胡 萌,吳 振,溫 魯 哲,王 松 濤,李 淑 杰
(1.山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)大隊 山東省地礦局海岸帶地質(zhì)環(huán)境保護重點實驗室,山東 濰坊 261021; 2.青島市水務(wù)事業(yè)發(fā)展服務(wù)中心,山東 青島 266071)
入海徑流是水循環(huán)系統(tǒng)中陸地水循環(huán)和海洋水循環(huán)耦合的重要環(huán)節(jié)[1]。近年來,在氣候變化和人類活動雙重影響下,眾多江河水文情勢發(fā)生了顯著變化,流域水循環(huán)及水平衡發(fā)生了重大改變;由此產(chǎn)生了一系列水資源、水災(zāi)害和水環(huán)境問題,主要表現(xiàn)為河道萎縮、河口淤積、下游河道枯竭斷流、河流功能喪失等[2-3]。河川徑流長系列演化特征及其影響因素研究已成為國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的重要課題。
氣候變化是水資源變化的大背景,人類活動作為一種最活躍的陸地景觀變化驅(qū)動因素,極大地影響了水資源的質(zhì)和量,而水資源作為自然界最活躍的要素之一,對環(huán)境變化的響應(yīng)具有綜合性、滯后性,這使得確定氣候變化和人類活動對水資源變化的權(quán)重系數(shù)變得更加復(fù)雜[4]。開展氣候變化和人類活動對水資源的影響研究,對環(huán)境變化條件下的水資源規(guī)劃、優(yōu)化配置與合理開發(fā)利用都具有十分重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價值,也是當(dāng)前所面對的挑戰(zhàn)性難題。分析氣候變化與人類活動對徑流影響的方法主要有水文模型模擬法[5]、經(jīng)驗統(tǒng)計分析法[6]、累積量斜率變化率比較法[7]等。盛菲等[8]分析比較了上述3種方法,認為累積量斜率變化率比較法簡單易行,能較好地定量區(qū)分多因素對徑流變化的貢獻率。江善虎等[9]通過趨勢分析和突變檢驗等方法,王浩等[10]運用分布式水文模型研究均得出相同的結(jié)論:人類活動是導(dǎo)致徑流減少的主要原因。
以往的研究,主要關(guān)注大型流域,如長江、黃河、珠江等入海流量的變化特征及驅(qū)動因素[6,11-12]。相比之下,中小型流域系統(tǒng)的重要性往往被忽視或低估[13]。本研究以大沽河1956~2016年入膠州灣徑流量為研究對象,通過分析其變化趨勢、突變點、變化周期,研究膠東半島典型流域入海徑流量的長系列變化規(guī)律;并在此基礎(chǔ)上,計算氣候變化與人類活動對入海徑流量變化影響的貢獻率,為流域水資源開發(fā)利用保護和膠州灣生態(tài)環(huán)境評價提供參考依據(jù)。
大沽河地處山東省膠東半島的西部,位于東經(jīng)120°7′~120°34′,北緯36°2′~37°5′之間(見圖1)。河流發(fā)源于招遠市東北部的阜山,橫穿青島市中部,流經(jīng)招遠市、萊西市、平度市、即墨區(qū)、膠州市、城陽區(qū)6個市(區(qū)),于膠州市營海街道辦事處東營村入膠州灣,干流全長199 km,流域面積6 205 km2,多年平均降水量672 mm。
圖1 大沽河流域概況Fig.1 Overview of Dagu River Basin
大沽河入海徑流量、降水量數(shù)據(jù)來源于青島市第3次水資源調(diào)查評價,共61 a數(shù)據(jù)系列(1956~2016年),數(shù)據(jù)完整可靠。降水量共選用了大沽河流域25處雨量站,本文中的降水量均為該25處雨量站年降水量的平均值。
2.2.1變化趨勢分析
本研究采用Mann-Kendall秩相關(guān)檢驗法[14](簡稱MK法)和改進MK法(包括MMK法[15-16]、PW-MK法[17]、TFPW-MK法[18])進行變化趨勢分析。
