第三节 黄河三角洲水资源时空演变特征
一、水资源要素历史变化特征分析
黄河三角洲地区水资源状况复杂,不仅包括当地降水产生的水资源,还包括黄河中上游的径流资源。水资源的变化受多种因素的影响,如气候因素、下垫面因素等。大量的研究表明,自然界中水资源量的变化在很大程度上受到气候因素的影响。由于受到数据资料的限制,这里在分析区域地表水资源量的基础上重点分析降水和蒸发的时空变化特征;而黄河中上游的径流来水主要利用利津水文站的实测资料进行分析。
(一)数据选择与计算方法
1.数据选择
黄河三角洲当地地表径流量数据来源于东营市的《东营市水利志》和《东营市水资源公报》,资料年限1967—2010年。
黄河三角洲区域的气象资料采用东营市5个气象站的数据进行分析,其中包括1个国家级气象站(东营站)、4个省级气象站(广饶站、利津站、垦利站和河口站),如图2-6所示。时间序列长度为1961—2007年。
气象数据资料包括逐日降水、均温、最高温、最低温、2m高度风速、日照时数、相对湿度和大气压。这些气象要素数据缺失率均在0.70%以下。对于缺失资料的插补采用时间插值和空间插值两种方法处理。如临近有与缺测数据站相似自然条件的站点,则利用这些站点的数据采用空间线性插值的方法得到缺测数据;否则,利用该站上、下年同期数据,采用插值方法得到缺测数据。研究中,气象站的实测数据采用计算Von Neumann ration(N),Cumulative deviations (Q/n-0.5,R/n-0.5),Bayesian procedures(U,A)等三种统计量的方法(Buishand T A,1982)进行均一性检验(95%置信度)。
图2-6 黄河三角洲DEM高程及气象站位置
黄河中上游径流来水采用黄河利津站的逐月径流资料,资料年限为1950—2005年。
东营市地下水位采用东营市逐月浅层地下水位,时间序列为20世纪80年代和21世纪初两个阶段。广饶县地下水位采用广饶县地下水长期观测井数据,资料年限为2000—2009年。
2.研究方法
在研究中,潜在蒸发量(ETp)由联合国农粮组织推荐使用的彭曼—蒙特斯公式(Penman-Monteith)计算:
式中:ETp为潜在蒸发量,mm/d;Δ为饱和水汽压-温度曲线斜率,kPa/℃;γ为干湿表常数,kPa/℃;Rn为地表净辐射,MJ/(m2·d);G为土壤热通量,MJ/(m2·d);u2为2m高度风速,m/s;T为空气温度,℃;es为饱和水汽压,kPa;ea为实际水汽压,kPa。
径流量趋势分析采用滑动平均法。滑动平均法采用确定时间序列的平滑值来显示变化趋势,对样本量为n的序列x,其数学表达式为
式中:k为滑动长度,经过滑动平均后,序列中短于滑动长度的周期大大削弱,独立性和自由度降低,显现出变化趋势。
水资源以及气象要素的变化趋势及突变检验采用气象计算中常用的Mann-Kendall法(非参数检验法,以下简称MK法)进行计算。MK法通过构造正序列(UF)和逆序列(UB)进行计算,根据正逆序列统计量的曲线判断气象要素的变化趋势及突变特征。当正序列(UF)的值大于0,表示序列呈上升趋势,小于0表示下降趋势。当超过临界直线时,表示上升或下降趋势显著。如果正序列(UF)和逆序列(UB)两曲线出现交点,且交点在临界线之间,那么交点对应的时刻便是突变开始的时间。该方法的优点是数据序列不需要遵从一定的分布,也不受少数异常值的干扰。
水资源量及降水蒸发等要素的空间插值应用气象水文中常用的反距离权重法(Inverse Distance Weighted,简称IDW),基于ArcGIS9.3软件完成。
(二)当地水资源量变化特征
1.地表水资源量变化特征
(1)年际变化。反映年径流量年际变化特征值主要包括年径流量变差系数CV和年际极值比Ka。根据东营市1967—2010年径流量序列,多年平均年径流量为4.23亿m3,变差系数CV为0.35,可见东营市径流量年际变化幅度较大,丰枯变化较明显;系列最小值、最大值分别为0.55亿m3和8.25亿m3,极值比Ka约为15,表明最丰年径流量为最枯年径流量的15倍左右,这也说明东营市年径流量变化幅度较大(表2-6)。对东营市1967—2010年径流量序列进行线性回归分析,结果表明东营市径流变化呈现减少趋势(图2-7)。从东营市1967—2010年径流年际变化5年滑动趋势可以看出(图2-8),东营市在20世纪90年代中期以前丰枯转化基本平衡,20世纪90年代末至21世纪初,径流量明显下降,2005年以来为平水期。
