黄河源区径流减少的原因探讨

第11卷第3期2006年5月气候与环境研究Climatic and Enviro nmental Research Vol 111　No 13May 2006

收稿日期　2006203220收到,2006204218收到修定稿

资助项目　中国科学院重要创新项目KZCX32SW 2218作者简介　周德刚,男,1978年出生,博士研究生,主要从事气候与生态环境以及水文变化的研究。E 2mail :degangzhou @1631com

黄河源区径流减少的原因探讨

周德刚1,2　黄荣辉1

1　中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心,北京　1000802　中国科学院研究生院,北京　100093

摘　要 分析了黄河源区1960～2000年气候变化特点,对蒸发进行了估算,并分析了植被和冻土的变化,对径流在20世纪90年代后明显减少的原因进行了探讨。结果表明,黄河源区气温在20世纪80年代中期后明显增加,降水在90年代偏少,气候向暖干方向发展,但蒸发变化不大,径流减少的直接原因是降水的减少;在90年代后降水强度的减弱也可能是径流减少的重要原因;归一化植被指数(NDV I )数据显示植被在90年代后期呈现退化的趋势,冻土在80年代以后表现出的明显的退化趋势,植被冻土的退化可以使得冻结层上水位下移,土壤水向土壤下层的渗漏增加,也会造成径流的减少。关键词 气候变化　径流　黄河源区　植被　冻土

文章编号　100629585(2006)0320302208 中图分类号　P463 文献标识码　A

Exploration of R eason of Runoff Decrease

in the Source R egions of the Yellow River

ZHOU De 21,2and HUAN G Ro ng 2Hui 1

1　Center f or Monsoon S ystem Research ,I nstitute of A tmos pheric Physics ,Chinese A cadem y of Sciences ,

B ei j ing 100080

2　Graduate Universit y of the Chinese A cadem y of S ciences ,B ei j ing 100093

Abstract The characteristic of climatic variation in the source regions of the Yellow River during 1960-2000is analyzed ,the evapotranspiration of the source regions is estimated ,and the variations of vegetation and f rozen soil are studied ,then the reason of runoff obvious decrease after the 1990s is explored 1The results indicate that air tem 2perature in the source regions of the Yellow River has increased evidently since the mid 1980s ,and the mean precipi 2tation after 1990in this area is lower than before 1Climatic variation has a warming and drying trend 1The estimation of evapotranspiration shows that evapotranspiration in the source regions varies inapparently ,so the direct reason of runoff decrease is the reduction of precipitation 1The intensity of precipitation weakens after the 1990s 1This may be another important reason of runoff decrease 1The variation of normal different vegetation index (NDV I )in the source regions shows vegetation has a deteriorating trend in the late 1990s 1Frozen soil is degenerating seriously since the 1980s and the upper limit of frozen soil is descending gradually ,while the lower limit of f rozen soil is as 2cending 1The degeneration of vegetation and f rozen soil may cause water level of f rozen crust descent ,and water in near surface soil leakage into lower soil ,which may also influence runoff to decrease 1

K ey w ords climatic variation ,runoff ,source regions of the Yellow River ,vegetation ,f rozen soil

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　周德刚等:黄河源区径流减少的原因探讨

　ZHOU De2G ang,et al.Exploration of Reason of Runoff Decrease in the S ource Regions of the Y ellow River

1　引言

黄河源区在水文上指黄河流域在唐乃亥断面以上的集水区域,位于青藏高原东北部,其间群峦叠嶂,海拔大部在3000m以上,源区集水面积为1212×104km2,只占黄河流域面积的15%,但多年平均径流量却占到黄河总径流的1/3以上,是黄河重要的产水区,被形象称为“黄河水塔”。随着我国干旱化趋势的加剧,黄河中下游水资源短缺频频告急,尤其是在20世纪90年代以来黄河上游(特别是源区)径流大幅减少[1,2],造成黄河中下游用水供需矛盾愈加突出,严重影响了黄河流域的经济发展。因此,研究黄河源区水资源变化的原因,对于合理开发利用黄河流域水资源及南水北调工程的实施有着十分重要的意义。

最近,有些学者对黄河上游及源区的气候变化特点及对径流的影响进行了研究,这些研究表明,气温在80年代以后为明显增加的趋势,而降水在90年代偏少,但是径流在90年代有跳跃性的减少[3～5]。但是,对径流减少的主要原因存在着不同的观点,如张士锋等[3]认为气温增加将导致蒸发增加,从而导致径流减少;也有观点认为,降水的减少是径流减少最主要、最直接的原因[4,5];此外,还有观点综合认为是由于气候变化,草场退化和人类活动等共同的作用造成的[6]。上述这些研究多采用相关分析的方法来探讨径流与气候因子之间的关系,很少从系统能量和水文平衡的角度来进行分析。基于此,本文将从系统的能量和水分平衡的观点来分析黄河源区气候、水文、生态和冻土环境整个系统的变化和它们之间的相互作用,从而来初步探讨源区径流减少的原因。

2　黄河源区气候与水文年代际变化之间的关系

211　黄河源区降水和气温的年代际变化

本文所用的气象资料为黄河源区1951～2000年常规气象观测资料,观测站点包括有泽库、玛多、中心站、达日、红原、若尔盖、玛曲、郎木寺、兴海、同德、久治及河南站一共12个测站,气象要素包括有降水、气温、风速、日照时数和相对湿度,并且考虑有些测站在50年代缺测较多,故观测时间统一选取为1960～2000年。

首先对源区各站点观测的气温、降水和风速等气象要素取区域变化,之后再进行年平均,这样可得到各要素的年平均变化(见图1)。图1a 为气温的变化,可以看到黄河源区气温在20世纪80年代初中期以后存在明显的升高趋势,气温在41年来平均线性趋势为0121℃?(10a)-1,这和谢昌卫等[7]的结果是一致的;并且,从各季节来看,黄河源区气温在春季变化不明显,而夏、秋、冬季温度在近40年来存在明显的升高,特别是在秋冬两季。黄河源区平均年降水量变化如图1b所示,降水量在20世纪60～70年代趋于正常(虽然在70年代初偏少),在80年代降水偏多,到了90年代,降水又偏少,90年代以后平均值较以前相对减少了612%,有较明显的减少,但是对降水序列做均值突变检验,降水并没有发生明显的变化趋势;从各季节来看,降水在冬季明显增加,春季变化不大,夏、秋季在80年代末以来有减少的趋势。黄河源区平均风速无论是在年平均还是各季节上都存在明显的年代际变化,如图1c所示,黄河源区风速在60年代中期偏小,到60年代后期之后风速突然增加,此后风速呈现逐渐减弱的趋势,线性减小趋势为0119m?s-1?(10a)-1。

此外,黄河源区年平均相对湿度也没有明显的变化趋势(图略),从各季节来看,冬、春季的相对湿度有增加的趋势,而秋季呈现明显的减小的趋势;日照时数在夏、秋、冬季存在增加的趋势,冬季增加趋势明显,而春季则存在减弱的趋势,其年平均变化在60年代初偏少,在90年代有增加的趋势(图略)。

