摘 要:為了科學(xué)識別黃河旱澇變化特征及應(yīng)對能力,提出連續(xù)豐水年和連續(xù)枯水年的判定方法,采用標(biāo)準(zhǔn)化徑流指數(shù)(SRI) 和標(biāo)準(zhǔn)化旱澇急轉(zhuǎn)指數(shù)(SDWAI)識別1956—2020 年黃河利津站徑流旱澇變化特征,分析水庫調(diào)度在應(yīng)對旱澇急轉(zhuǎn)和連續(xù)枯水年中發(fā)揮的作用。結(jié)果顯示:在月尺度,利津站SRI 評估結(jié)果以正常至中旱為主,旱澇急轉(zhuǎn)事件較少,且集中于汛期與非汛期的過渡時段;在年尺度,超過60%的年份被評估為正?;蜉p旱,且SRI 對旱澇的評估結(jié)果與采用距平值的豐枯評估結(jié)果的一致性較好;在多年尺度,利津站發(fā)生了3 次連續(xù)豐水年和2 次連續(xù)枯水年,連續(xù)枯水年持續(xù)時間較長。隨著水庫調(diào)蓄能力的增強(qiáng),已經(jīng)能夠較好地應(yīng)對黃河旱澇急轉(zhuǎn)事件,但對連續(xù)枯水年的應(yīng)對能力不足。
關(guān)鍵詞:旱澇急轉(zhuǎn);連續(xù)豐水年;連續(xù)枯水年;判定方法;水庫調(diào)度;黃河
中圖分類號:TV121;TV882.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A doi:10.3969/ j.issn.1000-1379.2024.07.004
引用格式:靖娟,趙鑫,梅瑞萱,等.黃河旱澇變化特征及應(yīng)對過程[J].人民黃河,2024,46(7):22-28.
0 引言
黃河流域是我國重要的經(jīng)濟(jì)地帶和生態(tài)屏障[1-3] ,以占全國不足2%的地表水資源量支撐了全國約9%的人口和15%的耕地面積[4-5] ,但流域內(nèi)缺水形勢嚴(yán)峻,人均水資源量不足全國平均水平的1/4,嚴(yán)重制約了黃河流域的生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展[6-8] 。除水資源總量不足問題外,黃河天然徑流量具有年內(nèi)分布不均、年際變化大、連續(xù)枯水時段長的特征,給流域水資源安全保障造成了極大困難,歷史上曾頻繁斷流,產(chǎn)生嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難[9-11] 。變化環(huán)境下極端水文事件風(fēng)險加劇,2022 年長江發(fā)生近61 a 最嚴(yán)重干旱[12] ,引發(fā)流域性嚴(yán)重枯水[13] ;進(jìn)入21 世紀(jì)以來,黃河流域經(jīng)歷了2001 年、2002 年等極端枯水年,導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)社會和生態(tài)環(huán)境用水安全面臨愈發(fā)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)[14-16] 。因此,量化黃河年際、年內(nèi)水文變化特征,科學(xué)識別連枯、旱澇急轉(zhuǎn)等水文不利事件,對于保障黃河水資源安全具有重要意義。
AZgdjAkaTHXc6sK+HJTGVw==對于黃河年際水文特征,相關(guān)研究提出黃河曾發(fā)生1969—1974 年、1977—1980 年、1990—2000 年等連續(xù)枯水年[17] ,但是當(dāng)前缺少連續(xù)枯水年的定量判別方法[18] ?!端幕拘g(shù)語和符號標(biāo)準(zhǔn)》(GB/ T 50095—2014)給出了“連續(xù)枯水年”的定性解釋,即“連續(xù)多年降水量或河川徑流量小于正常值的年組”。已有研究多采用差積曲線法,將降水量、徑流量或徑流量模比系數(shù)等的差積曲線呈下降趨勢的時段判定為連續(xù)枯水年[19-22] ,但是該方法存在缺少控制閾值、主觀性過強(qiáng)等問題:首先,天然徑流量略低于多年平均值的平水年也會出現(xiàn)差積曲線下降,在缺少曲線斜率閾值的情況下,可能會導(dǎo)致識別出的連續(xù)枯水年包含了過多的平水年,產(chǎn)生連續(xù)枯水年起止時間不科學(xué)、年均天然徑流量過大等問題;其次,曲線呈下降趨勢的時段內(nèi)如果存在偏豐水年,由研究者主觀決定是否將偏豐水年納入連續(xù)枯水年,或終止連續(xù)枯水年,將偏豐水年結(jié)束后的時段視為下一個連續(xù)枯水年。