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        永定河上游水文要素演變及環(huán)流形勢(shì)分析

        2023-11-07 04:45:10王旭東韓作強(qiáng)
        海河水利 2023年10期
        關(guān)鍵詞:官?gòu)d水庫(kù)來(lái)水量海溫

        魏 琳,王旭東,韓作強(qiáng)

        (1.海河水利委員會(huì)水文局,天津 300170;2.黃河水利委員會(huì)水文局,河南 鄭州 450003)

        永定河是京津冀區(qū)域水源涵養(yǎng)、生態(tài)屏障和重要河流之一,為推進(jìn)永定河綜合治理與生態(tài)修復(fù)、打造綠色生態(tài)河流廊道,2003 年開(kāi)始從山西河北2 省向北京市集中輸水,由洋河上的友誼水庫(kù)和洋河水庫(kù)、壺流河上的壺流河水庫(kù)、桑干河上的冊(cè)田水庫(kù)向官?gòu)d水庫(kù)輸水;2018 年秋季開(kāi)始實(shí)施永定河生態(tài)補(bǔ)水,包括引黃生態(tài)補(bǔ)水和永定河集中輸水兩部分,引黃生態(tài)補(bǔ)水利用山西萬(wàn)家寨引黃北干線工程,經(jīng)桑干河,輸水至永定河;永定河集中輸水主要是利用桑干河、壺流河和洋河3 條線路,經(jīng)過(guò)近20 a 的補(bǔ)水,2021年實(shí)現(xiàn)26 a來(lái)865 km 河道首次全線通水,2022年永定河上游出現(xiàn)少見(jiàn)的洪水過(guò)程,因此對(duì)永定河上游主要產(chǎn)流區(qū)降雨、徑流演變特性分析具有重要且迫切的意義。

        氣候變化和高強(qiáng)度的人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致了永定河流域普遍水資源短缺和生態(tài)系統(tǒng)退化,研究表明人類(lèi)活動(dòng)對(duì)徑流變化的貢獻(xiàn)更大[1],侯蕾等[2]采用15個(gè)國(guó)家氣象站及3 個(gè)水文站數(shù)據(jù)對(duì)降雨、氣溫及徑流等水文氣象要素的趨勢(shì)性及突變性進(jìn)行分析,并對(duì)徑流變化的主要因素簡(jiǎn)單闡述。莫崇勛等[3]對(duì)流域蒸發(fā)能力、降雨和徑流的演變趨勢(shì)進(jìn)行分析,并采用彈性系數(shù)法對(duì)影響因素開(kāi)展定量分析,結(jié)果顯示氣候變化及人類(lèi)活動(dòng)引起徑流變化占比約為3∶7。對(duì)于降雨的研究大多基于有限的氣象站點(diǎn),考慮到氣象站點(diǎn)在山區(qū)布設(shè)的局限性,本文基于多種數(shù)據(jù)源信息,開(kāi)展流域降雨徑流的時(shí)空演變規(guī)律分析研究,從“空天地”全面系統(tǒng)地揭示永定河主要產(chǎn)流區(qū)降水及徑流演變規(guī)律,并針對(duì)異常年份大氣環(huán)流形勢(shì)及海溫場(chǎng)進(jìn)行分析,為永定河流域來(lái)水異常年份提前預(yù)警,支撐流域生態(tài)水量調(diào)度及水資源管理與調(diào)配工作。

        1 研究區(qū)及數(shù)據(jù)資料

        1.1 研究區(qū)概況

        永定河是海河流域七大河流之一,位于東經(jīng)112°~117°45′、北緯39°~41°20′,地處北運(yùn)河、潮白河西南和大清河以北,流經(jīng)內(nèi)蒙古、山西、河北、北京、天津5?。ㄖ陛犑?、自治區(qū)),流域面積4.7萬(wàn)km2。上游由兩大支流組成,一支是源于內(nèi)蒙古高原的洋河,另一支是源于山西高原的桑干河,2 條河流經(jīng)交替連接的盆地和峽谷,于河北懷來(lái)縣朱官屯匯合稱(chēng)永定河;在官?gòu)d附近納媯水河,經(jīng)官?gòu)d山峽于三家店入平原,平原河道全長(zhǎng)約203 km,分為三家店—盧溝橋、盧溝橋—梁各莊、永定河泛區(qū)和永定新河4段。

