青海湖水位變化特征分析

王忠武　白林　祁維秀

摘要：本文利用1961～2015年青海湖氣象資料和水文資料，對(duì)青海湖水位變化特征進(jìn)行分析。結(jié)果表明：青海湖水位呈現(xiàn)顯著的下降趨勢(shì)，但從2004年開(kāi)始連續(xù)上升在2004年發(fā)生了突變，且2012年水位增幅最大相對(duì)前一年上升35.6 cm;青海湖年內(nèi)水位主要呈現(xiàn)出四個(gè)階段：湖水位相對(duì)穩(wěn)定期、湖水位上升期、湖水位下降期、湖水位由相對(duì)穩(wěn)定期向上升期和由下降期向相對(duì)穩(wěn)定期進(jìn)行過(guò)渡;降水量、蒸發(fā)量和徑流量是青海湖水位變化的影響因子，其中湖面蒸發(fā)量對(duì)湖水位的影響最大，其次是湖面降水，之后是入湖徑流量。

關(guān)鍵詞：青海湖;水位變化;影響因子;特征

1.研究區(qū)概況

青海湖位于青海省西北部的青海湖盆地內(nèi)，由祁連山的大通山、日月山與青海南山之間的斷層陷落形成，屬高原大陸性氣候，湖區(qū)全年日照時(shí)數(shù)大部分都在3000小時(shí)以上，湖區(qū)東部和南部氣溫稍高，年均溫在1.1～0.3℃之間;西部和北部稍低，年均溫在-0.8～0.6℃之間，區(qū)全年降水量偏少。

2、研究資料和方法

本文氣象資料包括1961～2015年逐月降水量、蒸發(fā)量，水文資料包括1961～2015年青海湖湖水位和徑流量監(jiān)測(cè)資料。利用線性趨勢(shì)法和 Mann-Kendall趨勢(shì)檢驗(yàn)法研究青海湖水位的變化趨勢(shì);利用 Mann-Kendall突變檢測(cè)法和累積距平法研究近55年青海湖水位的突變情況.

3、青海湖水位變化特征

3.1年際變化

如圖1（a）所示為1961～2015年青海湖水位逐年變化特征，從圖中可以看出，從1961年開(kāi)始往后，青海湖水位呈現(xiàn)出逐年下降的趨勢(shì)，變化傾向率為-0.5m/10a（P <0.01），減少趨勢(shì)極為顯著。其中青海湖水位的最大值出現(xiàn)在1961年，高達(dá)3194.08m，最小值則出現(xiàn)在2004年，只有3192.87mm，兩者之間相差1.21m。在1961～2004年的這段時(shí)間內(nèi)，青海湖水位連續(xù)43年持續(xù)下降，且下降幅度較為明顯，變化傾向率為-0.762m/10a;從2004年往后又上漲到3194.44m，水位共上漲了1.57m。青海湖水位從2004年開(kāi)始連續(xù)12年上升，其變化傾向率為1.437m/10a（P <0.01），其中2013、2014、2015年的水位數(shù)值均超過(guò)了多年平均值，也是近55年連續(xù)上升時(shí)間持續(xù)最長(zhǎng)的一次，其中2012年的水位增幅最大，相較于前一年上升了0.356m（圖1b）。結(jié)合青海湖水位差可以看出，從2005年開(kāi)始青海湖水位差均以正值為主，說(shuō)明每年的水位都在增長(zhǎng)且超過(guò)了前一年。另外，結(jié)合青海湖水位差的M-K突變結(jié)果可以看出，從2004年開(kāi)始湖水位開(kāi)始持續(xù)上升，并在當(dāng)年水位發(fā)生了從下降到上升的突變。

3.2月際變化

可以將青海湖水位年內(nèi)變化劃分為四個(gè)階段：第一階段為1～4月，湖水位相對(duì)穩(wěn)定，此時(shí)湖面結(jié)冰、水溫低、蒸發(fā)量小，水量收支基本平衡;第二階段為6～8月，湖水位上升，降水量、河川徑流量比較大，補(bǔ)給量大于蒸發(fā)量;第三階段為10～12月，湖水位下降，上游河流補(bǔ)給逐漸下降，降水量減少，補(bǔ)給量小于湖面蒸發(fā)量;第四階段為5月、9月，湖水位由相對(duì)穩(wěn)定期向上升期和由下降期向相對(duì)穩(wěn)定期進(jìn)行過(guò)渡。

4、青海湖水位變化的影響因子

4.1降水量

從1961年以來(lái)，青海湖降水量呈現(xiàn)出波動(dòng)上升的趨勢(shì)，1961～1990年，除了極個(gè)別年份的降水量較大外，大部分年份的降水量均在400mm以下，而從1995年往后，青海湖降水量逐年增加，有多個(gè)年份的降水量在400mm以上，說(shuō)明降水量增加幅度較大，多年平均降水量為369.49mm，每年平均降水量增加1.37mm。

4.2蒸發(fā)量

1961～2015年青海湖湖面蒸發(fā)量呈現(xiàn)出逐年增加的趨勢(shì)，變化傾向率為4.36mm/10a。在1961～1979年和2005～2015年的這兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)，青海湖湖面蒸發(fā)量快速增加，而在1979～1989年和1991～1999年這段時(shí)間內(nèi)，青海湖湖面蒸發(fā)量則快速下降。與此同時(shí)，每次蒸發(fā)量的上升或下降都是持續(xù)性，即使中間出現(xiàn)波動(dòng)，但不是太劇烈，整體仍舊呈現(xiàn)出連續(xù)變化，可能是湖水調(diào)節(jié)作用造成的。

4.3徑流量

1961～2015年，青海湖流域年平均入湖流量呈現(xiàn)出微弱的增加趨勢(shì)，平均每年增加0.11億立方米，而總體湖水量卻在減少，說(shuō)明湖面蒸發(fā)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于入湖徑流的補(bǔ)給。1961～1980年，入湖徑流量快速下降，同期青海湖水位的下降幅度增加，1981～1990年，入湖徑流量快速增加，湖面蒸發(fā)量下降速度較快，此時(shí)湖水位下降幅度減緩，并逐漸回升，從1996年往后，徑流量則持續(xù)增加。

分析入湖流量、湖面降水量和蒸發(fā)量與青海湖水位之間的關(guān)系，建立了如下回歸模型：

上式中為當(dāng)年湖泊水位的升降值;為青海湖上年入湖徑流深;為上年湖面蒸發(fā)量;為上年降水量。

根據(jù)回歸模型分析，湖面蒸發(fā)量對(duì)湖水位的影響最大，其次是湖面降水，之后是入湖徑流量。其中湖面蒸發(fā)量是湖泊水量的最大相關(guān)因子，對(duì)湖水位的影響最大，且呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)。湖面降水量與湖水位呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系，對(duì)湖水位的上升貢獻(xiàn)最大;入湖流量也是湖水位的重要影響因子，入湖徑流量與湖水位的升降趨勢(shì)最為吻合。

參考文獻(xiàn)

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