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摘 要： 摘要：在全國第二次水資源調查評價基礎上，通過對比七大流域徑流系列延長前后的變化情況，分析347個水文站點徑流系列均值及特枯值的變化幅度，用以反映近10年各流域水文情勢的變化情況。經分析，近10年天然來水總體偏枯，松遼、海河、黃河的設計徑流呈現一定
摘要：在全國第二次水資源調查評價基礎上，通過對比七大流域徑流系列延長前后的變化情況，分析347個水文站點徑流系列均值及特枯值的變化幅度，用以反映近10年各流域水文情勢的變化情況。經分析，近10年天然來水總體偏枯，松遼、海河、黃河的設計徑流呈現一定減小趨勢，長江、淮河、太湖、珠江的設計徑流變化趨勢不顯著。本次延長后的徑流系列代表性總體較好，同時黃河流域還考慮近期下墊面對降雨徑流關系影響，因此本次大多推薦七大流域延長后的設計徑流成果，為開展全國第三次水資源調查評價提供一定的技術支撐。
關鍵詞：七大流域;徑流系列;修訂;下墊面
1概述
我國是典型季風氣候國家，氣候復雜，濕潤區和半濕潤區降水變率大。我國七大流域均屬太平洋水系，分別是松花江遼河水系、海河水系、黃河水系、淮河水系、長江水系、珠江水系和太湖水系。目前我國共開展過兩次全國范圍內的水資源調查評價工作，第一次水資源調查評價系列為1956~1980年，第二次水資源調查系列為1956~2000年。隨著流域人口增長和經濟社會快速發展，土地利用和水資源開發等人類活動影響加劇，流域下墊面顯著變化，流域降雨徑流關系等徑流特性也隨之發生變化。為分析和掌握流域水文情勢新的變化情況，適應流域防洪減災、水資源配置等建設和管理工作要求，在水利部統一部署下，全國七大流域開展了水文設計成果修訂工作。
水文設計成果不僅是流域綜合規劃、專業規劃及水工程規劃、設計、建設、運行及管理的基礎依據，也是流域防洪、水資源調度及管理的決策依據，成果質量不僅關系到工程自身的規模和效益，還關系到人民生命和財產安全。本次徑流成果修訂工作是以全國七大流域第二次水資源調查評價中有關水文分析方法和成果為基礎，按照水文計算相關標準要求，對流域主要控制站實測水文資料進行還原分析計算，將徑流系列從1956~2000年延長至2010年(2012年)，通過分析水文資料的可靠性，一致性和代表性，進行頻率計算推求流域徑流設計成果，分析下墊面變化對水文成果影響，評價設計成果的合理性。
2修訂范圍、站點資料及方法
2.1修訂范圍
松遼流域位于我國東北部，泛指東北地區的松花江、遼河、沿黃渤海諸河及跨界河流(中國側)流域，包括黑龍江、吉林、遼寧三省和內蒙古自治區東部三市一盟及河北省承德市的一部分，總面積約125×104km2。本次修訂范圍為松花江和遼河流域，總面積78.23×104km2，其中松花江流域包括嫩江、第二松花江和松花江干流流域，面積為56.12×104km2;遼河流域包括西遼河、東遼河、遼河干流、渾太河流域，面積為22.11×104km2。
海河流域東臨渤海，南界黃河，西靠云中、太岳山，北依蒙古高原，流域總面積32×104km2，其中山區面積18.9×104km2，平原面積13.1×104km2。流域包括灤河、海河和徒駭馬頰河三個水系。本次修訂范圍涉及灤河及冀東沿海、北三河、永定河、大清河、子牙河和漳衛河。
黃河為中國第二大河，流經青海、四川等九省(區)，干流河長5464km，流域總面積79.5×104km2(包括內流區4.2×104km2)，其中內蒙古托克托縣河口鎮以上為上游，河口鎮至河南鄭州桃花峪為中游，桃花峪以下為下游。本次修訂范圍為黃河干流及主要支流洮河、湟水、大通河、無定河、窟野河、北洛河、汾河、渭河、涇河、沁河、伊洛河、汶河。
