基于不同基流分割方法的北洛河流域基流演变分析及归因

摘要

探究北洛河流域的基流演变特征，识别影响基流变化的主导因素，为流域水资源管理提供科学依据.基于北洛河流域1982-2020年水文气象数据和植被数据，对比时间步长法（FI、SI、LM）和数字滤波法（Lyne-Hollick、Chapman、Chapman-Maxwell、Eckhardt）共7种基流分割方法在研究区的适用性，并进行趋势突变检验和小波分析探究基流的演变规律，采用弹性系数法结合最小二乘定量评估气候变化和植被覆盖对基流变化的相对贡献率.结果表明：1)7种基流分割方法中，Lyne-Hollick滤波法（多年平均基流指数为0.447,Nash-Sutcliffe效率系数为0.927,R²为0.836，平均相对误差为9.93%）精度最高，分割结果很好地反映出基流的稳定性和滞后性，日基流过程线更符合实际特征；2)流域年内尺度上基流呈“双峰型”特征分布，而年基流量呈减少趋势(-0.14 mm·a^-1)，且在2004年发生突变，基流的周期性变化受第一主周期（23 a）控制，同时基流量未来仍呈持续减少的趋势；3)植被覆盖指数增加是导致北洛河流域基流量减少的主导因素（贡献率为62.82%），潜在蒸散发增加（贡献率为27.08%）和降水量减少（贡献率为9.71%）也对基流量的减少起一定作用.研究结果可为北洛河流域的水资源可持续管理和生态文明建设提供科学支撑.

关键词

基流 / 基流分割 / 植被覆盖 / 气候变化 / 归因分析

基金资助

国家自然科学基金资助项目（U2243202）; 国家重点研发计划资助项目（2022YFF1300804）