MK檢驗法,是世界氣象組織(WMO)推薦并已被廣泛使用的一種非參數(shù)檢驗方法。該方法的優(yōu)點是不需要待檢序列遵從一定的分布,其具體原理如下:
對于長度為n的時間序列X={x1,x2,…,xn},定義統(tǒng)計量S為
(1)
其中:
(2)
假設(shè)各變量獨立同分布,當(dāng)n≥10時,則統(tǒng)計量S近似服從正態(tài)分布,其均值E(S)=0,方差為
var(S)=n(n-1)(2n+5)/18
(3)
MK檢驗統(tǒng)計量為
(4)
當(dāng)Z>0時,存在上升的趨勢;當(dāng)Z<0時,存在下降的趨勢。當(dāng)樣本數(shù)量n比較大時,Z近似服從標(biāo)準(zhǔn)化正態(tài)分布,給定顯著性水平α,則可以根據(jù)Z與臨界值Z(1-α/2)的比較結(jié)果判定序列趨勢的統(tǒng)計顯著性。
MK法基于序列獨立性假設(shè),而水文序列的自相關(guān)性將影響檢驗結(jié)果的顯著性水平。MMK法利用通過95%置信水平檢驗的自相關(guān)系數(shù)修正var(S),來消除自相關(guān)性的影響,具體計算公式見文獻[15-16]。預(yù)置白MK檢驗法(PW-MK)采取預(yù)置白方法剔除序列的自相關(guān)性,具體過程見文獻[17]。去趨勢留白MK檢驗法(TFPW-MK)是針對待檢序列的自相關(guān)性問題,提出的一種前置移除型的MK趨勢檢驗方法,前置程序包括去趨勢和預(yù)置白兩個處理過程,可有效降低序列中自相關(guān)性對檢驗結(jié)果的影響,避免檢驗結(jié)果失真,具體過程見文獻[18]。
2.2.2變化趨勢坡度
采用Theil-Sen法計算變化趨勢坡度β。Theil-Sen法的優(yōu)點是不易受極端值的影響,若時間序列中存在極端值,一般線性回歸方法受此極端值影響而產(chǎn)生高估或低估的斜率,而Theil-Sen法取時間序列任意兩點斜率的中位數(shù)作為真實斜率,不受極端值的影響[19]。計算公式為
j=1,2,…,n;i=1,2,…,j-1
(5)
式中:β為時間序列中兩點之間斜率的中位數(shù);xj和xi分別為時間序列中j與i時刻(j>i)所對應(yīng)的數(shù)據(jù)值。
2.2.3突變檢驗
本研究采用Mann-Kendall法[20-21]、滑動t檢驗法[22-23]、累積距平曲線法[24]進行突變檢驗。
Mann-Kendall法也可用于突變點分析。定義統(tǒng)計量:
(6)
式中:UF1=0,Sk是第i時刻數(shù)值大于j時刻數(shù)值個數(shù)的累計數(shù);E(Sk),V(Sk)分別是Sk的均值和方差。再按照時間序列逆序xn,xn-1,…,x1重復(fù)進行上面的步驟,同時令UBk=-UFk(k=n,n-1,…,1),UB1=0。UBk和UFk兩條曲線在臨界線之間的交點,即為突變開始的時間。
滑動t檢驗是通過考察兩個樣本平均值的差異是否顯著來檢驗突變點。從總體中分別抽取樣本容量n1和n2,定義統(tǒng)計量:
(7)
式(7)服從自由度(n1+n2-2)的t分布,比較t與臨界值可判定統(tǒng)計顯著性。該方法的缺點是子序列時段的選擇具有人為性。為避免任意選擇子序列長度造成突變點的漂移,具體使用這一方法時,可以反復(fù)變動子序列長度進行比較,提高計算結(jié)果的可靠性。
累積距平曲線法是一種直觀判斷趨勢變化的方法,核心是離散數(shù)據(jù)大于平均值,累積距平值增大,曲線呈現(xiàn)上升趨勢,反之則呈下降趨勢;根據(jù)累積距平值曲線的波動起伏,可以判斷長期的演變趨勢以及變化趨勢發(fā)生突變的時間。累積距平值的計算公式為
(8)
2.2.4周期分析
利用Morlet連續(xù)復(fù)小波分析法研究周期性變化規(guī)律,提取變化的主周期,揭示多時間尺度徑流變化的復(fù)雜結(jié)構(gòu),具體計算公式見文獻[25-26]。
2.2.5影響因素的貢獻率計算
