涇河流域中下游地區(qū)水資源演化趨勢(shì)及承載力分析評(píng)價(jià).pdf

1、涇河流域中下游地區(qū)地處關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)中部,西咸一體化發(fā)展外緣,是我國(guó)西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較好、自然條件優(yōu)越、人文歷史深厚、發(fā)展?jié)摿^大的地區(qū)。但一直以來(lái)該區(qū)水資源較為匱乏,人均水資源量只占全國(guó)水平的10％左右,在一定程度上制約了該區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模。因此有必要對(duì)該區(qū)的水文要素演變規(guī)律、水資源演化趨勢(shì)及水資源承載力進(jìn)行分析評(píng)價(jià),進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和掌握該區(qū)的水文要素動(dòng)態(tài)特征和水資源動(dòng)態(tài)演化規(guī)律,對(duì)提高水資源利用率,加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù),發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),創(chuàng)建

2、節(jié)約型社會(huì),貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀都有積極的影響和作用。本文研究成果如下:
　　l)采用滑動(dòng)平均法、Kriging插值法、頻率年分析法研究了涇河流域中下游地區(qū)降水、氣溫、蒸發(fā)、徑流、地下水位等水文氣象要素的變化趨勢(shì)。結(jié)果表明,研究區(qū)年均降水量呈波動(dòng)下降趨勢(shì),東南部和西北部地區(qū)的降水量變差系數(shù)Cv較大,中部地區(qū)相對(duì)較小,且南部地區(qū)年降水量一般在480～530mm,北部地區(qū)在530～600mm,南少北多的規(guī)律比較明顯;氣溫、蒸發(fā)量逐年升高

3、,年均增溫幅度為0.07℃/a;徑流量逐年降低;地下水位年際變化經(jīng)歷了快速上升期—快速下降期—下降緩和期—平穩(wěn)期4個(gè)過(guò)程,地下水位埋深主要在20～50m,占研究區(qū)總面積的80.21%。
　　2)分別采用累積曲線(xiàn)法、差積曲線(xiàn)法、累積平均值過(guò)程線(xiàn)法對(duì)徑流的一致性、周期性、穩(wěn)定性與代表期進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,涇河張家山站年徑流量一致性較差,周期變化具有連豐連枯、豐枯交替和枯水時(shí)間段持續(xù)較長(zhǎng)等特點(diǎn),以1974～1996年徑流系列作為代表期

4、效果較好,穩(wěn)定性較高。
　　3)采用相關(guān)分析法對(duì)涇河流域中下游地區(qū)的降水、氣溫、蒸發(fā)、徑流、地下水位進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果表明,地下水位埋深與氣溫、蒸發(fā)量均呈正相關(guān)關(guān)系,與徑流量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。河流徑流量與降水量存在一定的正相關(guān)關(guān)系,與氣溫、蒸發(fā)量關(guān)系并不明顯,主要因?yàn)檠芯繀^(qū)內(nèi)多年平均自產(chǎn)徑流量為4.19億m3,只占總徑流量的25%,河流徑流量與中上游地區(qū)氣象水文條件相關(guān)性較大。
　　4)采用灰色關(guān)聯(lián)法分析了涇河流域中下游地區(qū)地

5、下水位變化對(duì)降水、次降水及蒸發(fā)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的時(shí)間關(guān)系。結(jié)果表明,涇東涇河階地區(qū)水位埋深大于15m時(shí),地下水位對(duì)降水的響應(yīng)時(shí)間相應(yīng)滯后3～4個(gè)月;涇西黃土臺(tái)塬區(qū)水位埋深大于28m時(shí),地下水位對(duì)降水的響應(yīng)時(shí)間相應(yīng)滯后4～5個(gè)月;黃土丘陵溝壑區(qū)水位埋深大于42m時(shí),地下水位對(duì)降水的響應(yīng)時(shí)間相應(yīng)滯后5～6個(gè)月;黃土高原溝壑區(qū)水位埋深大于38m時(shí),地下水位對(duì)降水的響應(yīng)時(shí)間相應(yīng)滯后4～5個(gè)月。
　　5)應(yīng)用時(shí)間序列模型—ARIMA(p,d,q)(

6、差分自回歸移動(dòng)平均模型)對(duì)涇河流域中下游地區(qū)地下水位和徑流量分析建模,并預(yù)測(cè)其未來(lái)變化趨勢(shì)。結(jié)果表明,該方法對(duì)數(shù)據(jù)擬合效果較好,預(yù)測(cè)精度較高。預(yù)測(cè)結(jié)果表明短期內(nèi)研究區(qū)地下水位變化處于穩(wěn)定狀態(tài),年徑流量仍有減小趨勢(shì)。
　　6)采用主成分分析法對(duì)涇河流域中下游地區(qū)2001～2010年水資源承載力水平進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,人口及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和自然氣候條件是影響研究區(qū)水資源承載力水平的主要因素。一方面隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步,人們開(kāi)發(fā)利