劉 晶，嚴(yán)寶文，王雙銀，孫兆峰

(西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院， 陜西 楊凌 712100)

禿尾河流域徑流對降水變化的響應(yīng)特征

劉 晶，嚴(yán)寶文，王雙銀，孫兆峰

(西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院， 陜西 楊凌 712100)

利用雙累積曲線法、相關(guān)分析法分別對年和季降水徑流關(guān)系進(jìn)行了分析，探討了徑流與不同時段降水的響應(yīng)關(guān)系，并通過多元線性回歸法定量分析了徑流對降水變化的響應(yīng)程度。結(jié)果表明：(1) 禿尾河流域年徑流呈顯著減少，年降水呈先減少后增加的趨勢。(2) 禿尾河流域四季徑流均顯著減少，夏季徑流變化與年徑流變化趨勢一致；降水量則春季增加，夏季減少，而秋季和冬季降水先減少后增加，年降水變化主要受夏季和秋季降水變化的影響。(3) 禿尾河流域夏季徑流對同期降水的相關(guān)程度最強，冬季最弱；年徑流與最大一個月降水的相關(guān)程度最高，其次為夏季。(4) 相比于基準(zhǔn)期，水土保持效應(yīng)時期(1978—1998年)，徑流對降水變化的響應(yīng)比重為27.4%，人類活動等其他因素的比重為72.6%，其中取用水比重為13.9%；資源開發(fā)期(1999—2000年)，年徑流對降水的響應(yīng)比重為21.4%，人類活動等其他因素比重78.6%，其中取用水活動比重為17.4%。自人類大規(guī)模活動以來，人類活動始終是徑流減少的主要影響因素，其中取用水比重有所增加；降水因素對徑流減少的作用減小。

徑流；降水變化；響應(yīng)特征；禿尾河

徑流是水文循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，也是水文研究的重要變量之一。徑流的形成是一個復(fù)雜而連續(xù)的過程，開始于降水過程，結(jié)束于流域出口斷面的流量過程[1]。天然徑流是降水與流域下墊面條件共同作用的產(chǎn)物[2]。降水的時空分配變化會直接影響徑流的變化，汛期徑流集中洪峰過大而造成洪災(zāi)，非汛期徑流量減少以致斷流而形成旱災(zāi)[3]。隨著人類活動的加劇，一方面改變了徑流形成的物理條件，另一方面影響著水量平衡要素在時間、空間和數(shù)量上的變化[4]。降水是徑流的主要來源，研究徑流對降水變化的響應(yīng)規(guī)律，為開展徑流預(yù)報和進(jìn)行流域水資源開發(fā)利用奠定了基礎(chǔ)。

禿尾河流域位于黃土高原北部，地處干旱半干旱地區(qū)，屬于大陸季風(fēng)氣候。氣候干燥，水資源短缺且生態(tài)環(huán)境脆弱。流域內(nèi)能源工業(yè)發(fā)達(dá)，榆神煤化學(xué)工業(yè)區(qū)貫穿流域中部，是我國陜北能源化工基地的重要組成部分。近年來，隨著流域經(jīng)濟迅速發(fā)展，大規(guī)模的礦產(chǎn)開發(fā)、水利工程建設(shè)等改變了流域的下墊面條件，在引起流域內(nèi)產(chǎn)匯流過程發(fā)生變化的同時，取用水也大大增加，從而導(dǎo)致徑流減少速率增大。此外流域內(nèi)水土流失嚴(yán)重，在20世紀(jì)70年代末開展了大規(guī)模的水土流失治理，截至2010年底，已治理水土流失面積953 km2，治理度為28.9%。本文研究的禿尾河流域徑流對降水變化的響應(yīng)可理解為由于降水因素變化導(dǎo)致流域出口斷面實測徑流的減少量。高亞軍等[5]基于禿尾河流域降水、徑流和泥沙資料分析了各水文要素在20世紀(jì)70年代前后的變化。楊筱筱[6]等采用水文變異診斷系統(tǒng)分析了禿尾河流域徑流變異特征。孫天青[7]、邰肇悅[8]采用滑動平均法、Mann-Kendall檢驗分析了禿尾河流域年徑流的變化趨勢，并通過年內(nèi)特征指標(biāo)分析了年內(nèi)分配特征；劉智勇等[9]采用趨勢分析及相關(guān)分析方法分析了禿尾河流域內(nèi)水文要素的年際和季節(jié)性變化特征及氣候因子與徑流量的相關(guān)性。目前已有的研究主要集中在年徑流變化趨勢及原因分析，而對年內(nèi)徑流變化及原因分析較少，尤其是年徑流對降水的響應(yīng)特征研究較少。筆者根據(jù)1956—2010年禿尾河流域逐月降水和徑流實測資料，分析年和季節(jié)降水徑流變化特征，探討了徑流對不同時段降水變化的響應(yīng)特征，并定量分析了徑流對降水變化的響應(yīng)程度，為合理開發(fā)利用水資源提供參考依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

