王文亮

摘 要：根据啕来庙水文站长系列水文资料，对径流量的变化特征（年内、年际）进行分析和研究。通过分析人类活动对下垫面的影响及径流量发生变化（年内、年际）的原因，估算降水和下垫面变化对径流量的影响。该区域年内、年际变化较大；多年径流量系类呈减少趋势；下垫面变化时径流量减少的主要原因。

关键词：径流量；变化特征；下垫面；西沟

西沟位于张家口市西北部，海河流域永定河水系清水河流域，集水面积706km2，处于半湿润半干旱区，属温带大陆性季风气候，四季分明。

上游有山岔、圪料沟两支流于驿马图汇合，下游东侧有六间房沟于石嘴子流入主流，西侧有五十家子沟于下四杆旗以下约1km处汇入主流，本沟属典型的山溪性河流，多年平均降水量450mm。流域内植被很差，水土流失严重。河床坡度大，遇较大降水极易产流，洪水暴涨暴落，流域内无水利工程。

1 降水量特征分析

降水是补给地下水源和产生地表径流的重要来源，降水量的多少和时空、时间分布都将决定产汇流量的大小。根据地形地貌特征，西沟为山区。该流域林草植被覆盖率低，随着小流域治理力度的不断加大，植树造林力度的不断加大，荒山秃岭面积逐渐缩小，植被覆盖面积不断加大。土壤组成多为栗钙土、棕壤土，并伴有碎石不均匀分布。

依据山区站雨量1959～2010年系列资料进行分析计算（根据啕来庙水文站提供资料），张家口市西部山区多年平均降水量450mm。依据频率分析计算方法对多年降水量系列进行计算，频率曲线采用皮尔逊Ⅲ型曲线，利用适线法计算频率。对变差系数Cv，在适线过程中出现的极大值、极小值一般不做处理。一般用Cs/Cv来表示偏差系数。西沟流域年降水量不同频率计算成果如表1所示。

張家口西沟流域多年来降水量变化较为明显，且连续多年降水量偏多或偏少现象时有发生。以西沟流域多处雨量站年降水资料做分析，各站最大年降水量与最小年降水量比值常在3.9以上，其中五十家和圪料沟两处雨量站变化幅度最大，比值分别为9.2和8.6。

张家口西部西沟降水量具有年内分配较集中的特点，75%以上的降水集中在汛期的6～9月份，其中以汛期的7、8月份降水最为集中，非汛期降水量占全年降水量的25%。

2 径流量变化特征

2.1 年内变化特征分析

采用啕来庙水文站1959～2010年天然年径流量系列，计算不同年代及多年月平均径流量并点绘曲线如图1所示。由图可知，啕来庙站不同年代径流变化过程相似，以单峰形式出现且峰值在7、8月份出现为主。径流量年内分配不均，1～5月份径流量小且变化缓慢，6月份逐步增加，7、8月份开始逐渐增加并达到最大值，9月份迅速减小，10～12月份逐步减小且变化缓慢但总量较1～5月份偏大。总之，年径流量主要集中在汛期的6～9月份，7、8月份为最大值，6～9月份占全年径流量的70%～80%。

2.2 年际特征变化分析

通过对啕来庙水文站天然径流量（1959～2010年系列）进行分析计算得到，年最大径流量为1959年0.59亿m3，年最小径流量为2000年0.0463亿m3，最大值与最小值的比值为12.7，该数据结果说明本区域径流量的年际变化很大。

3 径流变化成因分析

随着山区经济的不断崛起，各种民营和乡镇企业也孕育而生，人口数量不断加大，用水规模和总量逐年增加，地表水已无法承担用水需求的不断增加，自20世纪70年代至今，山间河谷及盆地地下水开采力度不断加大。有数据表明，1980年河北省山区地下水开采量占其自身排泄量的25%，到2000年此数值增长至39%。逐年增加的山区开采地下水实际是以争夺部分河川基流以及河床潜水量为代价的，此举也导致了部分河水断流以及地下水位下降等后果。此外，西沟还是张家口市区重要的生产、生活用水水源所在区域，随着城市规模和经济建设的不断扩大，对地下水开采的力度也大为增加，也极大地影响了山区的产汇流。

流域内取水需求以及下垫面的不断变化，导致该流域内水文状态随之改变，从而水文要素转换和分配方式进行调整，要素间在时程及比例分配空间分配都将发生改变。如小流域的综合治理，加大了地表植被覆盖率，增加了地表对降水的拦挡，延长了产汇流时间，增加了地下水的储蓄，从而改变了基流的产生、洪峰的大小等。因为植被覆盖率增加，使得地表蒸发量增加，产汇流减少，从而影响到年径流量的降低。

与此同时，开采地下水量逐年增加，导致基流较少趋势更为明显，从而地表径流减少加剧。

4 结论

通过对西沟区域1959～2010年年径流量的系列资料分析得出，径流量年内分配不均匀，汛期6～9月份集中了全年70%～80%的水量。径流量年际变化大，极大值是极小值的12.7倍。根据多年径流量系列资料分析，径流量总体呈现减小的趋势，尤为自20世纪70年代开始，年径流量明显减小。

造成年径流量减少的原因很多，以气候变化和下垫面条件等人类活动的影响最为明显。做好水土保持，提倡可持续发展和水资源合理配置是解决当前水资源状况的根本途径。所以，水资源保护需要全社会各用水部门和行政主管部门的共同努力，以科学发展和可持续发展为基础，以经济杠杆为主要手段，以总量控制和部分配置为依据共建本地区水资源合理调控机制。

参考文献

[1]丁爱中，赵银军，郝弟，等.永定河流域径流变化特征及影响因素分析[J].南水北调与水利科技，2013（1）：17-22.