气候变化和人类活动对沙颖河流域径流的影响分析

摘 要：以沙颍河上游区为研究区域，利用趋势系数法分析了研究区域1951-2010年流域内降雨量以及径流序列深的变化特征，基于时间序列分析法量化了气候变化以及人类活动对沙颍河径流所造成的影响。结果显示：以1965年为界线，人类活动影响时期（1965-2010）相对于天然时期（1951-1964）径流量下降，其中气候变化所导致的影响占35.45%，人类活动的影响占64.55%，虽然各个年代气候变化以及人类活动对径流的影响各不相同，但人类活动变化仍然是造成径流深降低的主要原因。

关键词：气候变化;人类活动;沙颍河;径流

近年来，随着全球气候变化和人类活动加剧，河流流域径流量受到的影响越来越大，因此如何定量分析评价气候变化和人类活动对流域径流的影响成为我们急需解决的一个问题。本文拟采用时间序列分析法量化气候变化和人类活动对沙颍河上游区径流的影响。

1流域概况

以颍河河源为上游，沙颍河全长619公里，流域面积39880平方公里，是淮河的最大支流，约占淮河流域总面积18.1%。其中安徽境内长208公里，流域面积4010平方公里，占流域总面积的10.06%。河南省境内，河长418公里，流域面积34440平方公里，占流域总面积的86.36%。

2研究方法

本文采用趋势系数法对研究区进行量化分析，为了研究水文要素整体的变化趋势，可对其进行统计检验，计算其趋势系数Rxt。

在气候变化以及人类活动二者的综合影响下，水文序列的变化情况相对于原先天然状态下已经发生了变化，为进行影响因素的量化分析，需要将水文序列分为天然时期和人类活动影响时期，然后利用天然状态下的降雨径流关系计算获得人类活动影响下的径流量。气候变化以及人类活动影响的定量分析方法公式如下所示[5]：

式中，△Wτ 为流域径流变化总量，△WH 、△Wc 分别为人类活动以及气候变化对径流的影响量，WB 为天然时期（基准期）的径流量，WHR 为受到人类活动影响时期的径流量，WHN 为人类活动影响时期通过计算所得的天然径流量，ηH 、ηC 分别为人类活动以及气候变化对流域径流造成影响所占百分比。

3实例分析

本文收集了研究区域内38个雨量站1951-2010年的降雨数据，研究所采用的降雨数据及流量数据均摘录自水文年鉴，数据来源可靠。

对年降雨量和径流深进行一元线性回归分析并且计算二者各自的趋势系数.由相关系数显著性检验表可知，当α=0.05时，60个样本序列对应的相关系数临界值为0.254。对结果进行分析可知流域内降雨量的变化趋势线表现的较为平缓，其变化倾向率为0.425mm/10a，趋势系数R为0.004，远低于临界值，因此年降雨上升趋势没有那么明显;而年径流深的变化趋势较为明显，倾向率为-18.505mm/10a，趋势系数R为-0.261，其绝对值大于临界值（0.254），可知流域年径流深表现出显著的下降趋势。降雨变化微弱而径流变化显著，进一步说明了流域内径流的变化受其他因素（如人类活动）的影响。

因为1965年以前人类活动影响较小，可认定为天然时期（基准期），所以以1965年作为临界点对径流系列进行分割。利用1951-1964年的降雨量（x）和径流深（y）数据建立回归方程：

R2为0.8847，相关系数R为0.942，大于临界值0.623（α=0.01），样本数为14），相关性达显著性水平，说明可用于将1965年以后受人类活动影响的径流还原到天然状态的情况。按公式（7）计算1965-2010年相应时段内气候变化以及人类活动对于径流深的影响量，结果见表1。

由表1可知，在1965年以后人类活动影响时期（1965-2010年）降雨量相对于基准期减少了52.53mm，径流深相对于基准期减少了111.68mm，其中气候变化（降雨因素）对径流变化的影响占35.45%，人类活动的影响对径流变化的影响占64.55%，可见人类活动是造成沙颍河流域径流深减少的主要原因。

4结语

沙颍河上游区年降水序列比较平稳，变化趋势不明显;而径流深年际变化剧烈，1965年后年径流深多低于平均值，下降趋势明显，倾向率为-18.505mm/10a。虽然人类活动以及气候变化二者共同影响着径流的变化，但人类活动是造成流域径流减少的主要原因。

参考文献：

[1] 施能，陈家其，屠其璞.中国近100年来4个年代际的气候变化特征[J].气象学报，1995，53（4）：431-439.

[2] 强卫龙，施能.1948-2001年全球陆地春季降水长期变化的时空特征[J].南京气象学院学报，2004，27（3）：326-335.

[3] 戴韵秋，石朋，胡建伟，等.气候变化和人类活动对流域径流的影响分析——以沙颍河为例[J].三峡大学学报（自然科学版），2018，40（1）：15-19.

作者简介：

李明珠（19981012-）男，漢族，河南省濮阳市，本科生，研究方向：水文与水资源。