表2-6 东营市径流量多年变化特征
图2-7 东营市当地径流量线性趋势变化
图2-8 东营市当地径流量逐月变化及季节分配
(2)年内变化。根据东营市1967—1999年逐月径流量序列分析,多年平均月径流量为3726.8万m3,年内径流量变化较大。最大月径流量出现在7月,为16948.1万m3,约占全年的37.9%,12月至次年3月径流量均为0,出现断流现象。根据月径流量的季节分配结果,夏季(6—8月)径流量最大,为36391.0万m3,占全年的81.4%;其次是秋季(9—11月),为7376.7万m3,约占全年的16.5%;春季(3—5月)较少,为954.1万m3,约占全年的2.1%;冬季(12月至次年1月)径流量为0。
2.地下水资源量变化特征
(1)东营市浅层地下水位动态变化。东营市地下水位动态变化趋势如图2-9所示。可以看出,东营市地下水位自20世纪80年代至21世纪初,总体呈现下降的趋势,平均下降幅度为2.56m。各县(区)中利津县、垦利县和东营区的变化趋势与全市平均相反,均表现出升高的趋势,平均变化幅度分别为1.14m、0.20m和1.18m,广饶县则呈现明显下降的趋势,平均下降幅度为12.78m。空间分布上,北部利津县、垦利县和东营区地下水位均表现出年内及年际变化均较小,年际表现出上升趋势;南部广饶县年内变化较大,表现出年初最高,年中明显下降,年末保持低值的特征,年际也表现出明显的下降趋势。
东营市浅层淡水主要集中在广饶县境内,而其余广大地区均属咸淡水混合区和咸水区,地下水矿化度较高。东营市各县(区)除广饶县外地下水位自20世纪80年代至21世纪初变化较小,而广饶县地下水位急剧下降的原因主要是随着当地经济社会发展,需水量逐渐增加,造成对地下水的开采量逐渐加大,致使地下水位大幅度下降。
图2-9 东营市地下水位动态变化趋势
(2)广饶县地下水位动态变化。依据2000—2009年广饶县地下水长观井观测数据,广饶县地下水位空间分布由北向南逐渐减小,自广饶县城—稻庄镇一线以南为地下水位负值区(图2-10)。而且2000—2009年近10年来地下水漏斗区发展为两个,漏斗中心分别位于西南部和东南部。漏斗中心地下水位最低值由2000年的-12.60m发展到2009年的-17.80m。
根据地下水位空间分布结果,选择代表性观测井进行地下水位动态变化分析,结果表明:北部地下水开采量小,地下水多年动态变化不明显,地下水位略有起伏(图2-11);而在南部地下水开采量集中,开采强度大,开采时间长的区域,浅层水位多年动态的最主要特征是由于超采造成水位持续下降,开采量越大,水位下降越快,幅度越大(图2-12);但位于广饶县南部中线上的淄河水库周围地下水观测井呈现不一样的动态趋势,2000—2004年地下水位在-15~-10m之间波动,变化幅度较小,自2004年后水位呈上升趋势,仍处于负值区,特别是2006年后水位逐渐恢复到正值区,直至稳定,出现这种变化的原因与淄河水库自2004年就拦蓄上游下泄水,2006年10月正式蓄水有关,随着水库的蓄水,地下水位恢复很快,涨幅最高15m(图2-13)。
图2-10 广饶县地下水等水位线图
图2-11 广饶县北部典型观测井地下水多年动态变化
图2-12 广饶县南部典型观测井地下水多年动态变化
图2-13 广饶县淄河水库周围地下水多年动态变化
3.影响因素变化特征
a.降水量时空变化特征
(1) 时间变化。黄河三角洲多年平均(1961—2007年)年降水量621.1mm。其中,春季(3—5月)为96.3mm,约占全年的15.5%;夏季(6—8月)为344.5mm,约占全年的55.5%;秋季(9—11月)为104.9mm,约占全年的16.9%;冬 季(12月至次年2月)为75.4mm,约占全年的12.1%。多年平均年降水量如图2-14所示。
图2-14 多年平均降水量季节分配