禿尾河為黃河中游右岸一級支流，位于窟野河和佳蘆河之間。禿尾河流域位于黃土高原北部，流域總面積為3 294 km2。流域地處中緯度干旱半干旱地區(qū)，屬于大陸性季風(fēng)氣候區(qū)[5]。由于受地形和季風(fēng)環(huán)流的制約，流域四季分明。流域降水量自東南向北和西北遞減，多年平均年降水量約397 mm，汛期(6—10月)降水量為全年降水量的80.5%，年內(nèi)分配極不均勻。流域內(nèi)光熱資源豐富，旱災(zāi)發(fā)生頻率高，“十年九旱”是該流域氣候的主要特點。流域具有明顯的沙漠河流水文特征，降水被流域內(nèi)沙漠容納調(diào)節(jié)，主要以地下潛流的形式補給河流，多年平均徑流量為3.3億m3，變差系數(shù)(CV)為0.26，徑流年際變化不大，年內(nèi)分配相對比較均勻。

2 資料來源與研究方法

本研究所采用的數(shù)據(jù)均來自黃河水利委員會整編資料。禿尾河流域現(xiàn)設(shè)有10個雨量站，站點位置分布見圖1，選取位于流域上游的圪丑溝站、中游的高家堡站和下游高家川站三個雨量站1956—2010年的逐月降水資料，三個雨量站空間分布相對均勻，基本能夠反映全流域的降水情況。采用算數(shù)平均法計算流域面平均降水量。

圖1 禿尾河雨量站分布

Fig.1 Location of precipitation station in Tuwei river

選用靠近流域出口處的高家川水文站1956—2010年逐月實測徑流資料。其控制流域面積為3 253 km2，占全流域面積的98.8%，可以反映全流域的徑流變化規(guī)律。

雙累積曲線[11]是目前在水文氣象要素一致性和長期演變趨勢分析中應(yīng)用最廣泛且簡單直觀的常用方法，河川徑流受氣候因素和人類活動因素等的影響，如果人類活動干擾較小時，徑流主要隨著降水的變化而變化，因此采用雙累積曲線法對年降水徑流一致性進(jìn)行分析，可反映出人類活動對徑流趨勢及變化強度的影響。采用相關(guān)分析法對流域降水徑流進(jìn)行相關(guān)性分析，可以定性得出降水徑流變化特征關(guān)系，根據(jù)多元線性回歸法對降水徑流關(guān)系的擬合，定量得出禿尾河流域徑流對降水的響應(yīng)程度。

3 降水徑流變化規(guī)律分析

3.1 降水-徑流關(guān)系一致性分析

由1956—2010年禿尾河流域年降水量與實測年徑流深雙累積曲線(圖2)看出禿尾河流域年降水-徑流關(guān)系曲線斜率發(fā)生了兩次變化，突變點分別為1978年和1998年。

