四川省地表水资源量变化趋势分析

蒋吉发，王正勇

(四川省水文水资源勘测中心，成都，610036)

四川省冰川水资源占比较少，地下水资源变化不大，水资源主要是大气降水形成的地表水资源。近年来，经济社会快速发展，部分区域水资源短缺，水安全问题日益突出，地表水资源演变规律呈现新的特点。

1 四川境内水汽来源

四川省地处青藏高原与长江中下游平原过渡地带。境内西部为青藏高原边缘及横断山区，东部为群山环抱的四川盆地，全省总体地势呈东低西高的特点，大致可分为盆地腹部低海拔平原丘陵区、盆缘中海拔山地区、川西高山高原及川西南山地四大区域。

四川省属暖湿的亚热带东南季风和干湿季分明的亚热带西南季风交替影响地区。大气水汽来源受东亚季风、南亚季风、高原季风的影响。水汽主要来自孟加拉湾，次为南海。西部高原水汽入流以西南方向为主；东部盆地由西南季风带来的水汽因受南亚季风低压槽外围的气旋式流场影响，进入四川盆地后往往由西南风转为东南风，气旋环流加强、风速加大，既加剧来自孟加拉湾上空水汽的水平输送，也增强水汽的垂直输送，这是水汽输送的主要形式；在青藏高原上空还有一条水汽输送带，高原上空暖湿空气由拉萨、昌都经红原到武都一带，在金沙江上游入川，为甘孜州、阿坝州北部输送水汽。

四川省水汽含量的总体分布趋势是以四川盆地东南部至重庆涪陵为湿中心，自东南向西北水汽含量逐渐减少，四川盆地空中水汽含量明显大于川西高原。水汽含量年内变化主要取决于大气环流对暖湿气流的输送条件。从春季开始，来自东太平洋的东南季风从东向西逐渐深入到四川盆地，带来的水汽从东向西形成四川省盆地多雨期，由于西南季风未到，川西南上空水汽含量较小，降水稀少；到6、7月份来自孟加拉湾的西南季风到达四川盆地与东南季风汇合后北上，两大洋湿润气流带来丰沛的水汽形成降水的高峰期；在盛夏时节西太平洋副热带高压气流向西延伸，四川东部处于副热带高压气流控制下，易形成连晴高温少雨的川东伏旱，而盆地西部位于副热带高压边缘，盆地西部偏东的暖湿气流遇高原地形对降水产生增幅作用；随着秋季的到来，西南季风逐渐减弱，东亚季风环流约在10月中旬逐步从北向南进入四川，结束于翌年4月中旬，在冬季环流控制下，形成四川省少雨期。

2 降水分布规律及变化趋势

降水量的地区分布与水汽来源方向、地形地貌相对应。四川省1956-2016年同步期系列多年平均降水量962.0mm，降水较为丰沛，但地区分布不均，差异甚大，西部邻近云南边界地处金沙江干旱河谷得荣县站334.3mm，东部盆缘大相岭金山站达到2453.2mm，相差7倍多。总体来看，四川盆地盆缘高于盆中，盆缘山区降水量一般为1000mm～2000mm；盆地西缘山地形成1400mm～2200mm的弧形高值带，其中大相岭高值中心达到2500mm为全省最高；盆地腹部一般为800mm～1000mm；西部高原高山大体是自东南向西北递减，变化于500mm～2200mm之间，但在高原的金沙江河谷狭窄地带仅300mm；西南山地有许多小尺度的降水高低值中心相间分布，变化复杂。

四川盆缘山区多年平均降水1338.0mm，比全省平均多39.1%，为全省最多区域；盆地腹部多年平均降水1121.1mm，高于全省平均，比全省平均多5.2%；四川西南山地多年平均降水1150.4mm，高于全省平均，比全省平均多19.6%；川西高山高原多年平均降水796.5mm，比全省平均少17.2%，为全省最少区域。

1956-2016年同步期降水量系列按10年期统计，近期降水量普遍少于1956-1986年时期。西部高原高山平均降水量最大为1956-1966年，比同步期平均偏多3.6%，最小为2007-2016年比同步期平均偏少5.8%；西南山地平均降水量最大为1997-2006年，比同步期平均偏多4.4%，最小为2007-2016年比同步期平均偏少3.8%；盆缘山区平均降水量最大为1956-1966年，比同步期平均偏多7.0%，最小为1997-2006年比同步期平均偏少6.0%；盆地腹部山丘区平均降水量最大为1956-1966年，比同步期平均偏多8.0%，最小为1997-2006年比同步期平均偏少6.8%；盆地成都平原平均降水量最大为1956-1966年，比同步期平均偏多17.8%，最小为1997-2006年比同步期平均偏少17.7%；盆地平行岭谷区平均降水量最大为1967-1976年，比同步期平均偏多4.0%，最小为1997-2006年比同步期平均偏少2.8%。成都平原为10年期平均降水量变化幅度最大的区域。全省范围内近期降水量普遍少于远期，盆地近30年降水量普遍少于前30年，其中1997-2006年是盆地降水量偏少最多的时期。各地形区降水量变化趋势见图1。