黄河三角洲降水量多年变化线性趋势如图2-15所示。可以看出,自1961—2007年黄河三角洲的降水量呈明显下降的趋势,下降速率为99.3mm/10a。MK检验统计值高达-3.26(通过99%的置信度检验)。从年际变化来看,降水量在20世纪70年代后期发生突变,MK检验到该突变时间为1976年(图2-16),1976年后降水量显著下降。1977—2007年平均降水量比1961—1976年平均降水量要低310mm。但是从年际上看,60年代降水量偏多,60年代中期偏少,进入70年代降水量又偏丰,而80年代和90年代后持续的降水偏少。
(2)空间变化。分别对1976年突变前后(即1961—1976年和1977—2007年)各气象站的多年平均降水量及突变前后的差值采用反距离权重法(IDW)进行空间插值,见图2-17~图2-19。黄河三角洲的降水量从东部、东南部逐步向西部递减,其中1961—1976年由890mm递减到750mm,1977—2007年由570mm递减到540mm左右。就突变前后的变化值的空间分布而言,同样是由东南部、东部向西部内陆递减,其中东营站附近突变减小值最大,在310mm以上,广饶站在300mm左右,垦利站在270mm左右,河口站在240mm左右,垦利站最小在210mm左右。
图2-15 年际降水量变化线性趋势(1961—2007年)
图2-16 降水量MK突变检验(1961—2007年)
图2-17 多年平均降水量等值线图(1961—1976年)
图2-18 多年平均降水量等值线图 (1977—2007年)
图2-19 突变前后多年平均降水量差值空间分布图(1977—2007年与1961—1976年)
b.潜在蒸发量时空变化特征
(1)时间变化。黄河三角洲多年平均(1961—2007年)潜在蒸发量约1175.7mm。其中,春季(3—5月)为376.7mm,约占全年的32.0%;夏季(6—8月)为456.3mm,约占全年的38.8%;秋季(9—11月)为235.2mm,约占全年的20.0%;冬季(12月至次年2月)为107.4mm,约占全年的9.1%。黄河三角洲多年平均潜在蒸发量季节分配如图2-20所示。
图2-20 黄河三角洲多年平均潜在蒸发量季节分配
黄河三角洲潜在蒸散发量多年变化线性趋势如图2-21所示。可见,自1961—2007年黄河三角洲的潜在蒸散发量呈缓慢下降的趋势,下降速率为15.9mm/10a。MK检验统计值高达-2.34(通过99%的置信度检验)。从年际变化来看,潜在蒸散发量在20世纪80年代中期发生突变,MK检验到该突变时间为1984年(图2-22),1984年后潜在蒸散发量显著下降。1985—2007年平均潜在蒸散发量比1961—1984年平均潜在蒸散发量要低50.0mm。
图2-21 黄河三角洲潜在蒸发量年际变化线性趋势(1961—2007年)
图2-22 黄河三角洲潜在蒸发量MK突变检验(1961—2007年)
(2)空间变化。分别对1984年突变前后(即1961—1984年和1985—2007年)各气象站的多年平均潜在蒸发量及突变前后的差值采用反距离权重法(IDW)进行空间插值,结果见图2-23~图2-25。
图2-23 多年平均潜在蒸发量等值线图(1961—1984年)
图2-24 多年平均潜在蒸发量等值线图(1985—2007年)
黄河三角洲的潜在蒸发量从东部沿海逐步向西部内陆逐步递减,其中1961—1984年由1270mm递减到1130mm,1985—2007年由1230mm递减到1080mm左右。就突变前后的变化值的空间分布而言,大体呈现由西北到东南递增的趋势,其中利津、东营站减小值在20mm左右,河口、垦利站在40mm左右,广饶站减少幅度最大,在70mm以上,其余大部分面积在30mm左右。
图2-25 突变前后多年平均潜在蒸发量差值空间分布图(1985—2007年与1961—1984年)
徐宗学等对山东省近40年来的降水变化特征进行了分析,表明山东省自1960年以来年均降水量呈现减少趋势,全省平均的降水减少倾向率30.5mm/10a;并且指出全省60年代为丰水期,近40年来最多,自60年代中后期降水量呈现下降趋势,到70年代的初期降水量又开始增多,80年代到90年代为干旱少雨期。这和本研究有较好的对应性,黄河三角洲地区近50年降水量的减少率约99.3mm/10a,表明,该区域的降水量的下降幅度比全省的平均水平要强烈得多,在年际的变化方面也经历了相类似的过程,即一个“偏丰→枯→丰→持续枯”的过程。
