甘南黃河水源補(bǔ)給區(qū)來水量變化趨勢(shì)研究

，

(甘肅省水文水資源局，甘肅 蘭州 730000)

1 區(qū)域概況

1.1 經(jīng)濟(jì)社會(huì)

甘南藏族自治州是全國十個(gè)藏族自治州之一，地處青藏高原東北邊緣，甘肅省西南部，甘、青、川交界處。全州總面積4.5萬 km2，處于青藏高原和黃土高原過渡地帶，地勢(shì)西北部高，東南部低。境內(nèi)海拔1 100～4 900 m，大部分地區(qū)在3 000 m以上。全州分為三個(gè)自然類型區(qū)，南部為岷迭山區(qū)，山大溝深，氣候比較溫和；東部為丘陵山地，高寒陰濕，農(nóng)林牧兼營；西北部為廣闊的草甸草原[1]。

甘南藏族自治州2015年常駐人口70.50萬人，其中城鎮(zhèn)人口49.00萬人；國內(nèi)生產(chǎn)總值126.54億元，其中一產(chǎn)27.01億元，二產(chǎn)20.70億元，三產(chǎn)78.84億元；農(nóng)田有效灌溉面積8.70萬畝，實(shí)際灌溉面積6.68萬畝；糧食產(chǎn)量9.06萬 t，草場(chǎng)灌溉面積6.00萬畝；大牲畜133.39萬頭，小牲畜240.46萬頭[2]。

1.2 河流水系

甘南黃河水源補(bǔ)給區(qū)主要河流包括黃河干流，洮河和大夏河三大水系。河流眾多，水系發(fā)達(dá)，水資源豐富，年徑流大于1 億 m3的河流有15 條之多，是黃河上游重要的水資源補(bǔ)給區(qū)。黃河干流在該區(qū)南部瑪曲穿過，加上一級(jí)支流洮河、大夏河在內(nèi)，黃河流域在該區(qū)內(nèi)的面積達(dá)3.057萬km2。其中：黃河干流，經(jīng)青海久治縣入境，繞行阿尼瑪卿山形成黃河首曲，流域面積1.039 萬 km2，流程433 km。年均徑流量155.5億 m3[3]。

2 主要河流來水量變化趨勢(shì)分析

甘南黃河水源補(bǔ)給區(qū)主要河流及控制水文站情況：黃河干流瑪曲站，洮河干流碌曲、下巴溝、岷縣、李家村站，大夏河夏河、雙城站，分析計(jì)算的徑流系列為控制水文站建站至2015年年平均流量。分析內(nèi)容為在各站及水文站區(qū)段間年平均流量多年均值、近3 a均值、近10年均值計(jì)算及均值跳躍檢驗(yàn)基礎(chǔ)上[4]，探討各河流來水量的變化趨勢(shì)。

2.1 黃河干流來水趨勢(shì)分析

黃河干流控制水文站瑪曲站年平均流量多年均值、近3 a均值、近10 a均值進(jìn)行分析計(jì)算和均值跳躍檢驗(yàn)結(jié)果見表1，年平均流量過程變化分析見圖1。

圖1 黃河瑪曲站年平均流量變化分析圖

根據(jù)圖1黃河干流瑪曲站以上來水量呈減少趨勢(shì)，其中：近3年較多年平均流量減少1成；近10 a持平；1989年發(fā)生跳躍突變，跳躍減少量接近多年均值的2成。

2.2 洮河來水趨勢(shì)分析

洮河自上而下控制水文站有碌曲、下巴溝、岷縣、李家村站，對(duì)4個(gè)水文站及碌曲以上、碌曲～下巴溝、下巴溝～岷縣、岷縣～李家村4個(gè)區(qū)段的年平均流量多年均值、近3年均值、近10 a均值進(jìn)行了分析計(jì)算和均值跳躍檢驗(yàn)。水文站計(jì)算結(jié)果見表2，區(qū)段計(jì)算結(jié)果見表3。總水量控制站李家村年平均流量變化分析見圖2。

圖2 洮河總水量控制站李家村年平均流量變化分析圖

由表1可以發(fā)現(xiàn)近3年平均流量與多年值相比，碌曲站、下巴溝站減少約3成，岷縣站、李家村站減少約1成；近10 a碌曲站減少約 1成，下巴溝站減少約2成，岷縣站減少約1成，李家村站減少約2成。通過年平均流量跳躍分析，除碌曲站無跳躍外，下巴溝、岷縣、李家村站在1986年均發(fā)生跳躍，且跳躍量接近多年均值的3成左右。

