渭河域基流量的演化及对生态基流的贡献.pdfVIP

摘 要 河川基流是渭河水资源的重要组成部分。近年来，由于气候变化和人类活动的影响， 渭河流域河川基流量发生了显著的变化，呈减少趋势，并且区内干旱缺水，生态环境脆 弱。因此研究流域基流量的时空变化规律及地下水对生态基流的贡献具有重要的意义。 本文以地下水对生态基流的贡献为目标，以渭河流域为例，选取渭河流域9 个水文 站从上世纪 30 年代到 2005 年的径流资料，采用 BFI 基流指数分割法、Tennant 法和 Mann-Kendall 法，对渭河流域径流量进行基流分割及生态基流计算，研究该地区河川基 流量的时空变化规律及对生态基流的贡献，取得如下研究成果： (1) 渭河河川基流量多年平均约占渭河径流量的 47%，渭河河川基流量对维持健康 的渭河具有重要意义。渭河干流各站基流指数相差不大，多年平均在0.475 左右；渭河 支流由于地形地貌条件、水文地质条件的差异，基流指数差别较大，在0.34 到0.58 之 间，其中北洛河控制站状头站基流指数多年平均为0.58 。 (2) 在空间尺度上，林家村—咸阳段基流模数最大，平均为2.615 L/s ·km²，该区 段地下水对径流量发挥着重要的作用。维护一个健康的渭河，应加强对该区段地下水资 源的调蓄。 (3) 在时间尺度上，渭河干流和支流基流量自二十世纪50 年代以来呈现波动减少趋 3 势，其中渭河干流华县站基流量减少幅度较大，60 年代华县站基流量达到49.67 亿m ， 3 2000—2005 年平均只有21.44 亿m ，减少了56.8% 。渭河支流葫芦河控制站秦安站基流 3 3 量由六十年代的2.75 亿m 下降到二十一世纪初的0.39 亿m 。采用Mann-Kendall 检验 法分析渭河流域基流量的趋势变化，渭河流域干流林家村、咸阳和华县水文站基流量呈 现显著减少趋势，魏家堡站基流量呈减少趋势；渭河支流葫芦河、泾河基流量呈现减少 趋势，其中葫芦河基流量减少趋势显著，北洛河基流量较稳定。 (4) 渭河流域基流量的变化与降水量的变化相关关系十分密切，降雨量是维持河川 基流量的主要来源。20 世纪60 年代，降雨量与基流量的相关系数较高，平均为0.702， 20 世纪70 年代、80 年代，大量水利工程的建设影响地下水的时空分布和水循环规律， 基流量与降雨量的相关性明显下降。到20 世纪90 年代，咸阳—华县区间基流量与降雨 量失去了相关性。渭河关中段自上世纪 70 年代以来修建了大量的不同规模的灌区和水 库，对渭河河川基流量起到显著的影响。河川基流量与地下水开采在总量一定的条件下 两者间存在相互消长的关系。开采量越大，河川基流量减少也越大。 i (5) 采用 Tennant 方法对渭河流域进行生态基流量计算并且研究地下水对生态基流 的贡献。渭河干流、渭河支流生态基流存在不同程度的缺失，总的来看生态基流的缺失 程度：林家村魏家堡咸阳华县，宝鸡峡灌区引水对林家村生态基流缺失有重要影响， 渭河支流马莲河特枯年生态基流的保障程度较低；在不同频率年来看，丰水年、平水年 河流径流量基本可以满足河流生态基流的需求，在枯水年和特枯年部分月份径流量不能 满足河流生态基流的需求，其中非汛期生态基流缺失比汛期严重；在径流量不能满足生 态基流的月份，地下水对维持河流径流量具有重要的作用，保障枯水季节非汛期河流生 态基流应该开展丰水季节地下水的调蓄。 关键词：基流分割； 渭河流域； 生态基流； 地下水对生态基流的贡献 ii Abstract Base flow is an important part of water resources in Weihe River. In recent years, due to the impact of climate changing and