从以上分析可以看到,黄河源区的气温20世纪80年代中期以来明显增加,降水在90年代偏少,风速在60年代末以后呈减弱趋势,气候变化总体向暖干方向发展。

212　黄河源区径流的年代际变化及其与气候因子的相关关系

黄河源区水文观测的径流资料显示,在1990年以后径流发生了明显的跳跃现象[8],以唐乃亥

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11

图1　黄河源区平均的(a)年平均气温、(b)年降水量和

(c)年平均风速的年际变化。(a)和(b)中粗实线表示7年

滑动平均

Fig11　Interannual variation of(a)annual mean air tempera2

ture,(b)annual precipitation and(c)annual mean wind in t he

source regions of t he Yellow River1Bold lines in(a)and(b)

mean72point smoot h

站的径流为例,90年代后平均径流较以前减少了

21%,径流减少的幅度相对降水更为明显。如果

以唐乃亥站径流代表源区总的径流,与源区同期

的平均降水作相关,如图2所示:两者相关系数

达01849,通过了01001的信度检验,

这说明了降

图2　黄河源区径流与降水的相关关系

Fig12　The correlation between runoff and precipitation in t he

source regions of t he Yellow River

水和径流之间有密切的关系。如果分年代来看的

话,径流与降水的相关系数在60年代最好,之后

它们的相关系数逐渐减小,到90年代也达到了

0171。源区平均气温和径流的相关关系不是很明

显,未能通过011的信度检验。这意味着在源区

降水是影响径流变化最直接的因子,降水的多少

直接影响径流的变化,这与黄荣辉等[8]的研究结

果相同。然而,在211节中的分析可以看到黄河

源区在20世纪90年代降水只减少了612%,却为

何造成径流减少21%,这是值得进一步探讨的问

题。为此,下面从蒸发、降水强度、生态和冻土

等因子来分析此问题。

3　蒸发的年代际变化

蒸发既是水文平衡的重要变量,又是地面能

量交换过程中的重要环节,它受气象条件以及下

垫面条件的综合作用,是一个复杂的水分输送过

程。与源区气候和径流变化的研究相比,对源区

蒸发的研究相对很少,气候变暖对源区蒸散发的

影响也还存在着较大的分歧,李林等[9]和张士锋

等[3]认为随着黄河源区气候的变化,蒸散量呈现

逐年增加的趋势。但是,邱新法等[10]对黄河流域

近40年蒸发皿蒸发量的变化分析表明,虽然气温

增加,蒸发皿蒸发量在黄河上游和下游区域却呈

现下降趋势。由于这两种观点存在着明显的差别,

为此,本研究采用FAO Penman2Monteit h方

法[11]对蒸发进行估算,方程如下: 403

3期No 13　周德刚等:黄河源区径流减少的原因探讨

　ZHOU De 2G ang ,et al.Exploration of Reason of Runoff Decrease in the S ource Regions of the Y ellow River

E T 0=

01408Δ(R n -G )+γ

900

T +273

U 2(e s -e a )

Δ+γ(1+0134U 2)

,

(1)

式中,R n =R ns -R nl ,R ns 为净短波辐射,R nl 为净长波辐射,由下式计算:

R nl =σ

(T +273)4(011+019n/N )(a +b e a ),(2

)

图3　(a )FAO Penman 2Monteit h 方法和(b )对长波辐射参数修改后的该方法对黄河源区蒸发的估算。粗实线意义同图1a

Fig 13　(a )Estimate of t he evapot ranspiration in t he source re 2gions of t he Yellow River wit h FAO Penman 2Monteit h met hod and (b )wit h same met hod but wit h t he revised longwave radia 2tion references 1Bold line as in Fig 11a

式中a 、b 为与辐射有关的参数。一般取a =0134,b =0114,e a 的单位为kPa 。但是在高原上,

大气逆辐射小于平原地区,仅为平原地区的50%～70%[12],如果参考拉萨的辐射状况,取a =01417,b =01052,e a 的单位为hPa ,利用黄河源

区气温、风、湿度、日照时数等气候资料进行计算,计算结果同原始的计算方案进行对比,如图3

所示,两种方法在年代际变化趋势上有很好的一

致性。从图3可以看到,蒸发在20世纪60年代中期前较小,70年代初较大,此后变化相对平稳,在90年代略有增加的趋势。对比两种估算结果的大小,图3b 估算的蒸发更接近源区降水与径流深之间的差值,这表明图3b 的结果比较合理。虽然黄河源区气温在90年代明显增加了,但源区的风速在减弱,气候系统变化总的作用使得蒸发变化不大,因而径流的变化将直接依赖于降水量的变化。

以上分析可以看到,黄河源区的蒸发在20世纪90年代并没有明显增强,因此,蒸发变化并不是黄河源区径流减少的原因。

4　降水强度的变化及其对径流的影

响

降水是水文过程中最重要的因子之一,不仅降水量的多少可以影响其他水文过程,降水强度的变化也会影响水文过程的分配。在前面已经分析了降水量与径流的关系,指出黄河源区的径流很大程度依赖于降水。但是在90年代源区降水并没有明显减少,为何却造成径流明显减少,这可能是由于能够造成径流的较强降水频率减少所致,为此本节进一步分析黄河源区降水强度的变化。考虑到黄河源区冬季降水较少,大部分降水集中在3～10月,故本研究把降水的时间选取为每年的3～10月,并参照日降雨强度的定义,把降水的强度分为弱降水(日降水量小于10mm )、中等强度降水(日降水量在10～25mm 之间)和强降水(日降水量大于25mm )3类。区域平均下,不同强度降水发生天数的年代际变化如图4所示。从图4可以看到,弱降水的天数在90年代同80年代相比没有明显的变化,但是中等强度降水和强降水的天数从90年代以后均有较大程度的减少,特别是强降水减少的更为明显。如果把降水时间选取在6～9月,中等强度和强降水的天数从90年代后都存在明显减弱的趋势。因此,无论在汛期或是全年,黄河源区降水的强度均有减弱的趋势,特别是强降水的次数明显减少。

一般来说,在降水过程中,当降水强度减弱时,地表直接径流出现的时间变长,形成地表直接径流的比例也减少,甚至不会形成地表径流,

5

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气　候　与　环　境　研　究Climatic and Environmental Research

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更多的降水将入渗到土壤中去。因而,黄河源区降水强度的降低可能是黄河源区年径流和汛期径流明显减少的一个重要原因。

5　黄河源区生态、冻土环境变化及其对径流的影响

511　黄河源区植被的变化趋势

黄河源区在20世纪90年代以来生态严重恶化,如黄河源区鼢鼠对土壤和植被大肆破坏,使得许多草原上鼠洞遍布,这会增加土壤表面的积水容量,从而在降水过程中,地表出现积水后不能马上形成径流,可以造成直接径流减少。近几年通过卫星遥感影像资料对比研究[13]表明,近十多年来黄河源区高寒草地生态系统已严重退化。杨建平等[14]利用归一化植被指数(NDV I)资料分析了达日以上区域的植被变化,指出在源头区NDV I显著减小,在达日植被活动性增加明显。为了分析植被在时间上的连续变化,这里选取8 km分辨率从1982～2001年之间的Pat hfinder NOAA2AV HRR/NDV I数据,对黄河源区植被的变化进行分析。

NDV I是表征植被生长状态和植被空间分布密度的指示因子。根据牧业气象观测和NDV I数值在年内的变化,把植被的生长期定义在每年的5～10月,对于1994年9～10月缺损的数据用前后两年的值平均来代替,这样可得20年来NDV I平均值的分布。如图5a所示,NDV I在东南方向值较大,最大值在玛曲、若尔盖和久治一带,而在源头区NDV I值很小。如果用1997～2001年的NDV I平均值减去1982～1986年的NDV I的平均值来表示植被的变化状况,则可得黄河源区植被的变化趋势。如图5b所示,在源头区以及在源区的东北方向兴海和唐乃亥一带植被呈退化趋势,而在达日以下的东南大部分区域植被活动性有增加的趋势。由于在源头区NDV I值很小,NDV I 的减小意味着在源头区植被呈现明显的退化趋势,在达日以下的区域NDV I值较大,NDV I增加的趋势相对来说没有源头区植被退化的速度明显。对源区NDV I取区域平均,则区域平均的NDV I 变化曲线如图5c所示,NDV I在1993和1994年较大,之后呈现出减小的趋势

。植被的退化一方图4(a)弱、(b)中等强度和(c)强降水年发生次数的变化。粗实线意义同图1a

Fig14　(a),(b)and(c)are t he variation of days of annual small, middle and strong precipitation,respectively1Bold lines as in Fig11a

