李 婕 张 扬 张育德

海河流域2001—2010年降水量及地表水资源量分析

李 婕 张 扬 张育德

根据海河流域水资源公报等资料，以海河流域4个水资源二级区和8个省级行政区为单元，分析海河流域2001—2010年降水量及地表水资源量成果。与水资源综合规划成果[1]对比，海河流域2001—2010年系列降水量、地表水资源量均比1956—2000年系列值有所减少。

海河流域 降水量 地表水资源量

海河流域位于东经112°～120°、北纬35°～43°之间，西以山西高原与黄河流域接界，北以蒙古高原与内陆河流域接界，南界黄河，东临渤海，面积32.06万km2。流域内涉及北京、天津、河北、山西、河南、山东、内蒙古和辽宁等8个省、市、自治区。

1 计算分区

以流域内4个水资源二级区和8个省级行政区为计算单元。其中4个水资源二级区分别为滦河及冀东沿海、海河北系、海河南系、徒骇马颊河，所占面积比分别为17%、26%、46%和11%；各省市所占面积比为北京5.1%、天津3.7%、河北53.5%、山西18.4%、河南4.8%、山东9.7%、内蒙古4.2%和辽宁0.5%。

2 计算内容及方法

根据海河流域水资源公报及省市上报数据，从以下3个方面进行2001—2010年降水量及地表水资源量成果分析：

（1）采用算术平均值法统计4个水资源二级区、8个省级行政区逐年降水量及地表水资源量成果。

（2）分析4个水资源二级区、8个省级行政区逐年降水量及径流量丰枯变化情况；其中采用的丰水年、枯水年标准为：

丰水年：Xi>+0.33σ相应频率p<37.5%

枯水年：Xi>-0.33σ相应频率p>62.5%

式中 Xi——逐年的年降水量；

σ——年降水量均方差。

（3）结合水资源综合规划1956—2000年系列成果，对比分析不同系列降水量及径流量统计参数及相对值的变化情况。主要统计参数包括均值、Cv以及不同频率 （P=20%、50%、75%和95%）的计算值。在计算统计参数时，均值统一采用算术平均值，适线时不做调整。Cv值先用矩法计算，再用适线法调整确定。Cs/Cv值采用2.0～3.5。适线时照顾大部分点据，主要按平、枯水年份的点据趋势定线，对系列中特大、特小值不做处理。

3 成果分析

3.1 2001—2010年成果

4个二级区2001—2010年降水量及径流量成果见表1。

3.2 2001—2010年降水量及径流量丰枯分析

按1956—2000年降水系列多年平均值分析，2001—2010年降水量中6年为枯水年，3年为平水年，1年为丰水年。2001—2002年为连续2年枯水年，2005—2007为连续3年枯水年，仅2003年为丰水年。2001—2010年平均降水量为 491 mm，比 1956—2000年多年平均降水量减少 44 mm，相对减少约8.2%，海河流域2001—2010年降水量偏少，整体偏枯。

根据1956—2000年径流系列多年平均值分析，2001—2010年径流量全部为枯水年。海河流域1956—2000年 多 年 平 均 径 流 量 为 216.1亿m3，2001—2010年平均径流量为113.2亿m3，较1956—2000年多年平均径流量减少102.9亿m3，相对减少约47.6%。

表1 水资源二级区2001—2010年成果

3.3 不同系列成果对比

3.3.1 不同系列平均降水量及平均径流量成果对比

海河流域以及各二级区1956—2000年，1956— 2010年，2001—2010年的平均降水量及径流量见表2。

表2 海河流域水资源二级区成果对比

1956—2010年降水系列与1956—2000年降水系列相比较，海河流域平均降水量减少1.5%，4个二级区的平均降水量变化范围为-0.2%~-2.2%，整体呈减小态势。2001—2010年降水系列与1956—2000年降水系列相比，海河流域平均降水量减少8.2%，4个水资源二级区的变化范围为-1.4%~-11.9%，整体呈减小态势。海河流域2001—2010年平均降水量减少明显，属于连续枯水期。

1956—2010年径流系列与1956—2000年径流系列相比较，海河流域平均径流量减少8.7%，4个二级区的平均径流量变化范围为1.3%~-10.6%，除徒骇马颊河呈增长态势外，其余3个二级区均呈减小态势。2001—2010年径流系列与 1956—2000年径流系列相比，海河流域平均径流量减少47.6%，4个水资源二级区的变化范围为 6.9%~-58.2%，除徒骇马颊河呈增长态势外，其余3个二级区均呈减小态势。海河流域2001—2010年平均径流量减少明显，属于连续枯水期。