除盆缘山区年降水量变化趋势不明显外，全省其他地形区1980年以来年降水量均呈下降趋势，全省年降水量总体呈下降趋势。四川降水量变化情势与全球持续变暖存在一定的对应关系。全球持续变暖促使高原夏季风强和西太平洋副热带高压偏南年份增多，四川盆地西部大部分地区降水减少，盆地东部降水距平呈现出南北部反向分布，偏北地区降水减少，偏南地区降水增加，盆地东部偏北地区全在四川境内，偏南地区以重庆市为主。气候变暖带来的大气环流变异是四川降水量呈下降趋势的主要原因。

3 蒸散发特征及变化趋势

蒸发是水循环三要素之一。1956年以来，四川省未发生过足以改变下垫面产、汇流条件的破坏性地质灾害和大范围的人为改变下垫面事件。因此，气温升高、降水减少、蒸发增大等气候条件变化是四川水资源情势演变的主要原因。

东部盆地为气候湿润地区，湿度大、风速小、云雾多、日照少，其综合影响导致陆地蒸发量不大，盆缘山区降水量丰沛，下垫面供水条件好，多年平均陆地蒸发量521.8mm；盆地腹部气温高于盆缘山区，多年平均陆地蒸发量587.1mm；四川西南山地为气候偏干旱地区，气温高、日照时间长，风速大，水面蒸发量全省最大，但降水年内分配过于集中，大部分时间下垫面供水不足，多年平均陆地蒸发量439.1mm；川西高山高原以寒温带气候为主，空气干燥，水汽含量少，虽然气温低，但水面蒸发量大于东部盆地，因降水稀少，对下垫面补水严重不足，多年平均陆地蒸发量340.2mm，为全省多年平均最小区域。

四川省气象部门多数台站20cm口径蒸发皿水面蒸发量观测始于1980年，2013年以后全部停测，仅保留少数气象站E601蒸发皿水面蒸发量观测项目。在全国水资源第3次调查评价过程中，选择全省93个气象站按各地形分区计算年平均20cm蒸发量和降水量，其中盆地腹部为54站平均，盆缘山区12站平均，四川西南山地13站平均，川西高原14站平均。绘制地形分区1980-2013年逐年20cm蒸发皿蒸发量过程线，用线性趋势线分析蒸发量变化趋势。

分析结果表明，1980年以来盆地腹部蒸发皿蒸发量与降水量变化趋势相反，年蒸发量呈波动增加趋势。从线性趋势线分析，蒸发量增加趋势显著，年均增加3.3mm；盆地腹部降水量呈波动减少趋势，降水量减少趋势显著，年均减少3.5mm。

1980年以来，盆缘山区蒸发皿蒸发量与降水量变化趋势不明显。从线性趋势线分析，20cm蒸发皿年蒸发量略呈增加趋势，年均增加仅有0.2mm；降水量也略呈增加趋势，年均增加也仅0.2mm。

1980年以来，四川西南山地蒸发皿蒸发量与降水量均呈下降趋势。从线性趋势线分析，20cm蒸发皿年蒸发量呈波动减少趋势，年均约减少2.0mm；降水量也呈波动减少趋势，年均约减少2.7mm。

1980年以来，川西高原蒸发皿蒸发量呈下降趋势而降水量变化不明显。从线性趋势线分析，20cm蒸发皿年蒸发量呈波动减少趋势，年均约减少2.2mm；降水量变化趋势不明显，年均仅减少0.2mm。

盆地东部为气候湿润地区，年降水量大于年水面蒸发量，下垫面供水充分，符合气候变暖，水面蒸发量增加，降水量减少规律。

西部西南山地、川西高原为气候干旱、半干旱地区，年水面蒸发量大于年降水量，干、湿季分明，年内降水较集中，降水日数少，年水面蒸发量与年降水量变化趋势对应关系不明显。各地形分区蒸发量变化趋势见图2。

4 典型代表站径流变化趋势分析

按地形分类区选择实测径流资料系列较长，流域边界闭合，控制面积适中，区域代表性较好的12个水文站作为径流变化趋势分析站。用线性趋势线对各站全系列、1980年前系列和1980-2016年系列分别作年径流变化趋势分析。其中，有10个站全系列径流变化呈下降趋势，盆地东部及川西高原各有1站径流变化略呈上升趋势；有10个站1980年前系列径流变化呈下降趋势，盆地东部腹部及东部盆缘山区各有1站径流变化呈上升趋势；有10个站1980-2016年系列径流变化呈下降趋势，西南山地和西部高原各有一站径流变化呈上升趋势。