面可能使得土壤蒸发能力增加,另一方面也可以造成冻土的退化,从而影响水文过程的变化。

512　黄河源区冻土层的变化趋势

第2节的分析表明了黄河源区的气温在20世纪80～90年代有明显的增加,增温幅度超过110℃,这就可能使此区域的冻土层发生变化。为此,本研究对黄河源区冻土层的变化趋势进行

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　周德刚等:黄河源区径流减少的原因探讨

　ZHOU De2G ang,et al.Exploration of Reason of Runoff Decrease in the S ource Regions of the Y ellow

River

图5(a)黄河源区近20年平均的NDVI分布和(b)1997～2001年平均的NDVI相对1982～1986年平均的变化以及(c)区域平均的NDVI近20年的变化。(c)中粗实线表示3次样条拟合

Fig15(a)The distribution of mean NDVI in recent20years in the source regions of the Y ellow River,(b)the variation of mean NDVI in1997-2001relative to mean NDVI in1982-1986and(c)the variation of mean NDVI over the source regions1Bold line in(c)is cubic spline fit curve

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图6　黄河源区(a)达日和(b)玛曲站冻土下限的变化趋势

以及(c)玛曲在4月冻土上限的变化趋势

Fig16　(a),(b)are t he variation of lower limit of frozen soil

in Dagri and Maqu station in t he source regions of t he Yellow

River,respectively,(c)is t he variation of upper limit of frozen

soil in April in Maqu

分析。从图6所示的达日和玛曲站的冻土深度年

代际变化可以看到,80年代以来,达日和玛曲最

大冻土深度正在不断减小(分别见图6a和6b),

以1～3月的变化最为明显,平均每10年冻土深

度变浅11cm左右;在4月,玛曲站的冻土上层

的位置存在明显下移的趋势(见图6c),每10年

冻土上层下移617cm。由于最大冻土深度的不断

变浅和冻土上层位置的下移,使得多年冻土层变

薄,甚至多年冻土层消失,季节性冻土层变厚。

由于冻土层上层位置的下移,这就使得冻结层上

方的水位下移。其结果是,一方面可以造成土壤

水向土壤深处渗漏,从而导致径流减弱;另一方

面,原来冻结层上水埋藏较浅的沼泽草甸区由于

水位的下移,会造成上方植被相继退化,这就造

成土壤蒸发能力增加,这种变化也可以导致径流

减少。这些有待于通过数值模式作进一步的研究。

6　结论和讨论

本文针对黄河源区径流自20世纪90年代以

来明显减少的现象,分析了黄河源区气候和植被

冻土的变化,初步探讨了黄河源区径流减少的原

因。黄河源区降水量在60～70年代为正常,在80

年代偏多,90年代又偏少;气温从80年代中期之

后明显增加;风速在60年代后期以来呈现减弱的

趋势。本文利用经验公式对黄河源区的蒸发进行

估算,表明了黄河源区蒸发值变化不大,因而源

区径流量的变化直接取决于降水量的变化。黄河

源区降水强度从90年代初之后明显减弱,这可能

是径流减少的重要原因;另外黄河源区植被呈现

退化和冻土层呈现下移的趋势,这可能使得蒸发

能力增加,以及土壤水向土壤深处的渗漏增加,

从而造成径流减少。

这里应指出,陆面实际蒸散发过程是一个非

常复杂的过程,本文对蒸发的估算代表的是参考

作物的蒸散量,定性表征了蒸发的变化趋势,而

源区陆面实际蒸散发的变化状况如何?还有待于

通过数值模式结合实际观测来模拟。影响径流减

少的因子很多,它们对径流减少的影响不一,其

过程是一个非常复杂的过程,这还有待于通过一

个包含有气候、植被和水文过程的模式作进一步

的模拟分析。

致　谢 感谢王澄海老师为本文提供黄河源区冻土数据

资料。

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近50年来长江-黄河源区气候及水文环境变化趋势分析

生态环境 2004, 13(4): 520-523 https://www.wendangku.net/doc/219887798.html, Ecology and Environment E-mail: editor@https://www.wendangku.net/doc/219887798.html, 基金项目：国家自然科学基金项目（40301010，40371026） 作者简介：谢昌卫（1973－），男，博士研究生，主要从事寒旱区水文与水资源研究。E-mail: xiecw@https://www.wendangku.net/doc/219887798.html, 收稿日期：2004-06-24 近50年来长江-黄河源区气候及水文环境变化趋势分析 谢昌卫，丁永建，刘时银 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，甘肃 兰州 730000 摘要：对长江、黄河源区12个台站近50年来的温度、降水资料分析表明，近50年来长江源区平均升温0.61 ℃，黄河源区平均升温0.88 ℃；长江-黄河源区降水量在经过上世纪80年代高峰期后90年代呈现明显下降趋势，东部地区降水量减幅大于西部地区；在总体气候向暖干变化的同时，区域内春末夏初和冬季部分月份近50年来气候朝暖湿化方向发展。径流量在上世纪90年代呈现出较强的枯水期，然而由于气候变暖加剧了冰雪的消融，以冰雪融水补给为主的河流在温度升高的气候背景下径流量出现了较大幅度的增长。伴随着温度的升高和降水量的波动变化，近50年来区域内呈现出冰川、冻土加速消融，湖泊、沼泽疏干退化加剧的趋势。 关键词：气候；水文环境；长江-黄河源区 中图分类号：X14；X16 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2004）04-0520-04 举世闻名的长江、黄河两大流域，是中华文明的摇篮，也是中国经济和社会发展的重心与纽带。过去几十年来，长江、黄河源区水文与生态环境已发生了显著变化，主要表现是冰川后退、冻土退化、湿地干化、湖泊萎缩，这些与水文条件密切相关的环境要素的变化，导致的直接结果就是土地沙化范围扩大，土壤严重裸土化，草地明显退化[1]。长江、黄河源区生态环境的变化已引起人们极大关注，位于青藏高原的“江河”源区已成为人们关注的重点区域之一。深入分析长江、黄河源区近50年来气候和水文环境的变化，是明确区域内生态环境变化趋势的关键。本文通过对长江、黄河源区部分气象和水文台站近50年降水、气温、径流量等数据系列的分析，研究了本地区水文环境的变化趋势，并对区域内冰川、冻土、湖泊和湿地等水文环境变迁进行了分析。 1 长江-黄河源区概况 水文学研究一般将龙羊峡水库以上作为黄河源区，直门达水文站以上作为长江源区，由此界定的源区范围大概介于32°20′~36°00′ N ，90°30′~103°30′ E 之间[2]（图1）。 长江、黄河源区地势高亢，终年气候寒冷，大部分地区年均气温低于0 ℃。长江源区年均气温一般只有-5.5 ℃~4℃，大部分地区月均正温期只有5个月（5~9月），楚玛尔河流域五道梁一带仅6~9月份为正温期，曲麻莱以东玉树地区正温期达到7个月。黄河源区年均气温在-4 ℃~5.2 ℃之间，达日以上地区正温期5个月（5~9月），达日以下地区月均正温期达7个月。长江源区唐古拉山脉西部以格拉丹冬为中心，黄河源区阿尼玛卿山山脉以玛卿岗日为中心是两个现代冰川集中作用区，也是区域内温度最低的地区，格拉丹冬冰川区雪线处温度约为-11 ℃[3] ；玛卿岗日冰川区雪线处温度估计在-9.4 ℃，夏季平均温度也仅2.2 ℃左右[4] 。长江、黄河源区降水主要由来自印度洋孟加拉湾沿嘉陵江北上的水汽和部分沿青藏高原中部北上的水汽形成。受水汽输送途径和江河源区地形地貌的影响，长江-黄河源区降水主要集中在东部地区，深居高原腹地的西部广大地区降水稀少。 长江源区的降水量以沱沱河为界，以西广阔的源头地区，年降水量较低，年均降水量为220~300 mm ，通天河下游地区降水量较丰富，玉树站实测降水量多年平均值为480 mm 。黄河源区西部玛多附近降水量多年平均值为300 mm 左右(玛多站)，东南部降水量最大可达到760 mm （久治站），平 均降水量远大于长江源区（图1）。 2 长江-黄河源区气候和径流量变化趋势 本文主要采用了长江、黄河源区五道梁、沱沱河、玉树、久治等12个气象台站建站以来至2001年期间的温度和降水量月均资料系列，长江源区沱沱河沿站、通天河直门达站以及黄河源区黄河沿站、唐乃亥站等水文站点的月均径流量资料系列。 2.1 温度 随着过去50年来全球变暖趋势的加强，青藏高原温度的升高已是不争的事实，温度的升幅也显著大于全国平均水平 图1 长江-黄河源区范围及降水量、温度等值线