        1.2 研究資料

        本研究主要使用有關(guān)水文站及氣象站點(diǎn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及NCEP/NCAR 再分析月平均資料。其中,NCEP/NCAR 再分析資料包括經(jīng)、緯向風(fēng)、海溫及500 hPa位勢(shì)高度,分辨率均為2.5°×2.5°;氣象數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)氣象局氣象數(shù)據(jù)中心,水文站數(shù)據(jù)來(lái)源于水文年鑒,其中降雨量站點(diǎn)包括永定河官?gòu)d水庫(kù)以上區(qū)域共計(jì)79個(gè)站,9個(gè)站為氣象數(shù)據(jù)、70個(gè)站為水文降雨站點(diǎn)數(shù)據(jù),1961—2019年逐月降水量資料,總計(jì)59 a數(shù)據(jù)系列。具體站點(diǎn)位置,如圖1 所示。天然徑流量系列采用海河流域第三次水資源調(diào)查評(píng)價(jià)成果,系列年限為1956—2016年。

        圖1 永定河流域降雨量站點(diǎn)分布

        2 研究方法

        2.1 經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)分析方法(EOF)

        經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)分解法是由Pearson 提出的,由Lorenz 將其引入氣象問(wèn)題分析中,常用于分析變量場(chǎng)的時(shí)間和空間分布特征,是提取主要數(shù)據(jù)特征量的一種方法,可以將變量場(chǎng)的主要信息由幾個(gè)典型特征向量集中表現(xiàn),提取出反映時(shí)間特征的特征量及反映空間分布特征的特征量[4,5]。并對(duì)采用數(shù)據(jù)資料分析中的空間模態(tài)是否隨機(jī)進(jìn)行檢驗(yàn),采用NORTH等[6](1982)研究提出的方法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

        2.2 周期分析方法

        采用連續(xù)小波變換方法[7]進(jìn)行周期分析,小波方差圖能反映徑流時(shí)間序列的波動(dòng)能量隨尺度的分布情況。利用小波方差圖來(lái)確定徑流演變過(guò)程中存在的主周期。

        2.3 突變檢驗(yàn)法

        研究中突變檢驗(yàn)[8]采用2種方法,分別為有序聚類(lèi)法及M-K 突變檢驗(yàn)法。其中,有序聚類(lèi)法基于最優(yōu)二分割原理,認(rèn)為變異點(diǎn)前后序列的離差平方和最小。M-K 突變檢驗(yàn)法是另外一種常用的序列突變檢驗(yàn)方法,通過(guò)構(gòu)建M-K 統(tǒng)計(jì)量,若UF 或UB 的值小于0 則表明呈下降趨勢(shì),當(dāng)超過(guò)臨界直線時(shí)表明上升或下降趨勢(shì)顯著,超過(guò)臨界線的范圍確定為出現(xiàn)突變的時(shí)間區(qū)域;若UF 和UB 出現(xiàn)交點(diǎn)且交點(diǎn)在臨界線之間,則交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻便是突變開(kāi)始的時(shí)間。

        3 汛期降雨量變化特征

        3.1 降雨量變化的時(shí)空分布

        對(duì)1961—2019 年汛期(6—8 月)永定河上游山區(qū)降水場(chǎng)進(jìn)行EOF分解,結(jié)果詳見(jiàn)表1。

        表1 1961—2019年汛期海河流域降水EOF分解特征向量方差貢獻(xiàn)率

        由表1 可知,前2 個(gè)模態(tài)通過(guò)了95%置信度的North 統(tǒng)計(jì)顯著性檢驗(yàn),其累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)60%,因此前2 個(gè)模態(tài)可以反映永定河山區(qū)汛期降水的2種分布類(lèi)型。

        第一模態(tài)方差貢獻(xiàn)率為54%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他模態(tài)的貢獻(xiàn)率,是降水場(chǎng)的主要空間分布形勢(shì)。汛期降水場(chǎng)第一模態(tài)特征向量分布,如圖2所示。

        圖2 汛期降水場(chǎng)第一模態(tài)特征向量分布

        從圖2 可以看出,第一模態(tài)站點(diǎn)的特征值均為正值,表明1961—2019 年汛期降水變化趨勢(shì)具有高度的一致性,即全流域汛期全部多雨或者少雨的降水分布特征,整個(gè)區(qū)域受大尺度天氣系統(tǒng)影響。高值中心位于洋河流域,說(shuō)明該區(qū)域汛期降水量變化大,低值中心位于洋河響水堡、桑干河石匣里至官?gòu)d水庫(kù)區(qū)域。從整個(gè)上游區(qū)域來(lái)看,洋河流域降水變化程度最高,其次為桑干河流域,最低為中下游洋河響水堡、桑干河石匣里至官?gòu)d水庫(kù)區(qū)域。