总体看来，四川省各地形区径流以减少趋势为主，1980年以后径流下降减少趋势加快。径流减少趋势不大的区域主要在盆地东部渠江流域、川西高原雅砻江流域、西南山地金沙江沿岸。各代表站年径流趋势分析成果见表1。

表1 径流趋势分析选用站年径流深变化趋势

5 水资源量变化趋势分析

全省多年平均天然径流量2563.60亿m3，径流深527.5mm，径流系数0.55。盆缘山区多年平均径流深816.2mm，为全省最大，径流系数0.61；盆缘腹部多年平均径流深425.0mm，为全省最小，径流系数0.42；川西南山地多年平均径流深711.3mm，径流系数0.62；川西高山高原多年平均径流深456.7mm，径流系数0.57。

5.1 丰枯交替出现

四川省多年平均水资源总量2564.76亿m3，1956-2016年水资源总量差积曲线走势为升→降→升→降。1956-1968年时段差积曲线呈上升趋势，为水资源较丰时段，年平均水资源总量2736.14亿m3，距平差6.8%；1969-1979年时段差积曲线呈下降趋势，为水资源较枯时段，年平均水资源总量2429.84亿m3，距平差-5.3%；1980-1993年时段差积曲线呈上升趋势，为水资源较丰时段，年平均水资源总量2693.61亿m3，距平差5.0%；1994-2016年时段差积曲线呈下降趋势，为水资源较枯时段，年平均水资源总量2458.30亿m3，距平差-4.4%。

表2 四川省重点流域地表水资源量距平差统计及丰枯周期

5.2 变化趋势

用线性趋势线对全省及各水资源三级区1956-2016年系列、1956-1980年系列和1981-2016年系列分别做年水资源总量变化趋势分析。全省1956-2016年平均水资源总量2564.76亿m3，年水资源总量变化呈振荡下降趋势，平均每年减少4.05亿m3；1956-1980年平均水资源总量2603.61亿m3，年水资源总量变化呈振荡下降趋势，平均每年减少8.91亿m3；1981-2016年平均水资源总量2537.78亿m3，年水资源总量变化呈振荡下降趋势，平均每年减少9.10亿m3。3个系列比较，1981-2016年平均水资源总量最小，年水资源总量减少趋势最明显。

全省14个水资源三级区中，有12个1956-2016年水资源总量系列呈振荡下降趋势；雅砻江、赤水河略呈增加趋势，年均增加量不大。有10个1956-1980年水资源总量系列呈振荡下降趋势，黄河流域(玛曲以上)、渠江、赤水河、汉江(任河，丹江口以上)4个三级区呈增加趋势，年均增加量不大；有12个1981-2016年水资源总量系列呈振荡下降趋势，石鼓以下干流、赤水河呈增加趋势。

14个水资源三级区中，有7个三级区在1956-2016年、1956-1980年、1981-2016年三个水资源总量系列均呈振荡下降趋势，仅赤水河3个水资源总量系列均呈增加趋势，赤水河流域与川南盆地边缘山区，面积仅为全省面积的1.2%，对全省水资源量变化总体趋势影响不大。

表3 分区水资源总量变化趋势分析

5.3 近期变化预测

在下垫面基本稳定的情况下，四川省水资源情势主要取决于大气降水。四川盆地西部及四川西南山地是四川省的主要雨区和水资源主要产水区。由于实现《巴黎气候变化协定》目标还有一个较长过程，近期全球变暖趋势还不会逆转，气候异常对四川省降水量及其降水分布影响还将持续。四川出现类似1981-2016年水资源量明显减少的情况仍然可能发生。

6 结论与建议

(1)通过分析研究，1956-2016年四川省年水资源总量变化呈振荡下降趋势，1981-2016年平均水资源总量最小，年水资源总量减少趋势最明显。

(2)在全球变暖的大背景下，在一定时期内全省可能出现水资源量明显减少的可能。其中四川盆地西部及四川西南山地水资源量明显减少出现的几率大于西部高山高原及盆地东部。

(3)建议认真贯彻“节水优先、空间均衡，系统治理、两手发力”治水新思路，围绕成渝双城经济圈发展战略，建立水资源最大刚性约束制度，加快引大济岷、“五纵六横”骨干水网和水库工程建设，减小水资源时空分布不均对经济社会发展的影响，强化节约集约用水，优化水资源配置和调度，为我省经济社会高质量发展提供强力的水安全保障。