第二章 降雨径流相关预报

第二章 降雨径流相关预报 在现代水文预报中，虽然大量使用流域水文模型，例如新安江模型、萨克门托模型、水箱模型和陕北模型等进行流域降雨径流预报。但是，不少生产单位，尤其是一些大型水库的管理单位，他们在长期的工作实践中已建立了一套适合于当地实际情况的经验性降雨径流预报方案。 2.1 降雨径流相关图的形式 降雨径流经验关系曲线有各种形式，一般有产流量(f R =次雨量P ，前期影响雨量a P ，季节，温度)、)(0Q P f R a ，洪水起涨流量前期影响雨量=和考虑雨强的超渗式关系曲线形式。这里介绍国内普遍使用的产流量与降雨量和前期影响雨量三者的关系，即R P P a ~~相关图。 图2-1 降雨径流相关图 使用R P P a ~~关系曲线进行净雨量计算一般有两种处理途径：一种是根据洪水初期的a P 值，把时段雨量序列变成累积雨量序列，用累积雨量查出累积净雨，由累积净雨再转化成时段净雨量序列；另一种方法是根据时段降雨序列资料直接推求时段净雨序列。第一种方法的缺点是在整个洪水过程中，使用一条 R P ~曲线， 没有考虑洪水期中a P 的变化。而后者的不足是，当时段取的过小时，一般时段雨量不大，推求净雨时的查线计算易集中在曲线的下段。两种方法的结

果存在差别，至于何者更接近实际也很难断言。 2.2 前期影响雨量a P 的计算 A P 由前期雨量计算，也称前期影响雨量，是反映土壤湿度的参数。其计算公式为 若前一个时段有降雨量，即01>-t P 时，则 )(11,,--+=t t a t a P P K P (2-1) 若前一个时段无降雨时，即01=-t P ，则 1,,-=t a t a KP P (2-2) 式中：K 为土壤含水量衰减系数，对于日模型而言，一般地取85.0≈K ；1,-t a P 和t a P ,分别为前一个时段和本时段的前期影响雨量；1-t P 为前一个时段降雨量。式(2-1)和(2-2)为连续计算式。由于 ?????????+=+=+=+=--+---------) ()()()(,1,33,2,22,1,11,,n t n t a n t a t t a t a t t a t a t t a t a P P K P P P K P P P K P P P K P (2-3) 将式(2-3)各行逐一代入得到 )(,33221,n t n t a n t t t t a P P K P K P K KP P -----+++++= (2-4) 式(2-4)为向前倒数n 天的一次计算式。一般取15天既可满足计算要求。 用m I 表示流域最大损失量，在数值上等于流域蓄水容量。以mm 表示，通常mm 100~60≈m I 。当计算的m a I P >时，则以m I 作a P 值计算，即认为，此后的降雨量P 不再补充初损量，全部形成径流R 。 当计算时段长h 24≠?t 时，土壤含水量衰减系数K 应该用下式换算 N KD K /1= (2-5) 式中：t N ?=/24，KD 为土壤含水量日衰减系数，K 为计算时段是t ?小时的土壤含水量衰减系数。

黄河源区径流减少的原因探讨

第11卷第3期2006年5月气候与环境研究Climatic and Enviro nmental Research Vol 111　No 13May 2006 收稿日期　2006203220收到,2006204218收到修定稿 资助项目　中国科学院重要创新项目KZCX32SW 2218作者简介　周德刚,男,1978年出生,博士研究生,主要从事气候与生态环境以及水文变化的研究。E 2mail :degangzhou @1631com 黄河源区径流减少的原因探讨 周德刚1,2　黄荣辉1 1　中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心,北京　1000802　中国科学院研究生院,北京　100093 摘　要 分析了黄河源区1960～2000年气候变化特点,对蒸发进行了估算,并分析了植被和冻土的变化,对径流在20世纪90年代后明显减少的原因进行了探讨。结果表明,黄河源区气温在20世纪80年代中期后明显增加,降水在90年代偏少,气候向暖干方向发展,但蒸发变化不大,径流减少的直接原因是降水的减少;在90年代后降水强度的减弱也可能是径流减少的重要原因;归一化植被指数(NDV I )数据显示植被在90年代后期呈现退化的趋势,冻土在80年代以后表现出的明显的退化趋势,植被冻土的退化可以使得冻结层上水位下移,土壤水向土壤下层的渗漏增加,也会造成径流的减少。关键词 气候变化　径流　黄河源区　植被　冻土 文章编号　100629585(2006)0320302208 中图分类号　P463 文献标识码　A Exploration of R eason of Runoff Decrease in the Source R egions of the Yellow River ZHOU De 21,2and HUAN G Ro ng 2Hui 1 1　Center f or Monsoon S ystem Research ,I nstitute of A tmos pheric Physics ,Chinese A cadem y of Sciences , B ei j ing 100080 2　Graduate Universit y of the Chinese A cadem y of S ciences ,B ei j ing 100093 Abstract The characteristic of climatic variation in the source regions of the Yellow River during 1960-2000is analyzed ,the evapotranspiration of the source regions is estimated ,and the variations of vegetation and f rozen soil are studied ,then the reason of runoff obvious decrease after the 1990s is explored 1The results indicate that air tem 2perature in the source regions of the Yellow River has increased evidently since the mid 1980s ,and the mean precipi 2tation after 1990in this area is lower than before 1Climatic variation has a warming and drying trend 1The estimation of evapotranspiration shows that evapotranspiration in the source regions varies inapparently ,so the direct reason of runoff decrease is the reduction of precipitation 1The intensity of precipitation weakens after the 1990s 1This may be another important reason of runoff decrease 1The variation of normal different vegetation index (NDV I )in the source regions shows vegetation has a deteriorating trend in the late 1990s 1Frozen soil is degenerating seriously since the 1980s and the upper limit of frozen soil is descending gradually ,while the lower limit of f rozen soil is as 2cending 1The degeneration of vegetation and f rozen soil may cause water level of f rozen crust descent ,and water in near surface soil leakage into lower soil ,which may also influence runoff to decrease 1 K ey w ords climatic variation ,runoff ,source regions of the Yellow River ,vegetation ,f rozen soil