        第二模態(tài)方差貢獻(xiàn)率僅6%,其反映的降水場(chǎng)信息較少,這也是典型的降水主要空間分布形式。這種分布從上游至下游呈現(xiàn)“少—多—少”的分布態(tài)勢(shì),如圖3所示。

        圖3 汛期降水場(chǎng)第二模態(tài)特征向量分布

        時(shí)間系數(shù)代表了對(duì)應(yīng)特征向量空間分布模態(tài)的時(shí)間變化特征,系數(shù)符號(hào)決定模態(tài)的方向,正號(hào)表示與模態(tài)同向,負(fù)號(hào)表示相反,且系數(shù)絕對(duì)值越大表明這一年該類(lèi)模態(tài)越典型。對(duì)60 a 來(lái)2 種降水空間模態(tài)分布類(lèi)型統(tǒng)計(jì)分析,取每年時(shí)間系數(shù)絕對(duì)值最大所對(duì)應(yīng)的特征向量作為當(dāng)年降水空間分布模態(tài),59 a中32 a以第一模態(tài)為主,時(shí)間系數(shù)趨勢(shì)斜率小于0,說(shuō)明59 a來(lái)永定河上游山區(qū)降水量有減少趨勢(shì);10 a以第二模態(tài)為主。具體情況,如圖4所示。

        圖4 前2個(gè)特征向量場(chǎng)的時(shí)間系數(shù)

        3.2 降雨量的周期變化

        采用Morlet小波對(duì)永定河上游山區(qū)降水量進(jìn)行小波分析,小波功率譜與全譜變化過(guò)程如圖5所示。

        圖5 小波功率譜與全譜變化過(guò)程

        從圖5(a)可以看出,降水量在1961—1970 年有明顯的1~4 a周期變化、1990—1998年有明顯的4 a左右周期變化、1990—2008 年有明顯的8~10 a 周期變化,顏色越黑代表降水量越偏少,圖中顯示未來(lái)將處于降雨偏少的年代際背景下。從圖5(b)可以看出,降水量存在3 a 主周期,1990—2008 年的9 a主周期未通過(guò)顯著性檢驗(yàn),22 a 主周期受到邊界效應(yīng)的影響在影響錐外,不予考慮。因此,永定河山區(qū)降水存在3 a顯著性周期。

        通過(guò)對(duì)降雨量的周期及時(shí)空分布變化分析可知,永定河上游汛期降水呈現(xiàn)顯著的3 a周期,根據(jù)周期變化規(guī)律可以預(yù)計(jì)未來(lái)永定河將處于少雨的年代際背景。從時(shí)空分布來(lái)看,整體上降水有減少的趨勢(shì),59 a中汛期全部多雨或者少雨的年份占54%,是降水場(chǎng)的主要空間分布形態(tài),高值中心位于洋河流域,該區(qū)域變化程度最高;17%的年份從上游至下游呈現(xiàn)“少—多—少”的分布態(tài)勢(shì),高值中心位于桑干河上游。

        3.3 降雨量突變分析

        由于水文時(shí)間序列具有非線性、非平穩(wěn)性,系列的突變點(diǎn)往往包含豐富的突變信息,反映了引起突變的氣候原因、人類(lèi)活動(dòng)的影響等。診斷分析水文序列的變異點(diǎn)及演變規(guī)律,對(duì)異?,F(xiàn)象的分析和預(yù)測(cè)具有重要的作用。本文采用有序聚類(lèi)法及M-K突變檢驗(yàn)法,對(duì)汛期降水量開(kāi)展突變檢驗(yàn),結(jié)果如圖6所示。

        圖6 永定河上游汛期降水量突變分析

        從圖6(a)可以看出,1996 及1979 年為突變年份;從圖6(b)可以看出,1983 年為突變年份,1996—2010 年呈顯著減少趨勢(shì)。特別需要指出的是,2011年至今降水有增多回升趨勢(shì)。根據(jù)2種方法的綜合分析,受氣候變化的影響,20 世紀(jì)70 年代末至80 年代初永定河上游汛期降水量有明顯的突變。

