吕树龙
(辽宁省水文水资源勘测局营口分局,辽宁 营口 115000)
大清河是营口地区的重要水源地之一。1959—2010年50年以来,大清河流域社会、经济飞速发展,新建了许多水利工程,水资源开发利用程度大大提高,在气候和人类活动的双重影响下,地表径流量不断减少,生态环境进一步恶化,水资源供需矛盾日益突出。目前,来国内外学者对于气候变化以及人类活动对于径流量变化的影响做了不少研究,并取得了一定进展。本文主要通过对大清河流域的降水量、蒸发量及径流量多年变化规律进行分析,找出其相关因素,并针人类活动对大清河流域径流量变化进行分析,探讨人类活动对于流域径流量的影响。
大清河是辽东半岛渤海东岸上的一条中型河流,全长100.7 km。流域东邻大洋河,西向辽东湾,北靠海城河,南界碧流河。流域形状呈扇形,地势由东向西倾斜。流域总面积1 482 km2,其中营口市境内1 361 km2,中东部低山丘陵面积占71%,西部平原占29%。流域内有水文站l处,建于1959年。上游有大型水库l座,建于1971年;中型水库2座;小型水库l座。
望宝山水文站位于盖州市团甸镇贾屯村,大清河的右岸,东经 122°28',北纬 40°26',集水面积 1 070 km2,至河口距离30 km。该站是区域代表站,省级一般站。本文选取望宝山水文站建站以来1959—2010年的降水量、蒸发量、径流量进行分析。
蒸发量为20 cm蒸发皿测定的水面蒸发量。根据观测资料,大清河流域50年蒸发量呈现逐渐缓慢减少的趋势,最大蒸发量为1961年的2 024.3 mm,最小蒸发量为1973年的935.8 mm。1985年以前蒸发量年际变化幅度较大,之后趋于缓和,在多年均值附近震荡并呈缓慢减少的趋势。
降水是重要的气象要素之一,是形成地表径流的主要来源和水循环的主要环节。根据观测资料,大清河流域降水量呈现逐渐缓慢减少的趋势,最大降水量为1964年的1 150.5 mm,最小降水量为1982年的424.9 mm。1975年以前降水量年际变化幅度较大,之后趋于缓和,在多年均值附近震荡并呈缓慢减少的趋势。
根据望宝山水文站1959—2010年的水文资料,多年平均径流量为1.55×108m3,最大径流量为1964年的5.496 mm,最小径流量为2003年的0.020 8 mm。1970年以前流域径流量相对较大,变幅明显,之后径流量显著减少。
大清河流域望宝山水文站1959—2010年径流量、降水量、蒸发量均呈逐渐较少趋势,但降水量、蒸发量减少趋势不明显,而径流量自1970年开始减少趋势显著。径流量个别年份呈回升态势,与相应年份降水较大有关。根据径流量、降水量、蒸发量的变化来看,径流量变化与降水量鼻关系较为密切,呈相同态势。径流量随降水量的增加而增加,随降水量的减少而减少,表明径流量的变化明显受降水量的控制。而蒸发量与径流量关系较差,说明蒸发量变化并不能反应气候变化对径流量的影响。
大清河流域主要蓄水工程主要有石门水库、三道岭水库、周家水库,3座水库总库容1.125 5×108m3,总控制面积585 km2,占大清河流域全面积的39.5%。由于石门水库是营口市主要的饮用水水源,每年会有大量蓄水无法返回到河道,因此势必对流域径流量产生一定的影响。
大清河是营口地区的重要水源地,大清河下游地区地下饮用水源地有永安水源、团甸水源、盖州第一水源、盖州第二水源和化纤水源。
永安水源位于盖州市城区西南,大清河南岸,共18眼井,是营口市的重要水源地;团甸水源位于团甸镇的大清河沿岸,共19眼井;盖州第一水源、盖州第二水源、化纤水源位于盖州市城区南,大清河沿岸,分别供盖州市及辽宁银珠化纺集团有限公司,其中盖州第一水源6眼井,第二水源4眼井,化纤水源8眼井。
由于傍河地区地下水的大量开采,造成河道地下水水位的持续下降,河道入渗补给量增大,径流量随之减少,相当于间接引出了河道内的径流量。
根据资料分析,1970年前后望宝山水文站径流量变化较大,将1959—2010年的资料序列分为1959—1970年和1971—2010年两个序列。1959—1970年平均径流量为2.89×108m3,平均降水量为755 mm。1971—2010年平均径流量为1.15×108m3,比1959—1970年序列减少了60%,1971—2010年平均降水量为635 mm,比1959—1970年序列减少了16%。由此可见降水量的减少和径流量的减少并不呈等幅变化。
对1959—1970年和1971—2010年两个序列的降水量和径流量的数据进行曲线拟合,拟合结果绘于图1。与1959—1970年的拟合曲线相比,1971—2010年的拟合曲线显著下降,说明在同等降水量的条件下,径流量却是减少了。
图1 大清河流域望宝山站年径流量与降水量的关系
大清河流域在1959—2010年,由于降水量减少和人类活动的影响,径流量明显减少。流域降水量的下降趋势不大,但径流量下降趋势较大。将径流量划分为1959—1970年和1971—2010年两个阶段进行对比分析发现,人类活动对于径流量变化的影响作用十分重要。随着人类活动对于流域径流量的影响不断加剧,流域径流量显著减少。
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