黄河源区径流特性分析

黄河源区径流特性分析 摘要：通过对黄河河源区水文水资源特性和近期变化情况的分析，得出黄河河源区年平均气温呈现上升的趋势；降水量自90年代以后持续偏少，这种偏少趋势还在发展；径流因降水的影响也在持续偏枯，且幅度更大。已严重影响到整个黄河流域社会和经济的发展。 关键词：黄河；河源区；水文水资源；生态；变化规律 黄河占我国河川径流2%的有限水源，承担着本流域及下游引黄灌区9%的土地和12%的人口的供水任务，同时兼顾向流域外调水的任务。随着社会和国民经济的发展，黄河水资源的供需矛盾显得越来越突出。而黄河河源区（唐乃亥站以上流域）是黄河重要的来水地区，却受人为因素和自然灾害的影响，整个黄河上游地区环境恶化，径流大幅减少，人们生产、生活用水难以维继，水资源的短缺问题频频告急。 1水文水资源特性 1.1流域概况黄河河源区唐乃亥以上流域，介于东经95°00′～103°30′，北纬32°19′～36°08′之间，面积121 972 km2，长度1 55 2.40km。海拔大都在3 000m 以上，巴颜喀拉山、阿尼玛卿山、岷山等山脉分布其间，众多河川、盆地、丘陵相间。海拔4 000m以上的高山顶巅，大多岩石裸露，而山麓却绿草成茵。 1.2气温、冰情河源区年平均气温大部分地区在0 ℃以下，7～8月为无霜期，基本属于寒区。年内温差较大，最大温差高达75 ℃。最高气温一般在8月，最低气温在1月。干流河道吉迈以上一般10月下旬开始流凌，并有岸冰，11月封河，次年4月下旬冰情消失；门堂-玛曲一般11月中旬开始流凌，并有岸冰，12月封河，次年3月下旬冰情消失；军功-唐乃亥河段，12月上、中旬开始流凌，并有岸冰，一般不封河，3月上、中旬冰情消失。 1.3降水、蒸发河源区气候属于典型高原大陆性高寒山地气候，水汽主要来源于印度洋孟加拉湾，受青藏高原热力及动力因素影响，天气系统呈现横切变线。由于西太平洋副高强大且少动，使青藏高原上空偏南气流明显增强。孟加拉湾暖湿气流北上时，若遇冷空气自北南下，往往形成持续性的连阴雨天气。其特点是：①降水面积大，降水区域有时可以遍及唐乃亥以上整个地区；②降水历时长，整个过程长达30d；③降水强度小，中心最大降水不足50mm；④降水过程有明显的季节性，主要在7～9月。

川西地区夏季降水的年际变化特征及 与大尺度环流的联系

2002202201收到,2002209203收到修改稿 3国家自然科学基金资助项目40023001、中国科学院“百人计划”项目“海气耦合模式的有效化研究”和中国科学院知识创新工程重要方向项目ZKCX22SW 2210共同资助 1)张鸿材等,一九八一年四川盆地暴雨分析,四川省气象局及四川省气象学会编,1982. 川西地区夏季降水的年际变化特征及 与大尺度环流的联系 3朱艳峰　宇如聪 (中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室,北京　100029) 摘　要 分析了106°E 以西的四川西部地区1951～2000年夏季降水的气候变化特征及其与大尺度环流异常的联系,通过分析得到的主要结论如下:(1)川西地区降水的季节和年际变化特征与华北地区的变化特征比较一致。川西地区的涝年与中高纬500hPa 的乌拉尔山高脊、巴尔喀什湖至贝加尔湖之间的低压槽以及亚洲东部的高脊的两脊一槽环流型密切相关,在这种环流型下有利于川西地区降水偏多。(2)川西地区盛夏降水有显著的年代际变化,20世纪50年代至60年代初,为川西多雨时期,干旱发生的次数相对较少且弱,1961年以后降水有减少的趋势,进入20世纪90年代以后,降水明显偏少。(3)20世纪50年代与90年代,中高纬环流形势有显著的不同,50年代中高纬两脊一槽型偏强,90年代则偏弱,这是川西地区50年代明显多雨和90年代少雨的主要原因。(4)高原前期的热源偏弱时,7、8月川西地区的降水偏多。 关键词:夏季降水;川西地区;年际变化;大尺度环流 1　引言 四川盆地的地理位置比较特殊,它的南面是云贵高原,西面与青藏高原相连,北邻秦岭高地,特殊的地理位置使得盆地的气候既受东亚季风和印度季风的影响,同时又受青藏高原环流系统的影响[1]。四川盆地素有“天府之国”的美誉,同时也是我国多发洪涝灾害的区域之一,如1981年的洪涝灾害就给国民经济带来较大的损失,对此,人们做了一些分析1)。盛夏时节盆地西部区域性大暴雨过程的频率、强度都远大于东部[2],比如雅安地区降水多,有“天漏”之称,它是在特定天气背景下地形动力、热力作用的直接结果,对雅安天漏[3～5]的系列研究,从天气学、动力学分析和数值模拟等途径分析了雅安地区暴雨形成的天气背景及形成机制。盆地东旱西涝的气候特点,不仅与特殊的地形条件相联系,也与大尺度环流背景的变化有关,是大尺度环流变化与特定地形条件相结合的产物,它与大气环流的气候变化及高原热状况的变化密切相关。 青藏高原的热力和动力作用对大气环流和我国气候有复杂的影响[6]。黄荣辉[7]模第27卷第6期2003　年　11　月大气科学Chinese Journal of Atmospheric Sciences Vol 127　No 16Nov 1　2003

黄河源头资料

黄河源位于青海的腹地。河源一为扎曲，二为约古宗列曲，三是卡日曲。扎曲一年之中大部分时间干涸，而卡日曲最长是以五个泉眼开始的，流域面积也最大，在旱季也不干涸，是黄河的正源。约古宗列曲，仅有一个泉眼，是一个东西长40公里，南北宽约60公里的椭圆形盆地，内有100多个小水泊，似繁星点点，又似晶莹的粒粒珍珠。 星宿海，历史上曾被用来表示整个黄河源头地区，实际上可以说是黄河出山东行后第一个加油站。这个“海”是一个盆形湿地，东西长约30公里左右，南北的距离较短，仅几公里至十几公里之间。说是“海”并非到处有水，而是在盆地中相对更低洼的地方聚集有水，拥有众多的大大小小水坑和水塘，多到用满天星斗来比拟也不显得过分。灌木有的长到一米高，鱼类繁多，水鸟成群，湖边的草滩上还有黄羊、野驴不时出现。 约古宗列曲，仅有一个泉眼。这是黄河的源头地区，旅游者在这里根本无法想象黄河之宗竟不是滔滔洪水，而是一股股细微的清泉和一片有许多砂砾野草的温林荒滩。 我国人民比较明确地认识黄河及其源头还是在唐代以后。因为从唐代起，中原人民同边疆少数民族间联系大大加强，特别是同居住在青藏高原上的吐蕃之间的往来日益频繁，而黄河源头是古代通往西藏高原的交通大道。 贞观十五年，文成公主嫁往西藏，吐蕃王松赞干布在黄河源头亲迎。公元八二一年，唐使刘元鼎出使吐蕃，还曾专门考察过黄河源头。黄河发源于巴颜喀拉山北麓的卡日曲河谷和雅拉达泽山下的约古宗列盆地，分南北二源。两地海拔高程均在四千六百多米至四千八百多米之间，黄河源头被国家列为自然保护区。

https://www.wendangku.net/doc/219887798.html,/xwzx/zt/ss/gbhg/tp/t20091210_1711447.htm https://www.wendangku.net/doc/219887798.html,/ezhoukan/032/tscq.shtml 黄河干流总共有鱼类121种（亚种），干流中纯淡水鱼类有98种，占总数的78.4%。 主要经济鱼类有花斑裸鲤、极边扁咽齿鱼、厚唇裸重唇鱼、黄河裸裂尻鱼、瓦氏雅罗鱼、北方铜鱼（鸽子鱼）、鲤鱼、鲫鱼。黄河上游鱼类种类只有16种，组成也较简单，仅有鲤科、鳅两科的裂腹鱼、雅罗鱼、条鳅等。中下游鱼类大体相似，均以鲤科为主。中游有71种鱼类，但缺乏自然的鲢、鳙、鳊、鲂等典型平原类群的鱼类，中游上段有与上游共有的裂腹鱼和条鳅等，下游的鱼类种类和数量都较多，有78种，其中有多种过河口鱼类及半咸水鱼类。对黄河支流的调查资料统计看，据甘肃洮河、陕西渭河、泾河的鱼类统计看，以渭河水域种类较多，有30种，洮河次之有11种，泾河则

