青海瀾滄江源徑流變化及其對降水的響應

蘇中海　陳偉忠　閆永福

摘要 本文以青海瀾滄江源為研究對象，對近60年來的徑流、降水變化特征及徑流對降水變化的響應進行了研究。結果表明：青海瀾滄江源徑流、降水均呈增加趨勢，集中度呈下降趨勢，集中期逐漸前移；徑流集中期主要在7月下旬至8月中旬；降水集中期主要在7月中旬至下旬。降水量與徑流量的相關系數較高，雜多氣象站降水與香達站徑流深相關系數為0.72，囊謙氣象站降水與香達站徑流深相關系數為0.63。總體上徑流集中期比降水集中期滯后10～30 d。

關鍵詞 瀾滄江源；徑流；降水；響應

中圖分類號 S513 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）08-0180-03

Abstract This paper studied the changes of runoff，precipitation and runoff response to precipitation based on the source regions of the Lancang River in nearly 60 years.The results showed that the runoff，precipitation showed an increasing trend，concentrations degrees were declined，concentrated periods gradually moved forward.Runoff concentrated periods mainly were in late July to mid-August.Precipitation concentrated period mainly were in the middle to late July.The correlation coefficient of precipitation and runoff was high.The correlation coefficient of precipitation in Zaduo Weather Station and runoff in Xiangda Station was 0.72.The correlation coefficient of precipitation in Nangqian Weather Station and runoff in Xiangda Station was 0.63.As a whole，runoff concentration period lagged behind the precipitation concentration period 10～30 days.

Key words Source regions of the Lancang River Runoff；precipitation；response

氣候變化是當前科學研究的熱點和難點問題。相對于長江源、黃河源，瀾滄江源為研究區的論文稍顯薄弱。青海省瀾滄江源位于三江源核心區，人口稀少、水資源開發利用程度極低，被認為是我國受氣候變化影響最大、最敏感的區域之一[1-2]。本文以青海瀾滄江源為研究對象，對近60年來的降水、徑流變化特征進行研究，旨在揭示全球變化大背景下徑流變化特征規律及對降水的響應，為流域水資源調查評價、管理利用提供理論依據。

1 研究區概況

瀾滄江源出青海省玉樹藏族自治州雜多縣西北，唐古拉山北麓的查加日瑪西4 km的高地，河源海拔5 388 m。瀾滄江干流在青海省境內稱為扎曲，位于青海省西南部和西藏自治區的東北部，又作雜曲，系藏語音譯，意為“從山巖中流出的河”。省境內干流河長448 km，流域面積18 509 km2。河流水系發育，支流密布，流域面積在300 km2以上的支流共33條。

2 研究資料和方法

2.1 資料選取

香達水文站隸屬于青海省水文局，建于1960年1月，駐測至1983年10月，后為汛期站（4—10月），至1993年停測，2008年恢復為巡測站至今。雜多氣象站、囊謙氣象站數據實測系列均為1956—2013年。徑流數據來源于青海省水文局。降水數據來源于青海省氣象局。對于徑流缺測月份，進行了插補延長。降水、徑流數據系列長度均為1956—2013年。

2.2 研究方法

本文利用集中度、集中期、Kendall秩次檢驗法、Spearman秩次檢驗法、線性趨勢回歸檢驗等數理方法，分析瀾滄江源徑流量的變化特征，并構建降水量與徑流量的內在聯系，分析徑流對降水的響應。對于季節的定義：春、夏、秋、冬四季分別為3—5月、6—8月、9—11月、12月至翌年2月。集中度和集中期的計算原理和方法參見文獻[3]。

3 結果與分析

3.1 徑流特征

3.1.1 徑流的年內變化。本文對集中度和集中期做了一定程度的概化處理（表1），以1月徑流向量所在位置定為0°，依次按30°等差角度表示2月至翌年12月徑流所在位置，具體計算方法參見文獻[3]。

瀾滄江源徑流量集中度和集中期的年際變化見圖1，可以看出，徑流量集中度隨年際變化上下波動，近60年中，有49年集中度集中在40%～60%，占84.5%，最大值為59.4%，最小值為32.2%。說明瀾滄江源徑流集中在一年內的某幾個月，集中度有下降趨勢。從趨勢線可以看出隨時間的推移，集中期逐漸向前推移。從分布的時間范圍看，主要集中在7月下旬至8月中旬。

