利用树轮资料重建河流径流量研究进展-水科学进展.PDFVIP

第 2 1卷 第 3期 水 科 学 进 展 Vol2 1,No3 20 10年 5月 　　 ADVANCES IN WA TER SC IENCE 　 M ay, 2010　 利用树轮资料重建河流径流量研究进展 1, 2 1 3 2 1 杨银科 , 黄 　强 , 刘 　禹 , 王文科 , 王义民 ( 1西安理工大学水利水电学院 , 陕西 西安 　7 10048; 2 长安大学环境科学与工程学院 , 陕西 西安 　7 10054; 3中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室 , 陕西 西安 　7 10075) 摘要 : 利用树轮资料重建河流径流量是树木年轮学研究的一个重要方向。在理解树轮水文学科学概念的基础上 , 介 绍了利用树轮资料重建河流径流量的研究方法 , 综述了国际上利用树轮资料重建径流量的研究进展 。从研究区域 、 思路与方法 、应用领域等 3个方面详细综述了中国利用树轮资料重建河流径流量的研究进展 , 概述了研究存在的问 题及未来的展望 。结论表明 , 利用树轮资料重建长尺度的径流序列 , 能更好地满足江河流域水资源统一管理和规划 的需要 , 能为水资源管理提供丰富的基础资料 。 关键词 : 树轮水文学 ; 树轮资料 ; 径流量重建 ; 水资源 ; 研究进展 中图分类号 : P343; G35311　　　文献标志码 : A 　　　文章编号 : 100 16791 (20 10) 河流径流的开发利用 , 要求有较长系列的水文变化和相关的气候变化信息 , 才能揭示径流的长期演变规 律 , 然而全球大多数地区降水、径流等器测记录较短 , 器测记录历史最长的美国也不超过 150年 [ 1 ] 。因此寻找 更长的河流变化历史记录体显得更为重要 。20世纪 30年代中期 , 美国学者首次在美国内华达州 Truckeer河利 用树木年轮资料延长河流年径流量 , 由此形成了树轮水文学[ 1 ] 。树轮水文学是一门根据树木年轮指标研究过去 长期水文现象的科学 , 注重理解树木对水文变量影响的生物响应 。树轮水文学以树轮资料分辨率高、样本地域 分布广泛易获得 、定年精确、连续性强的优势 , 在重建水文信息的研究中取得了很大的进展 [ 2 ] 。 1　利用树轮资料重建河流径流量 1 1　树轮年表与河流实测径流量的相关关系 大气降水对树木生长和河流径流均有显著的影响 , 径流变化代表了降水的平均状况 , 树轮年表和河流径 流量之间的相关关系就可以得到合理的解释 [ 3 ] 。不同气候区域 , 树木生长期不同 , 树木生长对不同季节的 降水响应程度不同。相同气候区域内, 河流径流对降水的响应 , 和树木对降水的响应在时间上存在滞后性 。 这些因素使得树轮年表与河流实测径流量的相关分析异常复杂 , 同时也至关重要 。树轮年表与径流量相关分 析的目的 , 就是在符合树木生理实际意义条件下 , 找出树轮资料与径流量之间不同组合中的最佳相关关系 。 1 2 　河流径流量的重建 利用树轮资料重建河流径流量是在相关分析基础之上 , 建立重建方程 , 将树轮参数 (宽度 、密度 、同 位素等 ) 定量地转化成径流量的历史变化 , 进行径流量变化的趋势分析 , 其中最关键的是建立可靠的重建 方程 , 并进行稳定性检验 。一般认为 , 由于土壤 、岩隙对坡面降水汇流入河所形成的阻碍作用 , 降在山区的 水分 , 到 3年 , 有时甚至 5年以后 , 还能影响到河流中的径流量 [ 3 ] 。干旱半干旱地区的树木生长不仅与当年 的自然条件有关 , 还和前几年气候条件造成的