通過變化趨勢和突變檢驗分析,識別入海徑流量時間序列的突變點,以突變點前作為受人類活動影響較小的基礎(chǔ)期,采用雙累積曲線建立徑流量變異前累積入海徑流量與累積降水量之間的相關(guān)關(guān)系式,并用人類活動影響顯著時期(突變后)累積降水量計算得到變異期的模擬累積入海徑流量。認為模擬徑流量與基準(zhǔn)期人類活動影響水平近似相同,對比人類活動影響顯著時期與基礎(chǔ)期的實際徑流量、模擬計算徑流量變化情況,分析不同時期氣候變化和人類活動對入海徑流量影響的貢獻率。
1956~2016年大沽河入海年徑流變化趨勢如圖2所示??傮w上,1956~2016年大沽河入海徑流量呈顯著下降趨勢,平均減少速率為0.158 5億m3/a;對線性趨勢方程進行顯著性檢驗,結(jié)果表明達到極顯著性水平(p<0.01)。從圖2還可以看出,大沽河年均入海徑流量4.51億m3,61 a中,有19 a大于平均值,最大值出現(xiàn)在1964年,為37.93億m3;有42 a小于均值,其中9 a入海徑流量為0,分別為1981,1983,1984,1989,1992,2000,2006,2015,2016年。
圖2 1956~2016年大沽河入海徑流量變化趨勢Fig.2 Change trend of Dagu River runoff from 1956 to 2016
采用MK法、MMK法、PW-MK法、TFPW-MK法分別對大沽河入海徑流量序列進行趨勢性分析,結(jié)果如圖3所示。由圖3可知:4種檢驗方法的統(tǒng)計量Z均小于0,說明大沽河入海徑流量呈下降趨勢;其中,MK、MMK統(tǒng)計量|Z|>1.96,下降趨勢顯著(p<0.05),PW-MK、TFPW-MK統(tǒng)計量|Z|<1.96,未通過顯著性檢驗。MK法基于序列獨立性假設(shè),未考慮序列的自相關(guān)關(guān)系,對于具有正相關(guān)性的序列直接用MK法檢驗,將導(dǎo)致對序列趨勢顯著性的高估[14]。改進的MMK法、PW-MK法和TFPW-MK法均對序列的相關(guān)性進行了處理,雖然處理的過程各不相同,但都通過自相關(guān)系數(shù)剔除自相關(guān)性,降低了序列變化趨勢的顯著性。不同檢驗方法的主要區(qū)別在于對序列一階自相關(guān)系數(shù)的處理方式,從檢驗結(jié)果看,PW-MK法檢驗最為嚴(yán)格,TFPW-MK法次之。
圖3 MK與改進MK法統(tǒng)計量的Z值Fig.3 Z values of MK and modified MK statistics
為降低極端值的影響,采用Theil-Sen法計算變化趨勢坡度β=-0.072 11億m3/a,絕對值小于圖2中的線性趨勢方程系數(shù)0.158 5億m3/a。Theil-Sen法首先計算任意兩點的斜率,取它們的中位數(shù)代表入海徑流序列的平均變化速率,消除了極大值和極小值的影響,得到的變化趨勢更平穩(wěn)。
應(yīng)用MK法,在給定顯著性水平p=0.05下檢驗1956~2016年大沽河入海徑流量變化趨勢及突變情況(見圖4)。結(jié)果表明:1966年UF值變?yōu)樨撝担?966年以后入海徑流量呈減少趨勢,1982年達到顯著性水平,表明1982年以后大沽河入海徑流量呈顯著減少趨勢。UF和UB在1974年左右相交,交點位于p=0.05臨界線之間,表明1974年開始,大沽河入海徑流量發(fā)生突變,徑流量顯著減少。
圖4 大沽河入海徑流量MK分析Fig.4 Mann-Kendall analysis of Dagu River runoff
采用累積距平法繪制1956~2016年大沽河逐年入海徑流量累積距平曲線,如圖5所示。由圖5可知,1956~2016年大沽河入海徑流累積距平大致表現(xiàn)為4個變化階段:1956~1958年入海徑流累積距平呈下降趨勢,1958~1965年出現(xiàn)明顯的上升趨勢,1965~1976年小幅波動,1976~2016年呈現(xiàn)逐漸減少趨勢。綜合分析累積距平曲線發(fā)現(xiàn),大沽河入海徑流量的突變點為1976年,入海徑流量發(fā)生了由多到少的突變。