淮河流域以廢黃河為界，分淮河和沂沭泗河兩大水系，流域面積分別約為19×104km2和8×104km2，京杭大運河、分淮入沂水道和徐洪河貫通其間，溝通兩大水系。山東半島面積6×104km2，河流均獨流入海。本次修訂范圍涉及到淮河干流、洪河、潁河、渦河、史河、淠河、沂河及沭河。
長江是中國第一大河，干流自西而東，橫貫中國中部，流經青海、西藏等11個省(市、區)，全長約6300km，流域總面積180×104km2，自江源至湖北宜昌為上游，宜昌至江西湖口稱中游，湖口至長江口稱下游。本次修訂范圍涉及到長江干流、金沙江、雅礱江、岷江、沱江、嘉陵江、烏江、湘江、漢江、贛江、鄱陽湖。
珠江流域跨越滇、黔、桂、粵、湘、贛6省(區)和越南的東北部(左江的上游段)，流域總面積45.4×104km2，我國境內面積44.2×104km2。珠江流域為一個復合流域，由西江、北江、東江及珠江三角洲諸河四個水系組成。本次修訂范圍涉及到西江干流及南盤江、北盤江、六硐河、紅水河、黔江、潯江、柳江、郁江、賀江、桂江、北流江，北江、西北江三角洲、東江和西、北江三角洲連通處(思賢滘斷面)。
太湖流域是長江水系最下游的一個支流水系，是我國著名的平原河網區，行政區劃分屬江蘇、浙江、上海和安徽，流域總面積3.7×104km2，流域水系以太湖為中心，分上游水系和下游水系。上游水系主要為西部山丘區獨立水系，包括苕溪水系、南河水系及洮滆水系;下游主要為平原河網水系，包括東部黃浦江水系、北部沿長江水系和東南部沿長江口、杭州灣水系。本次修訂范圍為整個太湖流域，涉及湖西區、武澄錫虞區、陽澄淀泖區、太湖區、杭嘉湖區、浙西區、浦西浦東等七大水利分區。
2.2站點資料
本次全國流域徑流設計成果修訂是以七大流域水資源綜合規劃、流域綜合規劃選用的水文站和工程點為基礎，選擇流域主要江河干流控制站、重要支流把口水文站、跨省河流省界斷面以及重要的大型攔河工程壩址，重點分析單站徑流，其中太湖流域著重分析面雨量。本次徑流設計成果修訂共選用站點347個(含太湖106個雨量站)，其中松花江流域32個、遼河流域31個、長江流域48個、珠江流域45個(含思賢滘斷面)、海河流域32個、淮河流域26個、黃河流域27個、太湖流域106個。本次徑流系列延長，關于系列起點除長江流域采用測站建站以來測流數據以外，其余6個流域均采用1956年;系列終點除海河流域延長至2012年，其余6個流域均延長至2010年。
2.3計算方法
本次徑流系列延長是以全國水資源第二次調查評價方法為基礎，充分考慮水文站及工程點的徑流特點和成因，對水文站實測資料進行還原、統計、插補，延長天然徑流系列，對于還原后的天然年月徑流量，進行干支流、上下游和地區間的綜合平衡分析，并檢查其合理性。太湖流域重點分析面雨量情況。影響天然徑流因素主要有：水資源開發利用、水庫調蓄、河道分洪決口以及下墊面影響等。還原分析是徑流分析計算的重點，常用方法有逐項還原法、年降雨徑流經驗相關法等。分項還原主要包括：農業灌溉、工業和生活用水的耗損量，跨流域引入、引出水量，河道分洪決口水量，水庫蓄水變量等。
本次流域徑流成果修訂中(除太湖流域)，淮河流域對于洪河口、潁河口、渦河口、史河口、淠河口、沭河等7處無水文控制站的河口、省界控制斷面采用按其上游控制站的還原徑流量與上游控制站~該河口(省界控制斷面)的區間產流量疊加處理，其中區間產流量的計算主要根據該區間的降雨及降雨徑流系數進行估算。其余均采用逐項還原方法。
