基于Budyko框架下漳河流域径流变化归因分析

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受环境变化的影响,漳河流域近60年来的径流量呈现下降趋势,环境变化主要包含气候和人为两个方面,定量评估气候变化和人类活动对径流的影响率,对于规划和管理漳河流域内水资源的规划配置起着重要作用。本文以多种方法对漳河流域5个水文站径流的演变特征进行分析;通过对比分析现有潜在蒸散发估算模型,构建一个适用于漳河流域的潜在蒸散发估算模型;并以Budyko框架下多种形式的经验公式为基础,定量评估气候变化(降水量、潜在蒸散发量)和人类活动(下垫面和其他)对漳河流域径流变化的影响率。主要的研究结果如下:(1)漳河流域内5个水文站的年径流变化趋势基本一致,均有显著的下降趋势,并且有明显的突变性特征;清漳河流域年径流量减少速率大于浊漳河;在清漳、浊漳各自支流上,径流的下降速率随着汇流区域面积的增加而逐渐增大;径流突变年份判定为1978年,以此将研究时段划分为基准期(1959~1978年)和变化期(1979~2017年)。(2)基于辐射的Hargreaves模型的估算结果与PM相比误差最小;平均相对湿度是影响潜在蒸散发的重要因素;将气象要素空间插值得到的刘家庄站汇流区域的气温最高、平均相对湿度最小、日照时数最大,从而导致刘家庄站的潜在蒸散发量最大;清漳河相对于浊漳河来说,气温高、相对湿度小、日照时数大,进而导致清漳河的潜在蒸散发大于浊漳河;漳河流域多年平均气温升高,潜在蒸散发量有减少趋势,存在“蒸发悖反”现象,且清漳河年际间潜在蒸散发量的减小速率小于浊漳河,年际间变化也较小。(3)累积斜率变化率的方法与基于Budyko框架的计算方法得到的结果一致,证明了基于Budyko框架的方法计算结果有一定的可靠性。可以得知:在漳河流域,人类活动对径流减少起到了主导作用,其中最主要的是受下垫面变化的影响。具体来说,漳河流域径流减少主要是下垫面变化引起的,气候变化对径流的影响主要是由降水量的变化造成的,潜在蒸散发对漳河流域径流变化的影响不大,且产生负影响;随着流域面积增加,径流变化受人类活动的影响增大,受气候变化的影响减小。
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