        4 異常年份大氣環(huán)流形勢(shì)及海溫

        1961—2019 年永定河上游汛期降水量距平,如圖7所示。

        圖7 1961—2019年永定河上游汛期降水量距平

        從圖7可以看出,33 a為負(fù)距平,26 a為正距平,其中8 a 為多雨年,距平大于20%;12 a 為少雨年,距平小于20%;其余39 a 為正常年份,距平在±20%以?xún)?nèi)。異常多雨年份(降水量距平大于30%)分別為1967、1995、2013、1973、1964、1979 年,異常少雨年份(降水量距平小于30%)為1965、1999、2009、1997年。下面重點(diǎn)討論環(huán)流形勢(shì)及海溫對(duì)永定河上游汛期降水異常的影響。

        4.1 異常少雨年

        枯水年份高低空配置及海溫場(chǎng)分布,如圖8所示。

        圖8 枯水年份高低空配置及海溫場(chǎng)分布

        從高空500 hPa來(lái)看,烏拉爾山以東至鄂霍次海地區(qū)為高度負(fù)距平,受西北氣流控制,冷空氣勢(shì)力偏北,副熱帶高壓強(qiáng)度偏弱,西伸脊點(diǎn)偏東。從底層850 hPa 風(fēng)場(chǎng)來(lái)看,無(wú)有效的水汽輸送,導(dǎo)致流域整體降水偏少。從海溫合成來(lái)看,赤道東太平洋海溫出現(xiàn)明顯正異常。這也是永定河流域降水偏少的重要指征,可以以此來(lái)初步判斷永定河流域是豐水年還是枯水年。

        4.2 異常多雨年

        豐水年份高低空配置及海溫場(chǎng)分布,如圖9所示。

        圖9 豐水年份高低空配置及海溫場(chǎng)分布

        從高空500 hPa來(lái)看,副熱帶高壓強(qiáng)度偏強(qiáng),脊線位置偏北,西伸脊點(diǎn)偏西,巴爾喀什湖至貝加爾湖為高度場(chǎng)負(fù)距平中心,海河流域?yàn)椴矍捌蠚饬?。從底?50 hPa風(fēng)場(chǎng)來(lái)看,副熱帶西北側(cè)從華南—長(zhǎng)江中游—華北有偏南風(fēng)異常,利于水汽向北輸送,永定河降水偏多。從海溫來(lái)看,赤道東太平洋海溫出現(xiàn)明顯負(fù)異常。

        從以上分析可以看出,赤道東太平洋出現(xiàn)明顯負(fù)異常,副熱帶高壓位置偏北偏西,850 hPa 風(fēng)場(chǎng)有明顯的偏南風(fēng)異常,有利于永定河上游汛期降水偏多,反之偏少。因此,可根據(jù)上述異常特征,提前預(yù)判流域降水趨勢(shì),為水旱災(zāi)害防御及水資源調(diào)度工作開(kāi)展提供依據(jù),贏得工作主動(dòng)。

        5 水資源演變分析

        5.1 趨勢(shì)分析

        趨勢(shì)分析擬采用線性回歸法、M-K 秩次相關(guān)檢驗(yàn)法、Spearman 秩次相關(guān)檢驗(yàn)法等進(jìn)行趨勢(shì)檢驗(yàn)。線性回歸法較為常用,能夠圖像化地表征序列變化趨勢(shì),其余2 種方法能夠定性且定量地對(duì)徑流量序列趨勢(shì)進(jìn)行分析檢驗(yàn)。冊(cè)田水庫(kù)和官?gòu)d水庫(kù)水文站年徑流量變化趨勢(shì)性診斷結(jié)果,詳見(jiàn)表2。

        表2 水文站年徑流量變化趨勢(shì)性診斷結(jié)果

        冊(cè)田水庫(kù)和官?gòu)d水庫(kù)天然徑流系列年來(lái)水量過(guò)程線,如圖10所示。

        圖10 天然徑流系列年來(lái)水量過(guò)程線

        從圖10(a)可以看出,冊(cè)田水庫(kù)天然來(lái)水量呈現(xiàn)明顯減少趨勢(shì),相應(yīng)趨勢(shì)線斜率為-514.2,通過(guò)Spearman秩次相關(guān)檢驗(yàn)法及M-K秩次相關(guān)檢驗(yàn)法同樣可以得出一致的結(jié)論,冊(cè)田水庫(kù)天然來(lái)水量呈明顯的下降趨勢(shì)。分階段來(lái)看,20世紀(jì)70年代以前,流域年來(lái)水量相對(duì)較多,處于豐水期;1999 年以來(lái),流域年來(lái)水量處于平穩(wěn)的低值期,無(wú)明顯的下降趨勢(shì)。