雨水收集计算案例

雨水收集利用的总体规划及计算数据 根据《建筑与小区雨水利用工程技术规范》的规定：雨水储存设施的有效储水容积不易小于集水面重现期1—2年的日雨水设计径流总量扣除设计初期径流弃流量，本设计取一年。统计常州市年均降雨量1066.0mm，一年一遇日降雨量为46mm，本次设计水池容积计算取46mm。 1、车间二汇水面积为16752㎡，径流系数为0.9。 按照46mm降雨厚度计算，下垫面可收集雨水量为： W=10ΨH F （1.1）式中 W ——雨水储水池容积，m3 ； Ψ——雨量径流系数; H——设计日降雨量，mm/d ； F ——汇水面积，h㎡。 项目区域内一场降雨共收集雨水量为W： W＝16752×0.9×0.046＝693m3 按设计规范要求，屋面雨水初期弃流可采用2-3mm径流厚度，本方案取2mm。初期雨水弃流量为： W1=16752×0.9×0.002＝30m3 一场降雨实际可收集雨水量为： Q = W – W1 =693-30=663m3 2、车间一汇水面积为9725㎡，径流系数为0.9。 按照46mm降雨厚度计算，下垫面可收集雨水量为： W=10ΨH F （1.1）式中 W ——雨水储水池容积，m3 ； Ψ——雨量径流系数; H——设计日降雨量，mm/d ； F ——汇水面积，h㎡。 项目区域内一场降雨共收集雨水量为W： W＝9725×0.9×0.046＝402m3 按设计规范要求，屋面雨水初期弃流可采用2-3mm径流厚度，本方案取2mm。初期雨水弃流量为：

W1=9725×0.9×0.002＝17m3 一场降雨实际可收集雨水量为： Q = W – W1 =402-17=385m3 若同时收集车间一、二的屋面雨水，一次降雨约收集雨水1048m3。

(完整版)黄河流域的水文特征

精心整理1.黄河流域的水文特征 黄河流域东临海洋，西居内陆，气候、降水、蒸发、光热资源及无霜期等差异明显。流域水文特征明显，上游降水历时长、强度小，形成的洪水径流峰小量大；中游降水历时短、强度大，形成的洪水径流峰高量小、陡涨陡落，为暴雨洪水，危害较大。 黄河地处中纬度，处于大气环流西风带。影响气候的大气团主要是极地冷高压、青藏高压、副高，它们相互交绥，形成典型的大陆性季风气候。流域内各区气候有明显差异，兰州以上属西藏高原季风区，其余地区为温带和副热带季风区。上中游的大部和下游全部为半湿润带，上中游偏北的 带。 等 ）； 54.1％， 12 （强 雨一般 生在840天 11.04万km2，降雨中心九治站总雨量313.2mm，仅有1天雨量达43.2mm，其余各天雨量均<25mm。黄河中游降雨特点：强度大，历时短而频繁，雨区面积较上游小，但大于50mm的暴雨面积则较上游大。河口镇～三门峡区间次暴雨历时一般<24小时，日暴雨（>50mm）面积一般在1～2万km2，大的可达6～7万km2，1977.8.1木多才当（陕蒙交界）9小时雨量达1400mm（调查）创世界记录，其50mm雨区范围达2.4万km2；渭泾北洛河中下游常出现一些连阴雨天气，降雨历时5～10天或更长，日降雨强度较小（100mm左右）；三花区间暴雨频繁、强度大，点暴雨300～500mm/日以

上，降雨历时一般2～3天，最大可达5～10天，暴雨区面积一般为2～3万km2，最大4万km2，如1982年7月底8月初的一场暴雨，历时5天，暴雨中心石蜗站7月29日最大24小时降雨量734.3mm，5日总雨量（7.29～8.2）在200mm以上的面积超过4.4万km2。由于黄河面积大，各地暴雨天气条件不同，上中下游大暴雨和特大暴雨多不同时发生，同属中游的河口镇～三门峡区间和三花区间的大暴雨也不同时发生。 2.四川九寨沟的美景与水文的关系 九寨沟位于四川省阿坝藏族羌族自治州九寨沟县漳扎镇，是白水沟上游白河的支沟，以有九个 108个 年5月8 丛景观? 相反? ?厚 持续进行；流域内植被发育?土壤中富含CO2及腐殖酸?岩石中还含有可产生酸类物资的有机质和含硫矿物?这给地下水提供了较丰富CO2来源?使地下水具有了较强侵蚀能力。 九寨沟喀斯特溶蚀主要表现是发育有规模客观地下的岩溶通道。例如：长海无地表出水口?日则沟、丹祖沟的下段呈于谷?均证明有地下的河存在。 通过水均衡观测和同位素示踪研究已证明?长海的水有相当一部分通过长海至原始森林、长海至'鹰爪的洞一带地下暗河补给到日则沟?使得日则沟成为九寨沟内水量充沛、海子最为集中风景的地段。

雨水径流控制方案15.12.24

白云致友汽车配件交易中心雨水径流控制

一、雨水径流量计算 建设前本项目占地面积47798m 2，下垫面主要为碎石路面、土路面和公共绿地。碎石路面占地面积12000m 2，土路面占地面积17198m 2，绿地占地面积18600m 2。 表1 建设前下垫面面积统计 建设前综合径流系数，计算公式如下： m ld ld kst kst fst fst S )F ()F ()F (''''''ψ?∑+ψ?∑+ψ?∑= ψ= 【12000x0.40+17198x0.29+18600x0.15】/47798=0.263 采用广州市暴雨强度公式，计算总公式： 750 .0)259.11() lg 438.01(427.3618++= t P q =357.5L/s.ha=0.357 L/s.m 2 1).设计重现期：P=5a 2).设计降雨历时：t=20min 3).地面综合径流系数：取Ψ=0.263 建设前雨水径流量为Q （jsq ），建设前没有雨水径流削减措施，因此Q d （jsq ）=0 Q （jsq ）= Q s （jsq ）-Q d （jsq ） =0.263x47798x0.357=4490L/s 式中：Q （jsq ）——建设前雨水径流量（L/s ）； Q s （jsq ）——建设前雨水设计流量（L/s ）； Q d （jsq ）——建设前雨水径流措施径流削减总量（L/s ）。 建设后下垫面主要为透水地面、绿地和不透水地面。透水性人行道、露天停车场、铺装地面面积8184m 2，绿地占地面积18600m 2，硬屋面硬化面积9500m 2，非渗透车道路面7000m 2。

地表径流计算

（2）地表径流污染物 本产业转移园规划区内已开发的区域为华鸿铜业，面积为20公顷，未开发面积为 407.57公顷。 根据历史气象资料统计，园区所在区域多年平均降雨量为22l6mm，径流系数按《环境影响评价技术导则—地表水环境》（HJ/T 2.3-93）中表15的推荐值，硬化地面（道路路面、人工建筑物屋项等）的径流系数可取值 0.80，其它绿化地面（草地、植被地表等）的径流系数可取 0.18。地表径流量估算公式如下：Qm103C Q A（3-1）式中：Qm——降雨产生的路面水量，m3 /a； C——集水区径流系数； Q——集水区多年平均降雨量，mm； A——集水区地表面积，m2。 通过地表径流量估算公式计算，可得目前园区地表年径流量，见表3-18。 表3-18不同类型区域地表径流量 地表类型 已建成区 未建成区 合计地面面积（ha） 20.0

407.57 427.57径流系数 0.80 0.18 ——地表径流量（万m3/a） 35.46 160.44 195.90对于地表径流中水污染物浓度参数选取，可类比《面污染源管理与控制手册》（科学普及出版社广州分社），具体取值见表3-19。一般来说，面源污水大部分的污染物出现在降雨前15分钟初期的雨水中，假定降雨集中在一年中的150天，每天连续6小时的降雨，6小时降雨的前15分钟为初期降雨，计算得出一年中的初期降雨总径流量为 8.16万m3 /a。 表3-19不同类型区域地表径流中水污染物浓度参数单位： mg/L污染源 农田径流 xx径流BOD57 30COD 80 20～600总氮93～10总磷 0.02～