圖5 大沽河入海徑流量累積距平曲線Fig.5 Cumulative departure curve of Dagu River runoff
采用滑動t檢驗對大沽河入海徑流量進行突變分析,如圖6所示。進行滑動檢驗時,分別取步長n=2,3,…,15,結(jié)果顯示步長為7,8,9,10時,大沽河入海徑流量的滑動統(tǒng)計量均通過p=0.01顯著性檢驗,其他步長沒有通過顯著性檢驗。n為7,8時入海徑流量突變年份為1976年;n為9,10時入海徑流量突變年份為1979年。
Mann-Kendall法、累積距平法、滑動t法3種方法結(jié)論基本一致,大沽河入海徑流量突變年份為1976年左右,發(fā)生了由多到少的突變。突變年份前10 a(1966~1975年)徑流量均值為5.30億m3,突變年份后10 a(1976~1985年)均值為2.43億m3,入海徑流量突變年份前后10 a均值減少了2.87億m3,變幅約為突變年份前10 a均值的54%。
3.4.1周期及震蕩情況分析
采用Morlet復(fù)小波對大沽河1956~2016年入海徑流量序列進行周期性分析,圖7是小波系數(shù)實部圖,顯示了大沽河入海徑流量的時間尺度變化、突變點分布及其位相結(jié)構(gòu)。1956~2016年間,大沽河入海徑流量在年際和年代際上都存在明顯周期變化,包括5~8 a和10~15 a的小尺度信號以及17~30 a的大尺度信號。以上3個尺度的周期變化在整個分析時段前期(1976年以前)表現(xiàn)的比較穩(wěn)定;由于1976年以后入海徑流量年際間變幅較小(見圖2),震蕩周期表現(xiàn)不夠穩(wěn)定。1976年之前小波系數(shù)實部等值線密集,1976年之后變稀,說明進入20世紀(jì)80年代以來,大沽河入海徑流量變幅趨緩,處于低流量期,與前述突變檢驗的結(jié)論一致。
圖8為入海徑流量小波方差圖,用來確定入海徑流量演化過程中存在的主周期。從圖8可以看出,入海徑流量小波方差共有3個峰值,第一峰值為21 a,該時間尺度波動能量最強,正負變化明顯,這一周期對近61 a大沽河入海徑流量周期變化起主要作用,是豐枯變化的主周期;其次還存在12 a和7 a兩個峰值,分別對應(yīng)著第二、第三主周期。上述3個周期共同對大沽河入海徑流量變化起作用,3個周期的波動控制著大沽河入海徑流量在整個時間域內(nèi)的變化特征。
圖8 大沽河入海徑流量小波方差Fig.8 Wavelet variance diagram of Dagu River runoff
Morlet小波系數(shù)的模值,是不同時間尺度變化周期所對應(yīng)的能量密度在時間域中分布的反映,系數(shù)模值愈大,表明其所對應(yīng)時段或尺度的周期性就越強[27],大沽河入海徑流量小波系數(shù)模值分布情況如圖9所示。由圖9可知,在大沽河入海徑流量演化過程中,17~26 a時間尺度模值最大,說明該時間尺度周期變化最明顯,11~14 a時間尺度的周期變化次之,其他時間尺度的周期性變化較小。
圖9 大沽河入海徑流量小波系數(shù)模值Fig.9 Modulus of wavelet transform coefficient of Dagu River runoff
3.4.2主周期小波系數(shù)分析
圖10為第一主周期21 a、第二主周期12 a、第三主周期7 a的大沽河入海徑流量序列的小波系數(shù)變化。在21 a左右的特征時間尺度下,年徑流量經(jīng)歷了大約4次較為顯著的豐枯交替變化;從1956年開始,該周期強度一直持續(xù)減弱。在12 a左右的特征時間尺度下,年徑流量經(jīng)歷了大約7個周期的豐枯循環(huán)交替;從1956年到1985年該周期強度一直持續(xù)減弱,1985年之后又逐漸增強,但強度僅有1960~1970年平均的25%左右。在7 a左右的特征時間尺度下,年徑流量經(jīng)歷了大約12個周期的豐枯循環(huán)交替;從1956年到2000年該周期強度一直持續(xù)減弱,2000年之后又進入了一輪強周期,但強度僅有1960~1980年平均的50%左右。
