基流的变化贡献率在 88% 以上[28],可见气温变化所导致的冰川融水和蒸发量变化的影响比较小。 澜沧江源区降水量显着增加，径流量却无显着变化，可能与蒸发量增加和人类活动强度增加有关。 与分别研究黄河源区[1-2,11,14,19]和长江源区[13,20]的大量结果相比，使用同一时期的 17 个水文站的径流观测数据进行分析，三大河源区径流量变化及其对降水量的响应更具可比性。
在三江源区，只有长江源头沱沱河控制区降水量和径流量的双累积曲线斜率发生明显转折上升，说明除降水以外，冰川融雪是径流量增加的主要原因，这与 ZHANG 等[20]的研究结果有一致性，1990 年代长江源区径流量增加量中有 23 来源于沱沱河流域的冰川融水。 径流量对降水量的响应关系呈下降型的区域面积占三江源区总面积的 32. 8%,主要包括黄河干流黄河沿至军功以及长江和澜沧江的支流，主要原因可能是实施水土保持措施或土地利用覆盖发生变化。 根据第一次全国水利普查青海省水土保持情况普查成果，三江源区水土保持工程措施主要分布在黄河源区的贵南、同德和兴海三县（ 点状小型蓄水保土工程 411 个） 、跨黄河和长江源区的称多县（ 点状小型蓄水保土工程 83 个） 、大部分在澜沧江源区的玉树县（ 点状小型蓄水保土工程 13 个） ,对应的水文站控制区正是径流量显着减少的黄河源区和澜沧江子曲，说明人类活动对径流量变化有重要影响。 有研究[11]表明，气温升高和蒸发量增加也可能导致单位降水量产生径流减少。 分析表明，1967-2012 年三江源区蒸散量有增加趋势，17 个水文站控制区中有 10 个在统计上并不显着，在 7 个显着增加的区域中只有子曲下拉秀从 2000 年起径流量急剧下降，这显然不是蒸散作用所致。 同时，17 个水文站控制区中有 6 个年径流量与潜在蒸散量之间存在显着线性负相关，平均相关系数为 -0. 56,其中包括子曲下拉秀和另外 5 个黄河源区水文站控制区。 蒸散量增加对径流减少有影响，但由于蒸散增加和人类活动增强都可能导致径流减少，在资料有限的情况下还无法确定蒸散对径流量的影响程度。 长江源区支流布曲河雁石坪控制区在降水没有显着变化的情况下径流显着减少，径流与蒸散的相关系数约为 0. 004,二者无显着相关性，说明下垫面发生了变化，但究竟源于自然原因还是人为活动，还有待深入研究。
4 结论。
a） 1957-2012 年三江源区及其附近 45 个气象站的平均降水量呈先减后增的趋势，降水量变化存在明显的空间差异，Mann-Kendall 趋势检验结果表明，30% 左右的站点在 0. 05 或 0. 10 水平上具有显着增加趋势。 按照三江源 17 个水文站控制区来计算，有67. 1% 的区域降水量呈显着增加趋势，未出现降水量显着减少区域。
b） 从 1957-2012 年的长期变化趋势来看，长江源区绝大分河段的降水量和径流深均呈显着增加趋势。 澜沧江源区降水量显着增加，径流深却无显着变化。 黄河源区内部差异很大，降水量呈增加或无变化趋势，径流深则呈无变化或显着减少趋势。 按照 17 个水文站控制区来计算，大部分区域径流深的长期变化与降水量大体一致。 三江源区内有 47. 3% 的区域径流深变化趋势不显着，45. 4% 的区域径流深显着增加，只有 7. 3%的区域在降水量无显着变化趋势的条件下径流深显着减少。
c） 三江源区径流量对降水量的响应关系存在明显的空间差异，但 61. 8% 的区域径流量对降水量的响应关系并未发生明显变化或者在波动中保持相对稳定的关系。 少部分地区径流量对降水量的响应关系发生明显变化，反映出冰川融雪和人类活动对流域产流机制的干扰。 1957-2012 年径流量对降水量的响应关系可以分为稳定型、波动型、上升型及下降型 4种类型，其中，稳定型包括长江源区和澜沧江源区的大部分以及黄河源区的小部分，波动型主要包括黄河源区的黄河沿等控制区，上升型仅涉及长江源头沱沱河控制区，下降型主要包括黄河干流黄河沿至军功以及长江和澜沧江的支流。
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