潮河上游降水-径流关系演变及人类活动的影响分析

以潮河密云水库上游流域为研究对象,利用双累积曲线将1961～2005年期间年降水-径流关系演变划分为三个阶段:1961～1978,1979～1993,1994～2005。第二和第三阶段相对第一阶段而言,平均年径流有较大幅度的减少,年径流对降水的响应程度在减弱。与此相对应,进入1980年代后,流域内的人类活动强度在增加,主要表现为小水库、塘坝等水利设施的大规模建成并投入使用,以及农垦和造林等土地利用活动导致耕地和林地面积的增加。人类活动使得流域总蒸发和入渗增加,从而改变水量平衡,径流对降水的响应变得迟缓,减少流域总径流;不同降水年型降水-径流的关系表现出很大差异,人类活动对枯水年份年径流的影响相对较大。

潮河上游土地利用/覆被变化对年径流影响模拟

该文以北京潮河密云水库上游流域为研究对象,分析了1961—2000年期间降雨、径流以及土地利用和覆被变化情况,利用一个集总式的水文模型(IHACRES模型)模拟土地利用和覆被变化对年径流的影响。结果表明,40年来,潮河上游流域降雨--径流的演变过程可划分为3个阶段:1961—1978年(第一阶段)、1979—1993年(第二阶段)、1994—2000年(第三阶段)。相对第1阶段而言,第2和第3阶段流域降雨的产流能力总体上呈减少趋势。20世纪80年代末以来,流域内土地利用和覆被变化比较明显,主要变化趋势是林地面积持续增加,耕地、草地及未利用土地向林地的转换构成了土地覆被变化的主导过程,成为影响流域年径流的主要因子。第2阶段,耕地和林地的面积分别增长了7.47%和7.78%,流域内水库和塘坝等水利设施的修建及大规模利用也发生在这一阶段;第3阶段,土地利用和覆被变化主要表现为林地面积的大幅度增加(11.81%)。利用IHACRES模型模拟了第2和第3阶段的"基准年径流",通过对比实测年径流和基准年径流的差异,得出了土地利用和覆被变化减少了流域年径流的结论。其中第2阶段土地利用和覆被变化的影响程度为27.76%,第3阶段为26.15%。

基于水文分析法评估水保措施对潮河上游年径流量的影响

该文基于潮河流域内的降水资料和水文资料,对流域1961—2005年降水--径流关系以及水土保持--径流关系进行了分析,并利用不同的水文分析法评估了流域水土保持措施对年径流量的影响程度。结果表明:①不同方法计算出来的水土保持措施的年均减水效应是不同的;利用经验公式法、径流系数还原法、双累积曲线法和不同系列对比法,计算出1981—2005年(措施期)水土保持措施的年均减水效应分别为23.79%、30.67%、30.79%和31.69%。②不同方法计算出的不同时段的水土保持措施的减水效应,其变化趋势是一致的;2001—2005年的年均减水效应最大,1981—1990年的年均减水效应次之,1991—2000年的年均减水效应最小。③水土保持措施对枯水时段的减水效应更为突出。

基于逐步回归分析的潮河上游地下水位变化模型

潮河是北京重要水源,探讨潮河流域地下水位变化的原因,对未来北京市的水资源合理利用与管理具有重要现实意义。为此,基于逐步回归方法,通过对潮河上游地下水位变化分析,探讨了影响其地下水变化的因素,建立了相应的回归模型,得出如下结论:(1)受自然与人类活动的影响,潮河源地的丰宁县的地下水已呈现不同程度的下降。其中,具有流域上游代表性的土城站地下水以6cm/a速度迅速下降,下降趋势明显;而相邻流域的滦河上游两站点分别以0.5cm/a、1cm/a速度下降。(2)潮河上游地下水位月变化与月平均风速、最大风速及月相对湿度存在密切的关系,而潮河上游地下水的年变化与流域人口数、林果灌溉面积、小牲畜头数及大田灌溉用水量等存在显著相关,可建立线性回归模型。