圖10 大沽河入海徑流量小波分析主周期Fig.10 Main periods of Dagu River runoff by wavelet analysis
對于同一個時間序列,大周期與小周期的豐枯點并不完全一致,小周期是時間序列隨機性與規(guī)律性的綜合體現(xiàn),不確定性和波動性較大;由大環(huán)境影響因素決定的大周期,總體變化趨勢具有較為穩(wěn)定持續(xù)的規(guī)律性和確定性。
由突變檢驗分析(見圖4~6)可知,大沽河入海徑流量在1976年有1個突變點。因此,近似假定1956~1976年間是受人類活動影響相對較小的基準(zhǔn)期,建立這一時期的降水量-入海徑流量雙累積曲線關(guān)系,定量分析氣候變化和人類活動對徑流量的影響。圖11為大沽河流域1956~1976年降水量和入海徑流量雙累積相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)達0.961 5,相關(guān)程度較高。將1980~2016年累積降水量數(shù)據(jù)代入雙累積關(guān)系式,計算該時段在假設(shè)人類活動條件與1956~1976年相近條件下的累積徑流量,記為R擬合,R擬合與R實測對比如圖12所示。
圖11 1956~1976年降水-徑流量雙累積曲線Fig.11 Double cumulative curve of annual precipitation and annual runoff from 1956 to 1976
以1956~1976年為基礎(chǔ)期,對比1980~1989年、1990~1999年、2000~2009年、2010~2016年不同時期擬合徑流量與1956~1976年實測徑流量、不同時期擬合徑流量與同期實測徑流量的變化,統(tǒng)計氣候變化和人類活動對大沽河入海徑流量變化的影響,結(jié)果如表1所列。氣候變化對入海徑流量的影響,可表示為1976年前實測徑流量(年均9.28億m3)與1979年后擬合徑流量的差值,對應(yīng)表1中的“氣候變化影響”一列;人類活動對入海徑流量的影響,可表示為1979年以后擬合徑流量R擬合與同時期實測徑流量R實測的差值,即對應(yīng)表1中的“人類活動影響”一列。
表1 與1956~1976年相比不同時期氣候變化和人類活動對大沽河入海徑流量的影響
由表1可知:1990年以前氣候變化對大沽河入海徑流量變化的影響較大,年均超過2億m3,1990~2016年氣候變化對大沽河入海徑流量變化的影響在1億m3上下波動。而人類活動對大沽河入海徑流量變化的影響比較穩(wěn)定,年均6億m3左右,遠遠大于氣候因素的影響。1980~1989年、2010~2016年氣候變化對大沽河入海徑流量變化的影響貢獻率較大,分別為27%,21%,而1990~2009年氣候變化影響程度小于其他時期,小于10%。
人類活動促使大沽河入海徑流量減小,人類活動對大沽河入海徑流量影響的貢獻率在1980~2016年期間呈現(xiàn)增大-穩(wěn)定-減小的趨勢。
經(jīng)統(tǒng)計分析,1956~2016年大沽河流域年降水量呈顯著減少趨勢(p<0.05),平均減少速率為2.793 mm/a,Theil-Sen趨勢坡度為β=-2.285 mm/a。大沽河為溫帶季風(fēng)雨源性河流,徑流量受降水量控制,大沽河入海徑流量與流域年均降水量具有顯著相關(guān)關(guān)系(見圖13),達到極顯著性水平(p<0.01)。
圖13 大沽河流域降水量與入海徑流量相關(guān)關(guān)系Fig.13 Correlation of precipitation with runoff in Dagu River Basin