0.6对于园区已建成区水中污染物的浓度可参考城市暴雨水，未开发区域可参考农业耕地雨水径流中水污染物的浓度，结合表3-19，计算本工业园区地表径流量，见表3-20。 表3-20工业园现状地表径流中主要水污染物排放负荷单位： t/a地表类型 已建成区 未开发区 合计初期雨水径流量 （万m3/a） 1.48 6.69 8.16BOD5 0.44 0.47 0.91COD 4.58 5.35 9.93总氮 0.10 0.60 0.70总磷

2018关于黄河水资源调查报告

2018关于黄河水资源调查报告 一、综述 1、黄河河源区日益受到社会关注 随着黄河流域水资源供需矛盾的日益突出，黄河水资源的主要来源之一—黄河源区也逐渐受到人们的关注，特别是黄河源区的生态环境、水资源状况，近几年也渐趋恶化，使得关于黄河源区的报道逐渐增多，如：XX年1月《人民日报》以“黄河源区缘何断流?”为题，报道了青海省地质调查院关于黄河源区生态环境地质实地调查的结果，认为水环境变异、气候变异与荒漠化加剧是黄河源区黄河断流的三大“罪魁祸首”。 XX年08月新华社以“黄河第一弯，打响生态保卫战”为题作了如下报道：近年来，xx县的草场退化、沙化问题日趋严重。全县已有67万亩草场出现干旱和退化问题，万人、34万头牲畜出现不同程度的饮水困难，黄河两岸已出现长达117公里的沙化带，保护黄河首曲生态环境已刻不容缓。 XX年09月《兰州晨报》以“母亲河源头的忧患--黄河首曲荒漠化严重”为题报道说：“随着近年来全球气候的转暖，风蚀作用的加剧，草原鼠害以及过度放牧的影响，不同程度的沙化现象已经在首曲两岸显现，牧民的天然草场正在被风沙一点一点的侵蚀，而更重要的是，黄河首曲的沙化给黄河中下游带来的生态危机是不可估量的。”

2、调查的目的意义 面对如此多的报道，作为黄河的主管部门对此如何认识呢?不能无动于衷，应该深入调查研究，了解黄河源区生态、水资源变化情况。黄河水文部门有责任对黄河源区的生态和水资源变化进行研究，弄清河源地区生态环境恶化及径流减少的真正原因，提出治理对策，为水资源的管理开发服务。现有的水文观测，无论从站网分布到观测要素均无法回答黄河源区的生态及水资源变化原因。河源区由于受气候环境等因素的影响，水文测报水平较底，职工生产、生活问题较多，为促进这一地区的水文现代化建设，彻底改善水文职工的生产、生活条件，必须制定科学合理的测验方案。为此，水文局及委机关有关部门组织了黄河河源区水文水资源情势、生态环境现状以及河源区水文测报方案研究的实地科学调查。 3、调查组织形式 调查团由水文局局长牛玉国同志任团长，委财务局赵春理副局长、委三门峡枢纽局刘红宾副局长任副团长，调查团成员有委机关财务局、防汛办公室、三门峡枢纽局、黄河上游水文水资源局、三门水文水资源局、河南水文水资源局及水文局信息中心、测验处、科技处、办公室、计财处等部门的领导和专家。自XX年9月12日开始至XX年9月25 日，历时13天。调查了上游水文水资源局、西宁勘测局、兰州、玛曲、大水、唐克、久治、吉迈、黄河沿、黄河、唐乃亥等

设计年径流量的计算

4 设计年径流量的计算 4.1 正常年径流量的计算 在一个年度内，通过河川某一断面的水量，称为该断面以上流域的年径流量。河川径流在时间上的变化过程有一个以年为周期循环的特性，这样，我们就可以用年为单位分析每年的径流总量以及径流的年际与年内分配情况，掌握它们的变化规律，用于预估未来各种情况下的变化情势。 河川径流量是以降水为主的多因素综合影响的产物，表现为任一河流的任一断面上逐年的天然年径流量是各不相同的，有的年份水量一般，有的年份水量偏多，有的年份则水量偏少。年径流量的多年平均值称为多年平均径流量 多年平均径流量Q＝∑Q i/n ∑Q i各年的年径流量之和 n——年数。 在气候和下垫面基本稳定的条件下，随着观测年数的不断增加，多年平均年径流量Q 趋向于一个稳定数值，这个稳定数值称为正常年径流量。 显然，正常年径流量是反映河流在天然情况下所蕴藏的水资源，是河川径流的重要特征值。在气候及下垫面条件基本稳定的情况下，可以根据过去长期的实测年径流量，计算多年平均年径流量来代替正常年径流量。 但是正常年径流量的稳定性不能理解为不变性，因为流域内没有固定不变的因素。就气候和下垫面条件来说，也是随着地质年代的进展而变化，只不过这种变化非常缓慢，可以不用考虑，但是大规模的人类活动，特别是对下垫面条件的改变将使正常年径流量发生显著变化。 根据观测资料的长短或有无，正常年径流量的推算方法有三种：有长期实测资料，有短期实测资料和无实测资料。 4.1.1 有长期实测资料时正常年径流量的推算

有长期实测资料的含意是：实测系列足够长，具有一定的代表性，由它计算的多年平均值基本上趋于稳定。由于各个流域的特性不同，其平均值趋于稳定所需的时间也是不会相同。对于那些年径流的变差系数Cv变化较大的河流，所需观测系列要长一些，反之则短些。所谓代表性一般是指在观测系列中应包含有特大丰水年，特小枯水年及大致相同的丰水年群和枯水年群。 当满足以上条件时，可用算术平均法直接计算出正常年径流量。 Q=∑Q i/n n――为观测年数 Q i---为，某年的年径流量 此法的关键是分析资料的代表性，即在实测资料的系列中必须包含河川径流变化的各种特征值，同时还要同临近有更长观测资料的流域进行对比分析，进一步确定实测资料的代表性。 根据我国河流的特点和资料条件，一般具有二三十年以上可作为有长期资料处理。 4.1.2 有短期实测资料时正常年径流量的推算 短期实测资料是指一般仅有几年或十几年的实测资料，且资料的代表性较差。此时，如果利用算数平均法直接计算将会产生很大的误差，因此，计算前必须把资料系列延长，提高其代表性。 延长资料的方法，主要是通过相关分析，即通过建立年径流量与其密切相关的要素（称为参证变量）之间的相关关系，然后利用有较长观测系列的参证变量来展延研究变量年径流量的系列。 4.1.2.1参证变量的选择 展延观测资料系列的首要任务是选择恰当的参证变量，参证变量的好坏直接影响精度的高低。一般参证变量应具备以下三个条件： （1）参证变量与研究变量在成因上是有联系的。当需要借助其他流域资料时，参证流域与研究流域也需具备同一成因的共同基础）。 （2）参证变量的系列要比研究变量的系列长。 （3）参证变量与研究变量必须具有一定的同步系列，以便建立相关关系。 当有好几个参证变量可选时，可以选择与研究变量关系最好的作为首选参证变量，也可以同时选择好几个参证变量，建立研究变量与所选参证变量间的多元相关关系。总之，以研究成果精度的高低作为评判参证变量选择好坏的标准。 目前，水文上常用的参证变量是年径流量资料和年降水量资料。 4.1.2.2利用年径流资料展延插补资料系列 在研究流域附近有长期实测年径流量资料，或研究站的上、下游有长期实测年径流量资料的水文站。经分析，证明其径流形成条件相似后，可用两者的相关方程延长插补短期资料。