圖2 降水-徑流雙累積曲線

Fig.2 Double mass curve of annual precipitation and runoff depth

采用有序聚類分析法和滑動T檢驗法[6]對實測徑流序列進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)徑流在1978年發(fā)生顯著變異，根據(jù)滑動T檢驗分析得1998年統(tǒng)計量值T=7.088，通過了顯著水平為0.05的顯著性檢驗。由于有序聚類分析法是以最優(yōu)原則識別突變點，可能會遺漏掉其他可能突變點，因此以1978年為分界點，采用有序聚類分析法對1978—2010年徑流序列進(jìn)一步分析得出，1998年發(fā)生變異。由此說明禿尾河流域徑流在1978年和1998年發(fā)生了兩次顯著性變異。

20世紀(jì)70年代末流域內(nèi)水土保持面積為2.29萬公頃，為50年代末對應(yīng)面積的8.2倍，到20世紀(jì)90年代末水土保持面積達(dá)到7.67萬公頃，截至2010年，水土保持面積為9.49萬公頃，是20世紀(jì)90年代末對應(yīng)面積的1.2倍，說明20世紀(jì)70年代末的流域下墊面條件已經(jīng)和50年代末的下墊面條件之間有顯著差異，從而改變了徑流變化特性。20世紀(jì)90年代末以后，流域水土保持面積變化為24%，禿尾河流域煤礦開采力度不斷加大，流域內(nèi)生產(chǎn)生活用水急劇上升。為了滿足人類生活的需求，人類對天然徑流的調(diào)節(jié)強度逐漸增大，從而影響了原來的河流流量及補給狀態(tài)，進(jìn)而改變了地表水資源的時空分布。

因此，分別以1978年和1998年為分界點，將徑流序列分為近似天然條件下的基準(zhǔn)期(1956—1978年)、水土保持效應(yīng)期(1979—1998年)和資源開發(fā)期(1999—2010年)。

3.2 年降水徑流變化規(guī)律

為了更好地分析出年降水和年徑流變化趨勢，對流域年降水和年徑流序列進(jìn)行Z-score標(biāo)準(zhǔn)化處理。根據(jù)年降水和年徑流過程線(圖3)分析年降水和年徑流的變化趨勢。

圖3 禿尾河流域年降水徑流過程

Fig.3 Variation of annual precipitation and runoff

整個研究期年降水和年徑流均存在下降趨勢，20世紀(jì)70年代末之前，降水年際波動比較大，極大值和極小值均出現(xiàn)在這個時期，徑流波動規(guī)律及下降趨勢基本與年降水一致，降水徑流關(guān)系比較穩(wěn)定；80年代初到90年代末，降水年際波動變小，并表現(xiàn)出上升趨勢，徑流則依然表現(xiàn)為下降趨勢；90年代末以后年降水依然表現(xiàn)出增加趨勢，年徑流則表現(xiàn)出明顯下降趨勢。由此可見，雖然年降水整體上有弱下降趨勢，但實際上年降水經(jīng)歷了一個先減少后增加的過程，而年徑流則表現(xiàn)出顯著的下降趨勢，并且在20世紀(jì)90年代末之后，徑流減少幅度增大。說明在20世紀(jì)80年代初之前，年徑流主要受年降水的影響，隨著人類活動的不斷加劇，降水不再是徑流變化的主要影響因素。

3.3 季節(jié)降水徑流變化規(guī)律

禿尾河流域四季分明，季節(jié)劃分以3—5月為春季， 6—8月為夏季，9—11月為秋季，12月到次年2月為冬季，分別對降水和徑流的季節(jié)變化規(guī)律進(jìn)行分析。

3.3.1 季降水變化規(guī)律 全流域多年平均降水量為397 mm，其中夏季降水最多，多年平均值為243.2 mm，占年降水量的61.3%；其次為秋季，占年降水量的21.2%；冬季降水最少，只占年降水量的 2.2%。由禿尾河流域四季降水量過程線(圖4)可以看出，春季和冬季降水有弱增加趨勢，夏季和秋季有減少趨勢，其中夏季減少最明顯，減少速率為12.4 mm·10a-1。經(jīng)Kendall秩次檢驗，得統(tǒng)計量值分別為0.93、-1.01、-1.39、1.15，均未通過顯著水平為0.05的顯著性檢驗。