姜德娟等[3]研究了1964~2008年大沽河流域南村、產(chǎn)芝水庫和尹府水庫3個水文站點的徑流資料,認為由于降水變化和人類活動的影響,近年來大沽河在枯水期出現(xiàn)多年斷流狀態(tài),說明自1980年以來大沽河已基本演變?yōu)榧竟?jié)性河流。盛茂剛等[28]研究了大沽河流域內(nèi)及周邊的28個雨量站1952~2011年的降水資料,認為大沽河流域年降水量有著明顯的下降趨勢,年降水量近60 a總體變化的傾向率為-21 mm/10 a;總體上,20世紀(jì)50年代至60年代上半期屬于豐水期,80年代屬于枯水期,90年代屬于平水期,60年代下半期和70年代以及21世紀(jì)以來為豐枯交替變換明顯時期。以上研究成果均支持本文關(guān)于大沽河入海徑流量1956~2016年呈減少趨勢、1976年出現(xiàn)突變的結(jié)論。
自1976年以來,大沽河流域連續(xù)出現(xiàn)枯水年,水資源量減少。尤其在1981年大旱后,連年干旱少雨,城市供水頻頻告急。青島市為緩解城市供水危機,采取疏干開采大沽河地下水資源措施,大規(guī)模地向青島市主城區(qū)供水;至1990年,10 a間僅大沽河膠州段平均年開采水量2 090萬m3,而這10 a該水源地地下水年均各種補給量之和為1 600萬m3/a,年均超采地下水量490萬m3。由于多年連續(xù)超采,地下水位發(fā)生了明顯變化,李哥莊一帶出現(xiàn)了大面積的漏斗區(qū),漏斗區(qū)面積達70 km2,賈疃、李哥莊段地下水漏斗中心水位已降至海平面以下5 m。同時,在海潮高水位的壓差作用下,致使海水大面積入侵,入侵面積為55.2 km2。20世紀(jì)80~90年代,大沽河取用水量急劇增加,加之由于大沽河地下水位低,地表徑流主要補充地下水,入海徑流量大幅減少,人類活動影響顯著。
為了防止海水入侵及漬害,1991年大沽河下游入??谔幵锨f攔河閘進行了改建,可攔蓄地表水180萬m3,既蓄水補源、灌溉農(nóng)田,又攔截了海水明流上溯[29]。1998年,在李哥莊南部建立了麻灣莊截滲墻,修建地下水庫,截滲墻上下游之間的水力聯(lián)系被切斷,海水入侵被有效阻止[30]。地下水庫的建成,既阻止了海水倒灌入侵,也攔蓄了部分地表徑流和地下潛流,補充了地下水資源。經(jīng)一段時間的涵養(yǎng),地下水位得到逐漸回升。2001年“8·01”大洪水,通過地下水庫的攔蓄,庫區(qū)地下水位得到大幅度上升,平均上升2.05 m,增蓄地下水量8 600萬m3[31]。
2010年之前,大沽河作為青島市的主水源,承擔(dān)著向主城區(qū)和沿線城市供水的任務(wù),據(jù)統(tǒng)計,2009年大沽河向流域外供水1.47億m3。2010年之后,隨著經(jīng)濟社會發(fā)展水平提高,用水結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,引黃引江客水成為青島市城市供水的主水源,相應(yīng)減少了從大沽河的取水量,2012~2014年大沽河向流域外年均供水1.3億m3。因此,2010~2016年,人類活動對大沽河入海徑流量變化影響的貢獻率減小。
本文以大沽河1956~2016年入膠州灣徑流量為研究對象,對入海徑流量時間序列的變化趨勢、突變點、變化周期進行了分析,從氣候變化和人類活動兩個方面對影響因素進行了定量研究,主要結(jié)論如下:
(1) 1956~2016年大沽河入海徑流量總體上呈顯著減少趨勢,平均減少速率為0.158 5億m3/a,變化趨勢坡度為β=-0.072 11億m3/a。
(2) MK法與改進MK法結(jié)果均表明大沽河入海徑流量呈下降趨勢,MK法與MMK法通過顯著性檢驗,PW-MK法與TFPW-MK法未通過顯著性檢驗。由于對自相關(guān)性去除方法不同,4種趨勢檢驗法得到的統(tǒng)計量大小不同。
(3) Mann-Kendall法、累積距平法、滑動t檢驗法突變檢驗結(jié)論一致,1976年前后大沽河入海徑流量發(fā)生了由多到少的突變,突變年份前后10 a均值變幅為54%。
(4) Morlet復(fù)小波變換分析表明,大沽河入海徑流量存在著3個時間尺度的變化周期,其中第一主周期為21 a、第二主周期為12 a、第三主周期為7 a。
(5) 大沽河入海徑流量的變化主要受氣候變化與人類活動影響,其中人類活動是造成徑流減少的主要因素,貢獻率為73%~94%,且人類活動的貢獻率在1980~2016年期間呈現(xiàn)增大-穩(wěn)定-減小的趨勢。