谢贤群等对中国北方地区近50年的潜在蒸发的变化特征进行分析,表明自20世纪50年代以来潜在蒸发呈现波动下降的趋势,下降斜率为14mm/10a。研究还指出1964年有一个明显的低值。研究还表明,在中国北方地区蒸发皿蒸发和潜在蒸发有着较好的对应关系。邱新法、徐宗学等对黄河流域近40年的蒸发皿蒸发量的变化特征进行了分析,表明自1960年以来,黄河流域的蒸发皿蒸发量也呈现明显下降趋势,并且在1964年左右存在极小值。黄河三角洲地区作为中国北方甚至黄河流域的重要组成部分,潜在蒸发变化特征与大区域的特征一致,均在近50年较长时间尺度上表现出明显的下降趋势。
(三)黄河来水水资源量变化特征分析
1.年际变化
根据利津站1950—2005年径流量实测资料分析,多年平均年径流量为320.09亿m3,变差系数CV为0.60,可见利津站径流量年际变化幅度较大,丰枯变化较明显;序列最大值、最小值分别为973.07亿m3和18.79亿m3,极值比Ka约为51.79,表明最丰年径流量为最枯年径流量的52倍左右,这也说明利津站年径流量变化幅度较大(表2-7)。对利津站1950—2005年径流量序列进行线性回归分析,结果表明利津站径流变化呈现明显减少趋势(图2-26)。从利津站1950—2005年径流年际变化5年滑动趋势可以看出,径流明显减少的阶段出现在20世纪50年代末期至60年代初期、70年代、80年代中期至21世纪初。
表2-7 利津站径流量多年变化特征
图2-26 利津站径流量变化趋势
2.年内分配
根据利津站1950—2005年逐月径流量实测资料分析,多年平均月径流量为26.67亿m3,最大月径流量为183.00亿m3,出现在1964年9月,最小月径流量为0,出现在1960年、1992年和1994—1997年个别月份。季节分配结果见图2-29,秋季(9—11月)径流量最大,为130.39亿m3,占全年的40.75%;其次是夏季(6—8月),为107.83亿m3,约占全年的33.70%;春季(3—5月)较少,为44.21亿m3,约占全年的13.82%;冬季(12月至次年2月)最少,为37.67亿m3,约占全年的11.77%。
二、气候变化条件下黄河三角洲水资源量预测分析
(一)气候变化情景的选择与构建
1.IPCC-SRES温室气体排放情景
在气候变化领域,情景是进行气候模拟、评估气候变化影响和脆弱性以及指定气候变化相关对策的基础。对未来气候作出评估,须先就未来温室气体排放至大气中的不同情景作出假设。而未来温室气体排放量取决于众多因素,其中包括人口增长,社会和经济发展及科技提升程度等。2007年气候变化政府间研究小组IPCC发布了第四次评估报告,在温室气体排放情景特别报告SRES(Special Report on Emission Scenarios)中采用了6个排放情景,依照排放强度从高至低分别为A1FI、A2、A1B、B2、A1T和B1。
A1的示意线和情景组合描述了一个经济快速发展的未来世界,全球人口在世纪中叶达到顶峰后开始下降,新的以及更高效的技术被迅速采用。随着区域间人均收入差异的大幅度减小,基本活动主题主要表现为地区间的融合增加,能力建设增强,以及文化和社会间增加的交互作用。A1的情景组群可以形成三个组合,它们描述了能源系统中技术变化的可能方向。三个A1组合可以根据它们技术的侧重点不同加以区别:化石能源为主(A1F1)、非化石能源(A1T)以及所有资源平衡协调利用(A1B)(平衡协调是指不过分依赖于某一种特定的能源资源,并能以相似的速率对所有的能源供给和最终利用技术给予更新)。
A2的示意线与情景的组合描述了一个组成非常不均一的世界,主要主题是自给自足以及地方性的保护。区域之间的生产力非常缓慢地趋于一致,进而导致持续性人口增长。经济的发展主要是地区主导型的,人均经济的增长和技术更新的变化较其他示意线缓慢且零散。
B1的示意线和情景组合描述了一个均衡发展的世界。与A1系列具有相同的人口,人口峰值出现在21世纪中叶,随后开始减少;不同的是,经济结构向服务和信息经济方向快速调整,材料密度降低,引入清洁、能源效率高的技术。其基本点是在不采取气候行动计划的条件下,在全球范围更加公平地实现经济、社会和环境的可持续发展,代表着中等排放情景。