根據(jù)禿尾河流域不同季節(jié)降水量變化過程(見表1)知禿尾河流域降水量春季增加，夏季減少，秋季和冬季則出現(xiàn)先減少后增加趨勢。

圖4 禿尾河流域四季降水量過程

Table 4 Variation of spring, summer, autumn and winter precipitation in Tuwei river basin

表1 禿尾河流域降水量變化

相比于基準(zhǔn)期(1956—1978年)，水土保持效應(yīng)期(1979—1998年)年降水平均減少速率為3.5 mm·a-1，其中春季平均增加速率0.2 mm·a-1，夏、秋、冬季平均減少速率分別為1.6、2.0、0.1 mm·a-1。夏季和秋季變化量占年變化量比重最大。資源開發(fā)期(1999—2010年)年降水平均增加速率為1.3 mm·a-1，春、夏季平均減少速率0.1、1.4 mm·a-1，秋、冬季平均增加速率2.2、0.4 mm·a-1。在整個研究期春季和冬季降水變化較小，秋季變化最大。年降水變化主要受夏季和秋季降水變化的影響，秋季降水所占比例波動較大，在資源開發(fā)期夏季降水所占比例顯著下降。

3.3.2 季徑流變化規(guī)律 全流域多年平均徑流深為104.2 mm，其中春、夏、秋、冬季徑流深多年平均值分別為25.4、30.9、27.0、20.9 mm，分別占年徑流深的24.4%、29.7%、25.9%、20.0%。由禿尾河流域四季徑流過程(圖5)可以看出，四季均表現(xiàn)出顯著下降趨勢，經(jīng)Kendall秩次檢驗，得統(tǒng)計量值分別為-7.50、-5.98、-6.58、-5.02，均通過了顯著水平為0.01的顯著性檢驗。在整個研究期春季和冬季徑流波動幅度較小，20世紀(jì)70年代之前和80年代中期到90年代中期夏季徑流波動幅度較大，在1998年出現(xiàn)極小值，秋季徑流則在20世紀(jì)70年代之前波動幅度較大，其余時段波動幅度較小。

根據(jù)禿尾河流域徑流量變化過程(見表2)知，相比于基準(zhǔn)期，水土保持效應(yīng)期(1979—1998年)。年徑流平均減少速率1.5 mm·a-1，春、夏、秋、冬季分別為0.3、0.6、0.4、0.2 mm·a-1，占年徑流減少量的比例分別為20.0%、40.0%、26.7%、13.3%。資源開發(fā)期(1999—2010年)年徑流平均減少速率為1.7 mm·a-1，春、夏、秋、冬季分別為0.4、0.7、0.2、0.4 mm·a-1，占年徑流減少量的比例分別為23.5%、41.2%、11.8%、23.5%。夏季徑流減少量最多，占年徑流減少量比重最大。春季、夏季和冬季徑流變化速率增大，秋季減小。夏季徑流占年徑流比例也有所下降，秋季所占比例增加，春冬季節(jié)基本不變。在整個研究期內(nèi)夏季徑流變化與年徑流變化趨勢一致，并且夏季徑流變化速率占年徑流變化速率比重最穩(wěn)定，說明年徑流變化主要受夏季徑流變化的影響。