        從圖10(b)可以看出,官?gòu)d水庫(kù)天然來(lái)水量呈現(xiàn)明顯的減少趨勢(shì),相應(yīng)趨勢(shì)線斜率為-835.97,通過(guò)Spearman 秩次相關(guān)檢驗(yàn)法來(lái)水有明顯的上升趨勢(shì),M-K 秩次相關(guān)檢驗(yàn)法與線性回歸法具有一致結(jié)論,官?gòu)d水庫(kù)天然來(lái)水量呈明顯的下降趨勢(shì)。長(zhǎng)期來(lái)看,官?gòu)d水庫(kù)天然來(lái)水量呈明顯的下降趨勢(shì)。分階段來(lái)看,20 世紀(jì)80 年代以前,流域年來(lái)水量相對(duì)較多,處于豐水期;1997—2010 年,流域年來(lái)水量處于平穩(wěn)的低值期,隨著2011 年以來(lái)汛期降水有明顯的增多趨勢(shì),相應(yīng)地流域年來(lái)水量也有止跌回升的趨勢(shì)。

        5.2 周期分析

        采用小波分析法進(jìn)行周期性分析檢驗(yàn)。當(dāng)小波系數(shù)實(shí)部值為正時(shí),代表徑流豐水期;為負(fù)時(shí),表示徑流枯水期。冊(cè)田水庫(kù)和官?gòu)d水庫(kù)來(lái)水量小波分析圖,如圖11—12所示。

        從圖11(a)可以看到,冊(cè)田水庫(kù)徑流變化過(guò)程中存在多時(shí)間尺度特征。1956—2016 年演化過(guò)程中存在著25~30 a的主振蕩周期。15~20 a尺度的周期變化在1980 年代以前表現(xiàn)得較為穩(wěn)定,10~15 a尺度的周期變化在1990 年代之后表現(xiàn)得較為穩(wěn)定。圖11(b)顯示,冊(cè)田水庫(kù)來(lái)水量存在3個(gè)較為明顯的峰值,依次對(duì)應(yīng)著6、16、28 a 時(shí)間尺度。其中,最大峰值對(duì)應(yīng)著28 a 的時(shí)間尺度,說(shuō)明28 a 左右的周期震蕩最強(qiáng),為流域年徑流變化的第一主周期;16 a時(shí)間尺度對(duì)應(yīng)著第二峰值,為徑流變化的第二主周期;6 a時(shí)間尺度對(duì)應(yīng)著第三峰值,為徑流變化的第三主周期。這說(shuō)明上述3個(gè)周期的波動(dòng)控制著流域來(lái)水量在整個(gè)時(shí)間域內(nèi)的變化特征。

        從圖12(a)可以看到,官?gòu)d水庫(kù)徑流變化過(guò)程中存在多時(shí)間尺度特征。1956—2016 年演化過(guò)程中存在著25~30 及15~20 a 尺度的周期變化。圖12(b)顯示,官?gòu)d水庫(kù)來(lái)水量存在3個(gè)較為明顯的峰值,依次對(duì)應(yīng)著29、18、6 a 時(shí)間尺度。其中,最大峰值對(duì)應(yīng)著29 a 的時(shí)間尺度,說(shuō)明29 a 左右的周期震蕩最強(qiáng),為流域年徑流變化的第一主周期;18 a時(shí)間尺度對(duì)應(yīng)著第二峰值,為徑流變化的第二主周期;6 a時(shí)間尺度對(duì)應(yīng)著第三峰值,為徑流變化的第三主周期。這說(shuō)明上述3個(gè)周期的波動(dòng)控制著流域來(lái)水量在整個(gè)時(shí)間域內(nèi)的變化特征。因此,可以得出冊(cè)田水庫(kù)、官?gòu)d水庫(kù)天然來(lái)水量系列存在明顯的周期性和趨勢(shì)性。