黄河流域的水文特征

1.黄河流域的水文特征 黄河流域东临海洋，西居内陆，气候、降水、蒸发、光热资源及无霜期等差异明显。流域水文特征明显，上游降水历时长、强度小，形成的洪水径流峰小量大；中游降水历时短、强度大，形成的洪水径流峰高量小、陡涨陡落，为暴雨洪水，危害较大。 黄河地处中纬度，处于大气环流西风带。影响气候的大气团主要是极地冷高压、青藏高压、副高，它们相互交绥，形成典型的大陆性季风气候。流域内各区气候有明显差异，兰州以上属西藏高原季风区，其余地区为温带和副热带季风区。上中游的大部和下游全部为半湿润带，上中游偏北的部分地区（包括鄂尔多斯内流区）为半干旱和干旱带，上游南部的部分地区和中游秦岭地区为湿润带。 黄河流域年降水量多年均值为476mm，其地区分布的总趋势是由东南向西北递减，400mm等雨量线位于托克托－榆林－靖边－环县－平凉－天水。降水量最多的地区是秦岭北坡（800mm）；降水量最少的地区宁蒙河套灌区年降水量只有200～ 300mm，特别是内蒙古航锦后旗至临河一带年降水量更少，不足150mm。降水在年内分配很不均匀，主要集中在夏季（6～8月），占全年％，最大月份初现在7月，占全年的%；冬季（12～2月）降水最少，占全年%，最小月份在12月，占全年的%。 黄河的暴雨主要出现在中下游，上游兰州以上特别是龙羊峡水库库以上，基本上只有大雨（强连阴雨），极少有暴雨，兰～托为少雨区。形成暴雨的环流形势：盛夏经向型、盛夏纬向型。影响黄河流域的三个大气团：极地冷高压、青藏高压、副高。主要降雨天气系统：地面多为冷锋，高空多为切变线，西风槽、低涡，三合点，和台风（倒槽）等暴雨发生的时间主要在6～9月。上游大雨一般7、9两月出现的机会较多，8月份出现的机会较少。中游河口镇至三门峡区间大暴雨多发生在8月，三花区间较大暴雨多发生在7～8，其中特大暴雨多发生在7月中旬到8月中旬的40天内。黄河下游暴雨7月份出现的机会较多，月份次之。黄河上游降雨特点：面积大、历时长、雨强小，强连阴雨；一次降雨仅有个别站日雨>50mm，如1981年~，150mm雨区面积万km2，降雨中心九治站总雨量，仅有1天雨量达，其余各天雨量均<25mm。黄河中游降雨特点：强度大，历时短而频繁，雨区面积较上游小，但大于50mm的暴雨面积则较上游大。河口镇～三门峡区间次暴雨历时一般<24小时，日暴雨（>50mm）面积一般在1～2万km2，大的可达6～7万km2，木多才当（陕蒙交界）9小时雨量

流域地表径流系数的计算方法研究

流域地表径流系数的计算方法研究 摘要：径流系数是描述降雨和径流关系的重要参数 ,在雨洪控制利用系统的理论研究、 规划、 设计计算中应用广泛 ,在流域或区域的雨水径流总量、 径流峰流量、 流量过程线以及非点源污染物总量、 各设施规模的计算中也起着极其重要的作用。由于径流系数有着不同的含义,其相应的统计计算方法、适用条件、应用目的和取值不尽相同。而且要获得流域的径流系数通常是比较困难的，在一些特殊流域基本上很难获得能满足要求的径流实测资料，尤其在多年平均径流量的计算中实测数据资料往往相当缺乏，在这样的情况下有必要利用一些特殊的方法去满足工程建设对水文数据的需求。本文综合了大量的数据以及列举了多个例子，详细地介绍了不同情况下径流系数的推求方法，并在此基础上研究总结提出了过程中发现的一些问题和心得。 关键词：流域 径流量 降雨量 径流系数 一 引言 流域径流系数是指同一流域面积、同一时段内径流量与降水量的比值，以小数或百分数表示。计算式为：α＝R/P ，式中α为径流系数，R 为径流深度，P 为降水深度。α值变化于0～1之间，湿润地区α值大，干旱地区α值小。我国台湾地区河流年平均径流系数＞0.7，表明径流十分丰富；径流贫乏的海滦河平原，年平均径流系数仅有0.1。 根据计算时段的不同，可分为瞬时雨量径流系数、雨量径流系数、年径流系数、多年平均径流系数等。径流系数综合反映流域内自然地理要素对降水─径流关系的影响。 瞬时雨量径流系数是指某一特定的流域或汇水面上 ,降雨期间随时间变化的径流厚度和降雨厚度之间的瞬时变化关系 ,是一个动态的变量 ,这个意义上的径流系数就是瞬时雨量径流系数。雨量径流系数是指降雨时 ,在某一汇水面上产生的径流量 (厚度 )和降雨量 (厚度 )的比值 ,一般用于估计一场降雨在某一汇水区域内单位面积产生的平均径流厚度。年径流系数和多年平均径流系数反映了流域降雨厚度和径流厚度长时间的关系 ,是一个累积结果。在各种径流系数中应用较为广泛的是年径流系数和多年平均径流系数。径流系数的计算主要是要计算流域相应时间段内径流量与降雨量。 二 径流量的计算 （一） 年径流量的计算 流域年降雨次数为n 次，且每次降雨所产生的径流量均有实测数据资料，则流域的年径流量可按下式计算。 Q= ∑=n 1 i Qi （1） 式中 Q ——流域年径流总量（mm ）； Q i ——第i 次降雨产生的径流量（mm ）。 （二） 多年平均径流量的计算 1.有长期实测资料的多年平均径流量的计算 所谓的有长期实测资料，是指实际观测的年数n 在20年以上。它包括有丰、平、枯水年的观测资料，由它计算的径流量多年平均值基本上是稳定的。在这种情况下，可以由下式（2）计算径流量的多年平均值，以此值代表多年平均径流量，即：

黄河源头地区在黄河流域可持续发展中的经济影响

黄河源头地区在黄河流域可持续发展中的经济影响 随着我国经济社会发展不断深入，生态文明建设的地位和作用日益凸显，我们对生态文明建设的认识不断深化。党的十八大报告把生态文明建设纳入中国特色社会主义事业五位一体总体布局。进一步强调生态在可持续发展中的地位和作用。所以本文拟结合所学黄河史知识和经济学知识从黄河源头地区的经济发展方式和生态环境入手分析其对黄河流域可持续发展的经济影响。 黄河源头地区的经济发展和增长方式的选择对源区生态环境的影响十分突出，粗放型的经济增长方式导致了河源地区的生态恶化。河源地区的生态问题不仅制约着本地区的经济发展，还对沿黄其他省份的社会经济发展带来了严重的负面影响，河源地区经济增长方式的选择最终成为影响整个黄河流域可持续发展的重要因素。 1.粗放的经济增长方式对河源地区资源环境的破坏严重 河源地区的产业结构是一种资源型产业结构，资源型产业结构加剧了区域生态环境的恶化。首先，河源地区的超载过牧、滥垦滥挖草地和大肆采金给河源地区生态环境带来不可估量的损失。长期超载过牧，使河源地区的草地生产能力降低，草地退化。 与此同时，每年有不少农牧民在河源区草地上挖甘草、大黄、冬虫草等药材和蕨麻，致使小土丘、小土坑星罗棋布，草地植被受到严重破坏，从而给草原生态系统留下了隐患。由于河源地区处于世界屋脊，海拔高、气压低、环境条件为植物生长的极限，自我调节能力极弱，在恶劣生活环境下经过长期自然选择而保留下来的一草一木，一旦破坏，很难恢复。资源指向型产业在规模扩张的同时，工业“三废”的产生量也大幅度增加。 问题在于，源区的相当一些企业对“三废”缺乏治理意识，也缺少治理资金，使得源区工业“三废“的治理水平也很低，资源破坏的代价已超过了资源开发的收益。对源区丰富资源的开发利用，是改变源区贫穷落后的有效途径，也可能是生态破坏、环境污染的发端和主要因素。由于青海省的电价较低，从20 世纪80 年代后期开始，高耗电工业从省外向青海加速转移，并随着时间的推移不断发展壮大，成为青海增长最快的支柱产业。高耗电工业的西移提高了河源地区的经济增长速度。 1985 年～1998 年间，青海省全省工业总产值增长了2 .51 倍，全省国内生产总值增长了1 .40 倍，而以高耗电工业为主的冶金工业总产值增长了5 .88 倍，远高于工业总产值与国内生产总值的增长速度。1998 年，青海工业的固定资产原值多增加40 多亿元，工业职