京津冀山区水平衡演变及其影响因素识别

定量识别水平衡演变影响因素及其贡献是开展生态环境保护和水资源科学管理的前提。以往成果对人类活动中不同影响因子的归因识别与定量研究较少。在识别京津冀山区水平衡演变的基础上,采用双累计曲线法、径流变化定量分离法分析了降水变化和人类活动对水平衡演变的影响;分别选择涞源盆地、清水河小流域,分析了用水增加以及林业耗水增加对水平衡演变的影响。结果显示:(1)近65 a来,京津冀山区年降水量总体呈缓慢减少趋势,速率为0.97 mm/a,21世纪以来,年降水量有小幅增加趋势;(2)相比于1956—1979年基准期,1980—2000年降水变化和人类活动对天然径流衰减的影响程度分别为49.25%、50.75%,水土保持和植树造林是影响水平衡变化的主要人类活动因素,2001—2020年天然径流衰减的主要原因为人类活动,影响程度达到68.2%,其中地下水开采增加是主要人类活动因素,林业耗水量增加是重要人类活动因素;(3)山区水库蓄水及用水增加直接造成实际径流衰减,是造成平原区水平衡加剧的主要原因;(4)清水河小流域研究结果表明,在一定规模下,林地耗水增加与山区径流衰减呈正相关关系。林地面积增加对径流衰减的影响存在15~20 a的滞后性。林地面积达到23.48%后,林地耗水增加对天然径流产生了明显负作用,平均每增加1 km2林地,耗水量增加37.25×104m3/a,天然径流量衰减59×104m3/a,林地年均耗水增加量占流域天然径流衰减量的63.22%,表明林地面积增加起到水源涵养的作用,同时也造成了有效径流的减少。研究成果对开展京津冀山区生态环境保护、水资源科学管理以及水平衡调控具有重要意义。