在不同時期，四季徑流量均明顯減小，并且趨向四季分配均勻，其中在資源開發(fā)期(1999—2010年)，夏季徑流量明顯減小，秋季徑流量達(dá)年內(nèi)最大。禿尾河流域徑流年內(nèi)過程是雙峰型[8]，雖然總體上年徑流呈減小趨勢，但由于流域整體氣溫上升，冬季尤為明顯[9]，同時春季和冬季降水增加，從而使得冰雪融水補給增加，春季和冬季徑流有所增加。另一方面人類活動的加劇導(dǎo)致地下水減少[10]，使得整個研究期春季和冬季徑流比較穩(wěn)定。在夏秋季，徑流的主要來源為降水，由于夏季降水減少較多，以及流域內(nèi)水利工程的調(diào)蓄作用，使得夏季徑流減少明顯；秋季降水先減少后增加，且變化速率最大，綜合人類活動的效應(yīng)，秋季徑流變化較小，截至2010年，所占年徑流比例達(dá)到最大。禿尾河流域徑流年內(nèi)分配趨向均勻。

圖5 禿尾河流域四季徑流過程

Table 5 Variation of spring, summer, autumn and winter runoff in Tuwei river basin

表2 禿尾河流域徑流量變化

4 徑流對降水響應(yīng)關(guān)系分析

4.1 季徑流對同期降水響應(yīng)關(guān)系分析

由季降水-徑流相關(guān)系數(shù)(表3)可以看出，在整個研究期(1956—2010年)內(nèi)，夏、秋季降水量與徑流量呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.719、0.587，均通過了置信水平α=0.001的檢驗；春季和冬季降水徑流相關(guān)系數(shù)分別為0.016、0.098。說明夏、秋季降水量的變化在很大程度上決定著同期徑流量的變化，春季和冬季降水徑流相關(guān)性很弱，未能通過顯著性檢驗。

基準(zhǔn)期(1956—1978年)，夏、秋季降水徑流均呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.843、0.717，均通過了置信水平為α=0.001的檢驗，而春季和冬季降水徑流相關(guān)性較差，未能通過顯著性檢驗。

水土保持效應(yīng)期(1979—1998年)，夏季降水徑流仍表現(xiàn)出顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.721，通過了較高置信水平(α=0.001)的檢驗，而秋季相關(guān)系數(shù)為0.521，只通過了較低置信水平(α=0.05)檢驗，說明在這段時期秋季降水徑流關(guān)系減弱，春季和冬季相關(guān)性仍未通過顯著性檢驗。

表3 不同時段季降水徑流相關(guān)系數(shù)

注：*，**，***分別表示相關(guān)系數(shù)通過了置信水平為0.05，0.01，0.001的檢驗，下同。

Note: *, ** and *** indicates relative correlation is at the significance level of 0.05, 0.01, 0.001 respectively, the same below.

資源開發(fā)期(1999—2010年)，只有夏季降水徑流相關(guān)關(guān)系通過了較高置信水平(α=0.001)檢驗，春季降水徑流呈負(fù)相關(guān)，冬季相關(guān)系數(shù)大于秋季。

這可能由于隨著人類活動的不斷加劇，對秋季降水徑流關(guān)系的干擾增大，使得秋季降水徑流相關(guān)性顯著減小。禿尾河流域?qū)儆诔瑵B產(chǎn)流地區(qū)，徑流受降雨強度的影響較大。一般夏季降水量和降雨強度均較大，使得夏季降水徑流關(guān)系最顯著且比較穩(wěn)定，且夏季徑流與同期降水的響應(yīng)關(guān)系最穩(wěn)定。

4.2 年徑流對不同時間尺度降水變化的響應(yīng)關(guān)系分析

根據(jù)不同時間尺度降水和年徑流相關(guān)性分析(見表4)可以看出，在整個研究期(1956—2010年)內(nèi)，年徑流與年降水、夏季降水、最大一個月降水以及主汛期(7—9月)降水量均呈顯著正相關(guān)，其中年徑流與最大一個月降水相關(guān)系數(shù)最大，為0.848，說明年徑流與最大一個月降水量相關(guān)性最強，其次為主汛期降水。

表4 不同時間尺度降水量與年徑流相關(guān)系數(shù)