3.1.2 徑流的年際變化。青海瀾滄江源年徑流量總體上呈不顯著增加態勢，均未通過3種趨勢性檢驗（a=0.05），變化傾向率為1.073億m3/10年（圖2、表2）。四季變化中，春冬季呈顯著增加趨勢（a=0.05），變化傾向率分別為0.259億m3/10年和0.202億m3/10年；夏秋季徑流量總體上呈不顯著增加趨勢，未能通過趨勢性檢驗（a=0.05），變化傾向率分別為0.404億m3/10年、0.258億m3/10年。由此可看出，青海瀾滄江源徑流在季節變化中呈現出不同的態勢。

3.2 降水的變化特征

3.2.1 降水的年內分配變化。瀾滄江流域降水量集中度和集中期的年際變化（圖3、4），可以看出，降水量集中度隨年際變化上下波動。近60年中，雜多氣象站有45年集中度在60%～80%，占78.9%，最大值為77.4%，最小值為51.8%；囊謙氣象站有52年集中度在60%～80%，占91.2%，最大值為79.8%，最小值為48.0%。說明瀾滄江源降水集中在一年內的某幾個月，并且降水集中度大于徑流集中度。降水量集中度趨勢線有下降趨勢，這與徑流集中度呈相同趨勢。并且從趨勢線可以看出隨時間的推移，集中期亦逐漸向前推移。從分布的時間范圍看，主要集中在7月中旬至下旬。

3.2.2 降水的年際變化趨勢分析。雜多氣象站年降水量總體上呈不顯著增加趨勢，均未通過3種趨勢性檢驗（a=0.05），變化傾向率為10.49 mm/10年。囊謙氣象站年降水量總體上呈顯著增加趨勢，通過3種趨勢性檢驗（a=0.05），變化傾向率為12.76 mm/10年（圖5、表3）。

3.3 徑流變化對降水的響應

3.3.1 徑流與降水的相關分析。瀾滄江源地處人口稀少的高海拔地區。徑流的變化更多的來源于氣候變化。本文應用相關分析（correlation analysis）來分析徑流與降水之間是否存在依存關系及相關程度。雜多氣象站降水與香達站徑流相關系數為0.72；囊謙氣象站降水與香達站徑流相關系數為0.63（圖6）。兩相關系數均大于0.5，說明徑流與降水為中度相關。同時，瀾滄江源的降水量與徑流量的相關系數由上游到下游逐漸減小，這與黃河源從上游到下游逐漸增大的順序相反[4]。

3.3.2 徑流對降水的滯后響應。徑流的形成受到流域內氣候和下墊面的影響，是流域內各種自然地理因素綜合作用的產物。從降水到形成徑流需要經歷停蓄、漫流和河槽集流3個特征階段。本文應用降水和徑流的集中期來探討徑流對降水的滯后效應。總體上看，徑流的集中期比兩氣象站降水集中期均值滯后10～30 d。但也出現一個特殊的現象：1956年、1968年、1986年徑流的集中期比兩氣象站降水集中期均值提前10、2、7 d（圖7）。造成這種現象的原因需要深入分析。

4 結論與討論

4.1 結論

青海瀾滄江源降水集中度大于徑流集中度。降水、徑流集中度呈下降趨勢，集中期逐漸向前推移。從分布的時間范圍看，降水集中期主要在7月下旬至8月中旬。徑流集中期主要在7月中旬至下旬。

雜多氣象站降水與香達站徑流深相關系數為0.72；囊謙氣象站降水與香達站徑流深相關系數為0.63。瀾滄江源的降水量與徑流量的相關系數由上游到下游逐漸減小。

4.2 討論

本文在計算集中期和集中度時，采用的降水量和徑流量數據為月值，相對于日值，弱化了降水、徑流的集中期分布，可能會導致部分年份徑流的集中期比降水集中期提前的情況。這種現象的原因需要深入討論分析。

5 參考文獻

[1] 肖桐，劉紀遠，邵全琴.近20年青海三江源自然保護區植被生產力變化模擬[J].地理信息科學學報，2009，11（5）：557-565.

[2] 樊江文，邵全琴，劉紀遠，等.1988—2005年三江源草地產草量變化動態分析[J].草地學報，2010，18（1）：5-10.

[3] 劉賢趙，李嘉竹，宿慶，等.基于集中度與集中期的徑流年內分配研究[J].地理科學，2007，27（6）：791-795.

[4] 董曉輝，姚治君，陳傳友.黃河源區徑流變化及其對降水的響應[J].資源科學，2007，29（3）：67-73.