3.3.2 不同系列统计参数及不同频率计算值成果对比

海河流域不同降水系列的统计参数及不同频率的降水量计算值相对变化情况见表3。

表3 海河流域不同降水系列特征值比较

海河流域 1956—2010年降水系列与1956—2000年降水系列相比，降水量均值减小8 mm，约-1.5%，Cv没有变化，不同频率的计算值均减小，偏丰年 （P＝20%）降水量减少9 mm，平水年（P＝50%）降水量减少7 mm，偏枯年 （P＝75%）降水量减少7 mm，枯水年 （P＝95%）降水量减少5 mm。因两系列Cv及Cs/Cv保持不变，其不同频率的设计值减小幅度与均值的减小幅度基本一致。

比较 4个水资源二级区 1956—2010年与1956—2000年不同频率计算值：4个水资源二级区Cv值除海河南系减小外，其余均增大。不同频率的降水量变化差异较大，偏丰年 （P＝20%）降水量徒骇马颊河增加2.1 mm，相对增加0.3%，其余二级区均减小，减小范围为-3.8~-13.4 mm，相对减少范围为-0.7%~-2.0%；平水年 （P＝50%）降水量在4个二级区均减少，减小范围为-2.2~-13.0 mm，相对减少范围为-0.4%~-2.4%；偏枯年 （P＝75%）降水量在4个二级区均减少，减小范围为-1.8~-18.1 mm，相对减少范围为-0.4%~-3.7%；枯水年 （P＝95%）降水量海河南系增加2.2 mm，相对增加0.6%，其余3个二级区均减少，减小范围为-8.2~-24.6 mm，相对减少范围为-2.7%~-6.0%。海河流域不同径流系列的统计参数及不同频率的径流量计算值相对变化情况见表4。

表4 海河流域不同径流系列特征值比较

海河流域 1956—2010年径流系列与 1956—2000年径流系列相比，径流量均值减小19亿m3，约-8.7%，Cv增加为0.47，不同频率的计算值均减小，偏丰年 （P＝20%）径流量减少17亿m3，约-6.1%，平水年 （P＝50%）径流量减少21亿m3，约-10.6%，偏枯年 （P＝75%）径流量减少22亿m3，约-14.4%，枯水年 （P＝95%）径流量减少19亿m3，约-18.8%。比较4个水资源二级区 1956—2010年与1956—2000年不同频率计算值：4个水资源二级区Cv值均增大。不同频率的计算值变化差异较大，偏丰年 （P＝20%）径流量徒骇马颊河增加1亿m3，约4.3%，其余二级区均减小，减小范围为-3.9亿~-5.8亿m3，相对减少范围为-4.4% ~-7.6%；平水年 （P＝50%）径流量在4个二级区均减少，减小范围为-1.1亿~-14.2亿m3，相对减少范围为-10.8%~-16.3%；偏枯年 （P＝75%）径流量在4个二级区均减少，减小范围为-1.3~-14.4 mm，相对减少范围为-18.3%~-26.6%；枯水年（P＝95%）径流量4个二级区均减少，减小范围为-0.7亿~-9.7亿m3，相对减少范围为-22.3%~-56.1%。

4 结语

经分析，海河流域2001—2010年系列降水量、地表水资源量均比1956—2000年系列值有所减少：

（1）海河流域 2001—2010年平均降水量为491 mm，比1956—2000年多年平均降水量减少44 mm，相对减少约8.2%，4个水资源二级区的变化范围为-1.4%~-11.9%。2001—2010年海河流域降水量整体偏少。

（2）海河流域 2001—2010年平均径流量为113.2亿m3，比1956—2000年多年平均径流量减少102.9亿m3，相对减少约47.6%；4个水资源二级区的变化范围为6.9%~-58.2%，徒骇马颊河呈增长态势，其余3个二级区均呈减小态势。2001—2010年10年中，海河流域径流量全部小于1956—2000年平均径流量，整体偏少。

李 婕 女 工程师 中水北方勘测设计研究有限责任公司 天津 300222

张 扬 女 工程师 中水北方勘测设计研究有限责任公司 天津 300222

张育德 男 工程师 中水北方勘测设计研究有限责任公司 天津 300222

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