B2的示意线和情景组合描述了一个重点集中于经济、社会和环境持续发展的地方性方案。随着低于A2速率的持续性的全球人口增长,经济发展则处于中等水平,与B1和A1相比,技术变更的速度缓慢且种类增多。当然,情景也趋向于环境保护和社会公平性,但主要强调地方和区域性水平的层次。
第四次评估报告基于6种可能排放情景和气候模式对21世纪末全球平均气温进行了预估,每种情景都有一定的可能范围。对低排放情景的最佳估计值为1.8℃(可能范围是1.1~2.9℃),高排放情景的最佳估计值为4.0℃(可能范围是2.4~6.4℃)。
2.ECHAM5/MPI-OM气候模式与降尺度处理
ECHAM模式是IPCC历次评估报告均采用的大气环流模式之一,有研究资料表明,ECHAM4能较好地模拟中国区域气候。ECHAM5模式是为2007年第四次报告在ECHAM4的基础上改进的最新一代。ECHAM5模式在水循环方面做的改进主要包括:新增的水汽半拉格朗日传输方程,新的云层参数,增加具有代表性的陆面过程,地表模型通过1km×1km的数字地形统计参数提取,地形分辨率提高到0.5°×0.5°的分辨率,增加了5个温度层土壤数据,以及基于土壤图的属性数据等。德国马普气象研究所(Max-Planck Institute for Meteorology)选用IPCC三种排放情景(SRES-A2、A1B和B1)做了21世纪前50年气候变化预估试验。
全球气候模式的水平网格的分辨率普遍较粗,通常为几百千米,不能很好地描述区域尺度的地形特征和陆面物理过程,因此对区域气候的模拟及气候变化预测很可能产生较大的偏差。ECHAM5/MPI-OM虽然在同类气候模式中具有最高水平分辨率,但格点之间的距离也有200多km,对于黄河三角洲来说尺度仍然过大,因此需要进行数据降尺度处理。
本次研究选择统计降尺度方法(SDSM),对黄河流域及黄河三角洲的ECHAM5/MPI-OM气候模式进行降尺度处理,气体排放情景选择SRES-A1B。
(二)黄河三角洲降水-径流关系与黄河流域径流模型
1.黄河三角洲降水-径流关系
由于数据资料的限制,本研究选用《山东省水资源公报》(1994—2009年)的降水、总径流量数据进行分析。其中总径流量包括当地降水产生的地表径流量和降水下渗产生的地下径流量,并扣除地表径流和地下径流的重复计算量。
设定总径流量为因变量,降水为唯一自变量,采用SPSS Statistics17软件建立降水—径流关系回归方程。其中,1994—2007年(共14年)为方程试验期,2008—2009年(共2年)为方程验证期。
为了求得最优回归方程,在SPSS软件里进行了10种方程的回归计算。在10个回归方程中,以三次方程的回归系数最高。该方程的表达式为
式中:y为总径流量,亿m3;x为年降水量,mm。
采用相对误差r来对方程的计算结果进行评价,其中r计算公式如下:
式中:r1为相对误差;y统计为水资源公报统计的总径流量,亿m3;y计算为方程计算总径流量,亿m3。
依据上述两个方程,分别求得在方程试验期内黄河三角洲总径流量统计值与计算值相对误差r为18.9%;在方程验证期内黄河三角洲总径流量统计值与计算值相对误差r为16.7%。因此,可以认为三次回归方程式(2-3)能基本代表黄河三角洲地区降水-径流关系,可以作为后期相关计算与分析的依据。
2.黄河流域径流模型
采用HBV模型构建黄河流域的降水—径流模型。
(1)子流域的划分。依据空间分辨率为90m的SRTM地形数据,利用Mapwindow GIS空间分析软件,以利津站为出口断面控制水文站,划分研究区子流域,子流域划分结果如图2-27所示。
图2-27 HBV子流域划分
(2)气象数据插值。依据流域内88个气象站日最高、最低、平均温度和日降水量,利用R统计软件,采用Kringing插值方法,得到各个子流域中心点气象要素日序列。
(3)模型建立。依据对利津站水文数据分析,由于利津站于1990年左右发生突变,本研究选取1964—1989年降水径流资料作为参数率定期,1990—2000年作为参数验证期。模型性能使用由Nash和Sutcliffe于1979年提出的效率系数R2来判断模型的适用性,该方法用来解释模型的误差,当R2=1时认为模型完美拟合。
式中:R2为效率系数;QR为实测流量;QC为计算流量;QRmean为率定期实测流量均值。