基準(zhǔn)期(1956—1978年)，年徑流與夏季、最大一個月降水和主汛期降水相關(guān)性均通過了較高置信水平(α=0.001)檢驗。

水土保持效應(yīng)期(1979—1998年)，年徑流與夏季、最大一個月降水以及主汛期降水相關(guān)性均只通過了較低置信水平(α=0.05)檢驗，說明在這段時期年徑流與不同時段降水量的相關(guān)程度均有所減弱，但是與最大一個月降水的相關(guān)性最穩(wěn)定，其次為夏季降水，與年降水相關(guān)性減弱最明顯，不能通過顯著性檢驗。

資源開發(fā)期(1999—2010年)，年徑流與年降水、夏季降水和最大一個月降水相關(guān)關(guān)系通過了較低置信水平(α=0.05)檢驗，說明在20世紀(jì)90年代末以后年降水徑流關(guān)系出現(xiàn)了新的穩(wěn)定，但是年徑流仍然與最大一個月降水變化關(guān)系最穩(wěn)定。由此說明，隨著人類活動的不斷加劇，年徑流對最大一個月降水的相關(guān)關(guān)系最穩(wěn)定，其次為夏季降水。

5 徑流對降水變化的響應(yīng)程度分析

在天然時期年徑流的變化主要受降水的影響，降水的變化和徑流的變化應(yīng)是一致的，禿尾河流域最大一個月降水與年徑流相關(guān)性最強。禿尾河流域位于黃土高原地區(qū)，一場降雨產(chǎn)生徑流的多少，受降雨強度的影響很大，因此認(rèn)為最大一個月降水的變化規(guī)律可以近似反映流域天然降水的變化特征。

考慮禿尾河流域徑流年內(nèi)過程呈“雙峰型”，春季徑流與前一年枯季(10—12月)降水或降雪有關(guān)，基于近似天然條件下的基準(zhǔn)期實測降水徑流資料，嘗試以年徑流為因變量，同期最大一個月降水和前一年枯季降水為自變量建立多元線性回歸方程：

Rt=0.0302P1(t-1)+0.0261P2t+7.684 相關(guān)系數(shù)0.893

式中，Rt為當(dāng)年年平均徑流量(m3·s-1)；P1(t-1)為前一年枯季降水量(mm)；P2t為當(dāng)年最大一個月降水量(mm)。

以基準(zhǔn)期的最大一個月降水和前一年枯季降水為輸入因素，得到近似天然徑流，以1998年為分界，分別計算不同時期徑流的變化量(見表5)。

表5 禿尾河流域徑流對降水響應(yīng)

由表5看出，相比基準(zhǔn)期，水土保持效應(yīng)期(1978—1998年)徑流總減少量為11 265 萬m3，降水因素對徑流的減少量為3 091 萬m3，影響比重為27.4%；人類活動等因素對徑流的減少量為8 175 萬m3，影響比重為72.6%，其中由于取用水活動對徑流的影響比重為13.9%。資源開發(fā)期(1999—2000年)徑流總減少量達(dá)到20 246 萬m3，減少了49.0%。降水因素和人類活動等因素對徑流減少的影響比重分別為21.4%和78.6%，其中取用水活動對徑流的影響比重為17.4%。可見，人類活動等因素是徑流減少的主要原因。

在水土保持時期，大規(guī)模開展水土保持治理活動，改變了下墊面條件，增大了對降水的截留、下滲，使得相似降雨條件下產(chǎn)流量減小[12]。在資源開發(fā)期，生產(chǎn)生活用水增加，致使地下水嚴(yán)重超采，地下水位持續(xù)下降，使得基流減少，同時為了滿足用水需求，修建水利工程，截至2010年底，禿尾河流域分別于2003年和2008年建成了瑤鎮(zhèn)和采兔溝兩座中型水庫，對河道徑流起到了調(diào)蓄作用，攔截汛期徑流[10]，進(jìn)而使得流域出口斷面處流量大大減小。