表1 黃河瑪曲水文站年平均流量變化分析表 m3/s

表2 洮河控制水文站年平均流量變化分析表 m3/s

表3 洮河各區(qū)段年平均流量變化分析表 m3/s

由表2可以發(fā)現(xiàn)碌曲以上近3 a年平均流量較多年均值減少約3成，近10 a年平均流量較多年均值減少約1成；年平均流量系列一致性較好，未發(fā)生跳躍。碌曲～下巴溝近3 a年平均流量較多年均值減少約4成，近10 a年平均流量較多年均值減少約4成；年平均流量系列一致性有突變，于1986年發(fā)生跳躍，86年以后年系列年平均流量較之前減少7.7 m3/s。下巴溝～岷縣近3 a年平均流量與多年均值持平，近10 a年平均流量較多年均值減少約1成；年平均流量系列一致性有突變，于1986年發(fā)生跳躍，86年以后年系列年平均流量較之前減少15.4 m3/s。岷縣～李家村近3年年平均流量與多年均值持平多，近10 a年平均流量較年均值減少約3成平；年平均流量系列一致性有突變，于1986年發(fā)生跳躍，86年以后年系列年平均流量較之前減少10.7 m3/s。

根據(jù)圖2洮河水量呈大幅減少趨勢(shì)，其中：近3 a減少約1成；近10 a減少約2成；于1986年發(fā)生較大跳躍，減少量接近多年均值的3成。從區(qū)段上看，造成近3 a水量減少的原因?yàn)槁登陨蠝p少2成，碌曲～下巴溝減少4成，其余區(qū)段基本持平；近10 a水量減少的原因?yàn)槿珔^(qū)域減少，其中碌曲～下巴溝減少4成、岷縣～李家村減少3成；發(fā)生跳躍減少的原因?yàn)椤⒙登掳蜏稀⑾掳蜏稀嚎h、岷縣～李家村均在1986年發(fā)生跳躍。

2.3 大夏河來水趨勢(shì)分析

大夏河自上而下控制水文站有夏河、雙城水文站，對(duì)兩個(gè)水文站及夏河以上、夏河～雙城2個(gè)區(qū)段的年平均流量多年均值、近3 a均值、近10 a均值進(jìn)行了分析計(jì)算和均值跳躍檢驗(yàn)。水文站計(jì)算結(jié)果見表4，區(qū)段計(jì)算結(jié)果見表5?？偹靠刂普倦p城年平均流量變化分析見圖3。

由表4可以發(fā)現(xiàn)近3年平均流量與多年值相比夏河站減少約1成，雙城站減少約1成；近10 a夏河站減少1成，雙城站持平。通過年平均流量跳躍分析，兩站在1968年均發(fā)生跳躍，夏河站跳躍量接近多年均值的5成，雙城站跳躍量接近多年均值的4成。

圖3 大夏河總水量控制站雙城年平均流量變化分析圖

由表5可以發(fā)現(xiàn)夏河以上近3 a年平均流量較多年均值減少約1成，近10 a年平均流量較多年均值減少約1成；年平均流量系列一致性有突變，于1968年發(fā)生跳躍，68年以后年系列年平均流量較之前減少4.9 m3/s。夏河～雙城近3 a年平均流量較多年均值減少約1成，近10 a年平均流量較多年均值增加約1成； 1968年發(fā)生跳躍，68年以后年系列較多年均值前減少4.9 m3/s。

根據(jù)圖3大夏河水量呈減少趨勢(shì)，其中：近3 a減少約1成；近10 a持平，于1968年發(fā)生跳躍，減少量接近多年均值的3成。從區(qū)段上看，造成近3 a水量減少的原因?yàn)槿珔^(qū)域減少；近10 a水量減少的原因?yàn)橄暮右陨?；發(fā)生跳躍減少的原因?yàn)槿珔^(qū)域發(fā)生變異。

3 結(jié)語

甘南黃河水源補(bǔ)給區(qū)年均徑流量是黃河的重要水源補(bǔ)給區(qū)，探討研究其主要河流來水量變化趨勢(shì)對(duì)于區(qū)域水生態(tài)保護(hù)和修復(fù)具有重要意義。通過以上分析研究發(fā)現(xiàn)主要河流黃河干流、洮河、大夏河來水量均呈減少趨勢(shì)，其中洮河流域呈大幅減少趨勢(shì)。各河流變化趨勢(shì)：

(1)黃河干流瑪曲站以上來水量總體呈減少趨勢(shì)，近3 a較多年平均流量減少1成；近10 a持平；1989年發(fā)生跳躍突變，跳躍減少量接近多年均值的2成。

(2)洮河來水量總體呈大幅減少趨勢(shì)，近3 a減少約1成；近10 a減少約2成；1986年發(fā)生較大跳躍，減少量接近多年均值的3成。

(3)大夏河水量總體呈減少趨勢(shì)，近3 a減少約1成；近10 a持平；于1968年發(fā)生較大跳躍，減少量接近多年均值的3成。

表4 大夏河控制水文站年平均流量變化分析表 m3/s

表5 大夏河各區(qū)段年平均流量變化分析表 m3/s