同时使用多年径流统计量相对误差r2来评价模型的模拟精度,相对误差r2值如果越小表明模拟精度越高,且如果r2为正值则表示计算流量高于实测流量,为负值则反之。
考虑到黄河流域1987年以后年年断流的现实情况,本研究以1964—1973年日降水径流资料对HBV模型参数率定,率定后模拟结果如图2-28所示,R2=0.57,r2=-13.7%,模拟径流量与实测径流量相关系数达到0.82。可以得出,HBV模型在黄河流域有一定的适用性。
以1974—1989年作为模型验证期,验证期径流模拟结果如图2-29所示,R2=0.55,r2=22.4%,模拟径流量与实测径流量相关系数达到0.77。
图2-28 黄河流域率定期径流量曲线图
图2-29 黄河流域验证期径流量曲线图
(三)未来黄河三角洲水资源量变化分析
1.未来黄河三角洲降水量变化
(1)年内变化特征。对A1B情景下2011—2050年月平均降水量进行统计,见图2-30。可知,在A1B情景下,多年月平均降水量572.0mm,比现状数据减少49.1mm。其中春季186.4mm,约占32.6%;夏季220.5mm,约占38.5%;秋季87.2mm,约占15.2%;冬季77.9mm,约占13.6%。由以上分析可知,在未来气候变化A1B情景下,黄河三角洲当地降水量均减少。就季节分配而言,夏季仍然是主要的降水季节,但是在全年中所占比例下降。
图2-30 A1B情景下黄河三角洲未来降水量年内分配(2011—2050年)
(2)年际变化。图2-31为A1B情景下黄河三角洲地区2011—2050年的降水量年际线性变化趋势。可见该种气候情景下年降水量呈现缓慢的下降趋势,下降速率为10.0mm/10a。
图2-31 A1B情景下黄河三角洲未来降水量年际变化(2011—2050年)
图2-32为2011—2050年黄河三角洲A1B情景下降水的MK检验。A1B情景下MK统计值为-0.19,2011—2050年呈振荡缓慢下降趋势,通过95%的置信度检验。
2.未来黄河三角洲水资源量变化
根据年尺度的降水—径流关系,本研究中只针对年尺度的未来黄河三角洲的当地水资源总径流量进行分析。基于降尺度后的黄河三角洲ECHAM5模式降水资料和计算公式,计算未来2011—2050年黄河三角洲当地总径流量。
图2-33为A1B变化情景下总径流量的年际变化。可见当地未来多年(2011—2050年)平均水资源总径流量约4.11亿m3,总体上呈现缓慢下降的趋势,下降速率为0.28亿m3/10a。
图2-32 A1B情景下黄河三角洲未来降水量年际变化MK检测(2011—2050年)
图2-33 A1B情景下黄河三角洲当地总径流量年际变化(2011—2050年)
对A1B情景下的年际变化进行MK统计检测,结果显示与降水量的变化特征一致。MK统计值为-0.19,2011—2050年呈振荡缓慢下降趋势。
(四)黄河流域来水水资源量变化分析
以降尺度后的ECHAM5模式A1B情景下的气象要素为输入数据,来驱动率定好的HBV水文模型(假定土地利用状况不变),得到A1B情景下2001—2039年利津水文站日径流深结果。以利津站径流模拟结果代表黄河流域未来水资源变化结果,分析可知黄河流域未来水资源变化特征。
图2-34为未来气候变化条件下利津站的径流变化情况。可知,黄河流域2001—2039年月平均水资源量为100mm,月水资源量随时间有微弱增加趋势,MK检验通过了95%显著性检验;由图2-35可知,黄河流域年水资源有微弱增加趋势,增加趋势为64.8mm/10a。
计算2001—2039年黄河流域年水资源量相对于多年水资源量平均值(2001—2039年)得到的距平可知,2001—2016年间,黄河流域水资源量处于负距平,说明在该段时间内黄河流域水资源处于偏少时期,16年间,共有14年水资源量为负距平;而从2017年开始,水资源逐渐进入较为丰沛的时期,23年间共有14年水资源量为正距平,其余9年为负距平,其中,2017年和2033年水资源量比多年平均值多50%,2018年、2022年、2025年、2039年水资源量比多年平均值多30%左右(图2-36)。
图2-34 A1B情景下利津站月径流变化(2001—2039年)
图2-35 A1B情景下利津站年径流变化(2001—2039年)
图2-36 A1B情景下利津站年径流距平变化(2001—2039年)