6 結(jié) 論

1) 禿尾河流域年徑流顯著減少，年降水則呈先減少后增加的趨勢。年降水徑流關(guān)系分別在1978年和1998年發(fā)生了兩次顯著突變，受人類活動影響，降水不再是徑流變化的主要影響因素。

2) 禿尾河流域四季徑流均顯著減少，夏季徑流變化與年徑流變化趨勢一致。降水量則春季增加，夏季減少，而秋季和冬季降水先減少后增加，其中春季和冬季降水變化較小，秋季降水變化最大，年降水變化主要受夏季和秋季降水變化的影響。

3) 禿尾河流域夏季徑流對同期降水的相關(guān)程度最高，其次為秋季、春季，冬季最弱。年徑流則對最大一個月降水的相關(guān)程度最高，其次為夏季。

4) 對禿尾河流域最大一個月降水和前一年枯季降水與年徑流作多元線性回歸擬合，得出相比于基準(zhǔn)期，水土保持效應(yīng)時期(1978—1998年)徑流對降水變化的響應(yīng)比重為27.4%，人類活動等其他因素的比重為72.6%，其中取用水比重為13.9%；資源開發(fā)期(1999—2000年)，年徑流對降水的響應(yīng)比重為21.4%，人類活動等其他因素比重78.6%，其中取用水活動比重為17.4%。自人類大規(guī)模活動以來，人類活動始終是徑流減少的主要影響因素，其中取用水比重有所增加；降水因素對徑流減少的作用減小。

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Response characteristics of runoff to precipitation variation in Tuwei river basin

LIU Jing, YAN Bao-wen, WANG Shuang-yin, SUN Zhao-feng

(Collegeofwaterresourcesandarchitecturalengineering,NorthwestA&Funiversity,Yangling,Shaanxi712100,China)

In order to study the response characteristics of runoff to precipitation in Tuwei river basin, the response of runoff to precipitation at different length of time was explored on the basis of the relationship analysis of annual and seasonal rainfall-runoff obtained through double mass curve and correlation analysis, and a quantitative analysis was made on the degree of the response of runoff to precipitation changes with multiple linear regression method. Results showed: (1) Annual runoff decreased significantly, while the annual precipitation decreased at first and then increased. (2) Seasonal runoff significantly decreased, and the variation of annual runoff was in accord with summer runoff. Precipitation in spring increased, decreased in summer, decreased at first and increased then in autumn and winter. Variation of annual precipitation was mainly affected precipitation in summer and autumn. (3) The correlation between runoff in summer and precipitation in summer was the most significant, and the weakest in winter. Annual runoff was relevant most to the maximum precipitation of one month, which was followed by summer. (4) Compared to the baseline period, during soil and water conservation effect period (1978—1998) response proportion of runoff to precipitation change was 27.4%, and human activities and other factors accounted for 72. 6%, 13.9% of which was water intake. In resources development period (1999—2000), response proportion of annual runoff to precipitation was 21.4%, and human activities and other factors accounted for 78. 6%, 17.4% of which was water intake. Human activities were the major factor accounting for runoff reduction since the large-scale activities of human beings. The proportion of water taking increased, and the effect of rainfall on runoff decreased.

runoff； precipitation variation； response characteristics； Tuwei river

1000-7601(2017)04-0153-07

10.7606/j.issn.1000-7601.2017.04.23

2016-05-20

西北農(nóng)林科技大學(xué)基本科研業(yè)務(wù)費專項資金(QN2009088)；陜西省水利科技計劃項目“陜北禿尾河流域水資源演變情勢研究”(2010-3)

劉 晶(1990—)，女，山西呂梁人，碩士研究生，研究方向為水資源利用與保護(hù)。 E-mail:liujing111201@163.com。

嚴(yán)寶文(1970—)，男，陜西漢中人，教授，博士，碩士研究生導(dǎo)師，主要從事水資源與水環(huán)境保護(hù)方面的研究工作。 E-mail:yanbaowen@nwsuaf.edu.cn。

P333

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