1951—2020年黄河上中游径流变化特征及归因分析

摘要

【目的】河川径流是地表重要的水资源，对其变化特征和原因进行解析，是流域水资源科学管理规划的前提。【方法】本文采用Mann-Kendall趋势检验、Pettitt突变检验、Budyko弹性系数法等方法分析了黄河上游和中游近70年（1951—2020年）径流变化的趋势和成因。【结果】（1）1951—2020年黄河上游年降水量呈不显著增加趋势（4.04 mm/（10 a）,P> 0.05），中游呈不显著减少趋势（4.90 mm/（10 a）,P> 0.05）；上游、中游年潜在蒸散发均呈不显著增加趋势（1.77、2.23 mm/（10 a）,P> 0.05）;(2)黄河上游和中游1980—2020年土地利用/覆盖变化明显，主要表现在林草面积的增加，上游、中游年NDVI分别以0.025/（10 a）、0.042/（10 a）的速率显著增加（P <0.01）;(3)1951—2020年，上游和中游年径流量分别以3.46、7.46 mm/（10 a）的速率显著减少（P <0.01），并分别在1986年、1990年发生突变；（4）上游和中游径流对降水变化最为敏感，其次是土地利用/覆盖变化、潜在蒸散发变化，且径流对各影响因子的敏感性逐年增强，即气候和土地利用/覆盖的变化将更容易引起径流的变化；（5）土地利用/覆盖变化是导致黄河上游和中游径流减少的主要原因，其次是降水和潜在蒸散，但各影响因子对径流变化的影响性质和程度在上游和中游不同区间存在一定的差异。其中，上游地区降水、潜在蒸散发、土地利用/覆盖变化对径流的影响性质和程度分别为-14.04%、1.30%、112.73%；中游地区分别为21.54%、3.63%、74.83%。【结论】1951—2020年黄河上游和中游径流变化是气候变化和土地利用/覆盖变化共同作用的结果，但主要影响因素为人类活动主导的土地利用/覆盖变化，且各因子对径流的影响在不同区间存在一定的差异。本研究结果可为黄河上游和中游不同区间的水资源管理和综合治理提供理论支持。

关键词

径流变化 / 气候变化 / 土地利用/覆盖变化 / Budyko / 归因分析 / 黄河上游和中游