西北研究院在河西走廊出山径流年内分配变化研究方面获新进展
发表日期:2024-04-29来源：
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由于气候变化、人类活动和下垫面的综合影响，内陆河流域出山径流的响应复杂多样，年内分配格局具有显著的时空异质性，部分河流枯水期径流增加，部分河流峰值时段后移等，严重影响了河川径流的发电、灌溉和生态文化价值功能，增加了水利调控工程的压力。因此，探究出山径流长时间序列年内分配变化和空间差异，有助于流域水资源的规划与管理，并为未来区域水资源的变化预测提供依据。
基于上述科学问题，中国科学院西北生态环境资源研究院科研团队对河西三大流域13条河的出山径流年内分配变化规律进行研究，并对比分析其影响因素。目前研究干旱区径流年内、年际变化及其影响因素的方法多样，本文综合应用不均匀系数、完全调节系数、集中度和集中期、偏度系数和峰度系数等方法对石羊河、黑河和疏勒河流域径流年内变化特征进行分析，比较其时空差异，探究河西走廊内陆河流域亚区的边界和径流模式及其变化的时间节点等。
研究发现：1）讨赖河及其以西河流（除石油河外）出山径流年内分配不均匀性呈上升趋势，相反，以东河流呈下降趋势，但Cv和Cr值仍然很高（图1）；2）石羊河流域年内径流集中期在年际分布上具有相对离散的特征，1965-2018年期间，石羊河流域径流年内集中期极差值均在40°以上，且黄羊河集中期极差值达到93°，即集中期出现时间相差三个月左右。黑河流域集中期极差值均小于45°，则相对集中，梨园河、丰乐河、洪水河的径流年内集中度均大于0.6。疏勒河流域的集中度与集中期具有明显差异，石油河集中期主要分布在160°~200°（约6月末至8月初），集中度分布在0.6~0.9；昌马河集中期主要分布在180°~200°（7月初至8月初），集中度分布在0.4~0.7；党河集中期主要分布在130°~200°（5月末至8月初），集中度分布在0.1~0.4。在2000年后，三个流域的集中期均有所后移（图2）。总体上相对变化幅度由大到小为：洪水河＞丰乐河＞石油河＞梨园河＞金塔河＞杂木河＞西营河＞西大河＞黄羊河＞黑河干流＞昌马河＞讨赖河＞党河（图3）；3）梨园河及以东河流年内径流分配曲线的峰度系数均小于零，相对于正态分布来说，峰面更加平缓，年内极端径流出现的概率更小；以西（除党河外）峰度系数均大于零，相对于正态分布来说，峰面更加陡峭，径流更加集中，年内极端径流出现的概率更高（图4）。相关研究结果对河西走廊水资源的规划和管理具有实际意义，并为预测区域水资源未来变化提供了科学参考。
该成果以The changes in the annual distribution of mountain runoff during the period of 1965–2018 in Hexi Corridor, northwest China为题发表于爱思唯尔旗下期刊Research in Cold and Arid Regions。
西北研究院硕士研究生罗艳为论文第一作者，陆志翔副研究员为论文通讯作者。该研究获中国科学院战略性先导科技专项（B类）和甘肃省科技重大专项等项目共同资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.rcar.2024.04.001
图1 三大内陆河流域径流分配的不均匀系数值
图2 三大内陆河流域径流分配集中度和集中期的极坐标图
图3 三大内陆河流域径流年内分配的变化幅度
图4 三大内陆河流域不同时代径流年内分配特征
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