锡林河流域在不同时间尺度下的径流深动态变化

2020-11-27 17:50胡海燕
水电站机电技术 2020年11期
关键词:锡林径流流域

胡海燕

(赤峰市水文勘测局,内蒙古 赤峰 024000)

在水文循环的过程中,流域径流作为其重要的组成部分,对实现水资源的合理化利用及优化配置起到非常重要的作用,为确保能够更加准确、及时地掌握流域的径流特征,必须要使用先进的研究方法对其相关数据进行收集,并且对收集数据进行深入分析[1]。近年来,我国很多学者对大流域径流变化的特征及变化趋势进行研究,尤其是在锡林河流域[2]。由于锡林河流域处于半干旱的草原区,所以呈现季节性,河网密度相对较小,弯曲系数大,下游河床呈现出不明显的变化特征,所以极易出现无尾河,消失在干湖中。在此背景下对锡林河流域进行深入研究,保证其能够实现水资源的合理利用和管理。

1 数据收集及分析

我国锡林河流域位于内蒙古自治区的锡林郭勒盟东南部地区,地处东经115°0′~117°30′,北纬43°26′~44°39′之间,其整个流域面积达到10 542 km2,其海拔高度大概在1 000 m左右,相对高度差别大概在600 m左右[3]。由于锡林河流域的气候类型属于温带半干旱大陆性季风气候,所以其呈现的特征是降水量相对较少,蒸发量多,导致锡林河流域的水分蒸发过快,因为温差过大,其平均的年降水为280 mm左右。为确保能够使锡林河流域的水土资源得到充分的利用,创造更多的利用价值,必须根据锡林河流域的具体区域及相关河流数据进行深入研究。

为提高研究的准确性和效率,主要收集1968~2015年间共48年的流域水流数量值,由于锡林河流域的唯一水文站是锡林浩特水文站,其地理位置位于内蒙古自治区的锡林浩特市,所能够控制的流域面积达到3 900 km2左右,占锡林河流域总面积的37 %。对以上数据进行收集,然后采取先进的研究方法进行分析。先设定某一个时间序列为g,n为其中独立分布的不同样本,xk为双边检测量,xj为完整检测量,则统计变量S的计算公式为:根据公式(1)可得,统计量的临界检验值G为:其中,xh为临界检测量。

2 结果分析及讨论

针对1968~2015年间采集的所有数据进行相应分析,可以明确48年以来锡林河水文站的年际变化情况以及年内的变化情况和变化趋势。在对锡林河流域不同年代的径流深进行相应的数据分析时,多年平均径流深大概在4.2 mm左右,而最大的年径流深达到10.5 mm,其具体的年份为1993年,最小的年径流深只有1.7 mm,其具体的年份为2006年,所以径流深的极值比达到6.2左右,在20世纪90年代时期,平均的径流深达到最大值,大概在6.2 mm左右,高出多年平均径流深,并且变化的幅度相对较大,而在其余年代,则都呈现减少的趋势,尤其是到20世纪以后,径流深达到最小值,只有2.7 mm左右,低于多年平均径流深的40 %。

通过线性回归拟合的结果进行分析可以明确,从1968年至今锡林河流域的径流深大概以0.05 mm/s的速率在逐渐下降,通过Mann-Kendall趋势的检验结果进行相应分析,48年期间,其径流深的变化得到显著性的检验,并且随着时间的不断推移,径流深整体呈现下降的趋势。通过对数据结果进行分析,可以明确锡林河流域的具体类型,属于冰雪融水和降水混合的补给型河流,所以,径流深的大小主要和锡林河流域的季节性有紧密的关系。在冬季到初春时期,则是径流河流域的冰冻期和枯水期,径流深为0 mm,而随着气温的不断升高,冻土出现解冻现象,并冰雪也会融化,所以将会给径流给予一定的水分补充,到4月份,径流深会达到第1次峰值,春季的径流深可以占全年径流深的50 %左右,因为夏季降水补给,所以会出现第2个径流深的最大值,在夏季时期径流深的深度达到全年的32 %左右,而到秋末冬初时期,则进入枯水期。

现阶段对锡林河流域的径流深产生影响的主要有以下几个原因:首先是气候变化的问题,气候因子是造成径流深变化的重要原因。对径流深和潜在的蒸发现象进行关联,可以明确其径流系数大概为0.488,并且潜在蒸发量的蒸发是导致径流深出现下降问题的重要原因,降水也和径流深具有明显的关联,降水对径流深在夏季时期的峰值会产生较大的影响,并且年平均的降水量和径流深关联水平大概为0.01。温度对径流深的影响相对较小,但是因为年平均的温度和蒸发量具有较大的关系,所以其关联性相对较为显著。其次是人为活动的影响,人类活动是对锡林河流域产生影响的主要原因,目前锡林河径流量的减少,主要是因为人口数量的增多以及畜牧量的增多。人口的增加不仅会导致耕地面积增加,并且用于工业和农业的用水量也会逐渐增加,所以对锡林河流域的径流变化会产生严重的影响。因为人口量的急剧增加导致雨水的拦蓄作用逐渐减弱,并且水土流失现象严重,在一定程度上影响锡林河流域的径流规律,导致径流量逐渐增加,从而使径流深的深度降低。在开展退耕还林、退耕还草以及天然林的保护工程等相关措施以后,可降低人类活动对锡林河流域的径流深的影响程度。针对内蒙古地区的经济指标迅速增长的情况,以煤炭为主的工业,虽然带动内蒙古地区的经济发展,但是由于矿物质资源的过度开采,导致锡林河流域的径流量出现明显的变化。

3 结语

针对锡林河流域中的径流深进行相应探究,可以明确其动态变化规律,在不同时间尺度下,锡林河流域的径流深动态变化情况也不同,在一年中不同季节径流深会出现峰值,又有可能为0,而在1968年到2015年间不同的年代径流深呈现动态的变化趋势。

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