        5.3 突變分析

        同時(shí)對(duì)永定河上游官?gòu)d以上、冊(cè)田以上區(qū)域,采用有序聚類(lèi)法及M-K 突變檢驗(yàn)法分別對(duì)天然徑流量系列的變異情況開(kāi)展分析。永定河官?gòu)d以上、冊(cè)田以上天然徑流量序列的總離差平方和的變化過(guò)程,分別如圖13(a)、圖14(a)所示。

        圖13 永定河官?gòu)d以上年天然徑流量突變分析

        圖14 永定河冊(cè)田以上年天然徑流量突變分析

        從圖13(a)、圖14(a)可以看出,永定河官?gòu)d以上年天然徑流量系列的總離差平方和在1959 年出現(xiàn)最低點(diǎn),其次為1983、1996 年,說(shuō)明20 世紀(jì)60 年代前后是永定河河北省年天然徑流量序列顯著變化的年份,20 世紀(jì)80 年代初及90 年代末也出現(xiàn)突變;永定河冊(cè)田以上年天然徑流量序列在1969、1979、1998年為突變年份。

        永定河官?gòu)d以上、冊(cè)田以上年天然徑流量的M-K統(tǒng)計(jì)量的時(shí)程變化,分別如圖13(b)、圖14(b)所示。由圖13(b)中UF 曲線可以看出,官?gòu)d水庫(kù)天然徑流量自1998 年以來(lái)有明顯的減少趨勢(shì),根據(jù)UF 與UB曲線交點(diǎn)的位置,確定官?gòu)d水庫(kù)天然徑流量減少趨勢(shì)是從1986 年開(kāi)始的。從圖14(b)中UF 曲線可以看出,冊(cè)田水庫(kù)天然徑流量自2000 年以來(lái)有明顯的減少趨勢(shì),根據(jù)UF 與UB 曲線交點(diǎn)的位置,確定冊(cè)田水庫(kù)天然徑流量減少趨勢(shì)是從1996年開(kāi)始的。

        綜合上述2 種方法分析,冊(cè)田水庫(kù)年天然徑流量系列突變點(diǎn)在1996 年,官?gòu)d水庫(kù)年天然徑流量系列突變點(diǎn)在1986 年。20 世紀(jì)80 年代末90 年代初,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人類(lèi)活動(dòng)加劇,引起流域下墊面變化,冊(cè)田水庫(kù)及官?gòu)d水庫(kù)的天然徑流量開(kāi)始有明顯的突變。

        6 結(jié)論

        根據(jù)水文氣象等多源長(zhǎng)系列資料,從“空天地”一體對(duì)永定河上游異常年份大氣環(huán)流形勢(shì)、赤道東太平洋海溫影響、降水的時(shí)空分布、水資源的演變分析等進(jìn)行全方位分析,結(jié)論如下。

        (1)受大尺度天氣系統(tǒng)影響,研究區(qū)域汛期降水呈現(xiàn)全部多雨或者少雨的分布特征,其中洋河流域降水變化程度最高,其次為桑干河流域,最低為中下游洋河響水堡、桑干河石匣里至官?gòu)d水庫(kù)區(qū)域,且從上游至下游呈現(xiàn)“少—多—少”的分布態(tài)勢(shì)。永定河上游汛期降水呈現(xiàn)顯著的3 a周期,根據(jù)周期演變規(guī)律,預(yù)計(jì)未來(lái)永定河將處于少雨的年代際背景。受氣候變化的影響,20 世紀(jì)70 年代末至80 年代初,永定河上游汛期降水量有明顯的突變。

        (2)永定河上游汛期降水與副熱帶高壓位置及低空偏南風(fēng)異常有直接的關(guān)系,與赤道東太平洋海溫有明顯的相關(guān)關(guān)系。赤道東太平洋出現(xiàn)明顯負(fù)異常,副熱帶高壓位置偏北偏西,850 hPa 風(fēng)場(chǎng)有明顯的偏南風(fēng)異常,有利于永定河上游汛期降水偏多,反之偏少。

        (3)官?gòu)d水庫(kù)來(lái)水量存在明顯的周期性和趨勢(shì)性。長(zhǎng)期來(lái)看,官?gòu)d水庫(kù)天然來(lái)水量呈明顯的下降趨勢(shì),但是2011 年以來(lái)來(lái)水量有止跌回升的趨勢(shì)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人類(lèi)活動(dòng)影響的加劇,官?gòu)d水庫(kù)來(lái)水量在20 世紀(jì)80 年代末90 年代初有明顯的突變。

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