北三河流域洪水资源量的演变特性及驱动因素评估 Evolution properties and driving factors of flood resources quantity in Beisanhe basin.pdfVIP

第1期 水利水运工程学报 No．1 2010年3月 HYDRO．SCmNCEANDENGINEERING Mar．20lO 北三河流域洪水资源量的演变特性及驱动因素评估 胡庆芳1’2”，王银堂2’3 (1．清华大学水利水电工程系，北京100084；2．南京水利科学研究院，江苏南京210029；3．水文水资源 与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京210029) 连续小波分析揭示了海河水系北三河流域洪水资源量的演变特征．根据分阶段降水量一洪水资源量关系，评估 了降水和其它驱动因素对该流域洪水资源量变化的影响程度。研究结果表明，1956—2000年间，北三河流域洪 水资源量具有显著的衰减趋势，呈现出以17年、9年和4年为准周期的多时间尺度丰枯振荡，1979年是45年来 洪水资源量丰枯变异最显著的转折点．降水变化对北三河流域洪水资源量变化起主导作用．对于全流域，1959～ 1979年和1980—2000年两阶段相比，降水和非降水因素对洪水资源量减少的相对影响程度分别为70．5％和 29．5％，对于山区分别为75．5％和24．5％，在平原区，非降水因素对洪水资源量变化的影响甚小． 关 键 词：洪水资源量；演变特性；驱动因素；小波分析；北三河 中图分类号：TVl22．1：P333．2文献标识码：A 洪水的调控和分配，是地表水资源利用的一种特殊而重要的方式．然而，由于洪水所具有的灾害风险，长 期以来，人们更多地从洪灾应对的角度定义和研究洪水，而对如何更合理的发掘洪水资源效应的研究相对较 少．上世纪90年代末以来，鉴于许多流域水资源供需紧张和洪水利用率相对较低并存的现实，我国先后提出 了“洪水资源利用”¨’21、“洪水资源化”’41等概念，并相继在海河、松辽河等流域，进行了水库分期和动态汛 限水位运用、湿地主动引洪等创新和探索41，但无论在理论还是技术上都存在许多需要进一步研究的问 题． 由于流域洪水开发利用规模和方式受限于其数量和分布特征，因此，要实现流域洪水的合理规划、利用 及评价，应当首先明确“洪水资源量”的概念．洪水资源量是表征流域洪水资源禀赋的一个基本指标，对其基 本特征、演化规律及影响因素进行评价是很有必要的． 基于上述认识，本文初步提出了“洪水资源”和“洪水资源量”的定义．并根据所提出的定义，对海河子流 域——北三河水系洪水资源量的演变规律进行了研究，评估了降水等不同驱动因素对洪水资源量变化的影 响，为该地区洪水资源的合理利用提供科学依据． 1 洪水资源量的定义 由于国内较少从资源利用的角度对洪水进行定义，因此目前尚无“洪水资源”和“洪水资源量”的明确定 义．鉴于洪水是地表水资源的重要组成部分，笔者将“洪水资源”初步定义为：一定区域内由当地降水形成的 天然河川洪水径流．“洪水资源量”的定义为：一定区域内由当地降水形成的天然河川洪水径流量．根据这一 收稿日期：2009一03—10 (XDS2005—01。XDS2007一04) 作者简介：胡庆芳(1981一)，男，湖南长沙人，博士研究生，主要从事水文水资源研究．E-mail：qfhu@nhri．cn 万方数据 第1期 胡庆芳，等：北三河流域洪水资源量的演变特性及驱动因素评估 31 定义，流域洪水资源量由年内洪水期天然河川流量过程确定： ‘； 尺；=JQ；(1)dt (1) J ‘； 式中：尺：为i年流域洪水资源量；Q；(t)为t时刻流域河川天然洪水流量；t；，t：分别为年内洪水期起止时刻． 因此，洪水资源量计算的关键是确定洪水期起止时刻．不同的流域洪水期需要根据河川径流季节性具体规 律等因素确定．在水文资料允许的情况下