實測徑流還原項根據各個流域水文特性和水資源開發利用特點等因素有所不同，其中長江流域本次徑流設計成果修訂的還原計算僅考慮2010年以前已建大型水庫調蓄作用;其余開發利用程度相對較高的松花江、黃河、淮河、海河、珠江流域均對農業灌溉、工業和生活用水的耗損量，跨流域引入、引出水量和河道分洪決口水量做出還原。水庫蓄變量及蒸散發量的還原程度存在差異性，其中松花江流域對大、中型水庫及部分小型水庫蓄變量及蒸散發量均進行了還原;海河流域對大、中型水庫蓄變量進行還原，但僅對山西、北京部分水庫的蒸散發進行還原;黃河流域對大、中型水庫蓄變量進行了還原，未還原水庫蒸散發;淮河流域對大、中型水庫蓄變量進行還原，未還原水庫蒸散發;珠江流域對部分大、中型水庫蓄變量進行還原，未還原水庫蒸散發。
為保證徑流系列一致性，對于下墊面變化的影響，全國第一次水資源調查評價采用1956~1979年下墊面情景，第二次水資源調查評價采用1979~2000年下墊面情景。本次徑流設計成果修訂，僅遼河流域、黃河流域進行了一致性處理，其中遼河流域主要考慮了降雨徑流關系一致性修正，黃河流域考慮了對流域面上的水利水保工程影響、地下水開采、煤炭開采等下墊面變化進行一致性處理，在實測加還原系列基礎上進行徑流系列一致性處理，其余流域通過降雨徑流相關關系分析徑流系列的一致性較好，未進行下墊面一致性修訂。黃河流域的27個水文斷面中，有6個斷面未進行修訂，5個斷面考慮了水庫運行和地下水超采影響，6個斷面考慮了年降水徑流關系影響，5個斷面考慮了水庫運行、地下水超采及年降水徑流關系綜合影響，1個斷面考慮了地下水超采及年降水徑流關系影響，3個斷面僅考慮了水庫運行影響，1個斷面僅考慮了地下水開采影響。
3七大流域徑流成果變化分析
通過本次徑流系列成果分析，北方松花江流域、遼河流域、海河流域、黃河流域徑流成果減少較大，南方淮河、長江、太湖、珠江4個流域代表站徑流量變化較小(其中太湖流域為面降水量變化)。全國七大流域徑流變化情況統計見圖1。
通過對比徑流系列延長前后流域各站點多年平均徑流變化情況，北方松遼流域、海河流域、黃河流域徑流成果變化較大，變化超過10%站點比例四分之一以上。其中松遼流域63個站點徑流多年平均值變化范圍為-17.3%~8.9%，徑流變化超過10%站點比例為25%。海河流域32個站點徑流多年平均值變化范圍為-16%~-2%，其中薊運河于橋水庫站徑流延長后減小16%，漳衛河觀臺站徑流延長后減少2%，變化超過10%站點比例為53%;黃河流域27個站點徑流多年平均值變化范圍為-40%~11%，其中北道站徑流延長后減小40%，戴村壩站徑流延長后增加11%，變化超過10%站點比例為37%;長江流域48個站點徑流多年平均值變化范圍為-9.5%~4.9%，其中金沙江干流直門達站徑流延長后增加4.9%，沱江富順站徑流延長后減少了9.5%，沒有變化超過10%站點;淮河流域26個站點徑流多年平均值變化范圍為-3.8%~9.1%，沒有變化超過10%的站點;太湖流域7個水利分區徑流多年平均值變化范圍為-1.4%~3.1%，沒有變化超過10%的站點;珠江流域45個站點徑流多年平均值變化范圍為-11.5%~1.9%，其中三水站徑流延長后減小11.5%，南盤江江邊街站徑流延長后增加1.9%，變化超過10%站點比例為2%。
關于特枯期P=95%徑流變化情況，松遼流域徑流變化范圍為-47.1%~11%，變化超過10%站點比例為43%;海河流域徑流變化范圍為-49%~94%，其中州河薊運河于橋水庫徑流延長后減小49%，沙河大清河王快水庫徑流延長后增加94%，變化超過10%站點比例為69%;淮河徑流變化范圍為-3.7%~9.1%，變化超過10%站點比例為0;太湖流域面雨量變化范圍為-6.9%~3.5%，沒有變化超過10%的站點;珠江流域徑流變化范圍為-14%~6.8%，其中北盤江大渡口站徑流延長后減小14%，東江河源站徑流延長后增加26.8%，變化超過10%站點比例為9%。全國七大流域徑流變化情況見表1。
4七大流域設計徑流修訂成果
通過對七大流域延長后的徑流成果分析，系列中豐、平、枯出現頻率相當，基本包含完整的豐、平、枯周期，且包含最豐水年和最枯水年系列，延長后的系列代表性總體較好。七大流域均推薦了延長后徑流系列作為本次徑流設計成果。七大流域主要水文代表站設計徑流復核修訂情況見表2。
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通過本次徑流系列延長和徑流設計成果修訂，對各站點徑流系列變差系數Cv值與站點集水面積進行分析，年徑流Cv值范圍分布在0.1~1之間，七大流域各站點徑流Cv值與站點集水面積線性關系均呈負相關，表明隨著站點集水面積增加，年徑流Cv值逐漸減小，年徑流變化漸趨穩定，干流年徑流變差系數呈現沿程遞減的趨勢。從七大流域各站點Cv值與集水面積線性相關斜率分析，長江、珠江、淮河流域較小，其次是黃河、松遼、太湖流域，最大為海河流域，說明氣候差異，南方豐水地區的徑流變化程度較小，北方缺水地區的徑流變化程度較劇烈，其中海河和遼河流域部分站點徑流變化較大，徑流極值比較大。
5徑流設計成果變化原因分析
5.1近10年北方流域降水變化總體呈現略微減少趨勢
北方松遼、黃河、海河流域徑流呈現明顯減少趨勢。通過對七大流域的近10年降水情況進行統計分析，其中松遼流域、海河流域、黃河流域年降水總體呈現略微減少趨勢。例如，黃河流域2001~2010年均值與1956~2000年相比偏少1.5%。海河流域2001~2012年與1980~2000年平均降水量比較，海河流域北部地區基本呈減少趨勢，永定河、滹沱河、濁漳河等背風區及衛河區多數代表站呈增長趨勢，相差均在10%以內。2001~2012年與1980~2000年最大年降水量比較，除漳衛河水系代表站外，其他地區最大年雨量均減少，減少幅度4.8%~23%。松遼流域的二松、嫩江及松干代表站降雨量呈減少趨勢。
5.2下墊面變化加劇了黃河流域徑流減少的趨勢
黃河流域各站點的徑流系列一致性的主要因素有干支流大型水庫調蓄、土地利用變化情況、地下水開采、水土保持措施、自然滯洪區堤防決口漫溢、水庫蓄水河道淤積影響等，其影響程度大多小于10%。其中黃河流域主要分析了下墊面對徑流成果的影響，將下墊面劃分為早期、近期和現狀3種情景進行一致性處理。早期下墊面情景，為人類活動相對較弱時期;近期下墊面情景，主要考慮1980~2010年時段下墊面條件，以反映黃河流域水資源綜合規劃成果系列延長10年后變化情況;現狀下墊面情景，主要考慮2001~2010年下墊面條件，以反映中游下墊面較大變化對徑流成果的影響。本次黃河流域推薦了近期下墊面設計成果。
6結語
在七大江河流域中,松遼河、黃河、海河和黃河徑流減少趨勢顯著;長江、珠江、淮河及太湖流域徑流變化趨勢不明顯，松遼河、海河、黃河在枯季極端枯水發生頻率增加。對于我國北方流域，一方面天然來水減少，尤其是黃河、海河流域近10年由于地下水開采、水土保持建設、水利工程建設、流域下墊面變化等因素的綜合作用，設計徑流衰減趨勢明顯。下墊面對徑流量的定量影響還有較多的不確定性，對徑流還原、一致性修正等技術方法尚需進一步的探討和研究。
