论文部分内容阅读
海河是现今我国七大江河之一,该流域地理位置优越,演进历史悠久。由于自然和人为因素的影响,历史上流域内多次出现水系演变和河流变迁改道等情况,近年来河道断流等问题也时有发生,影响区域经济的发展。理清其发展脉络、剖析问题的作用因素,成为时下重要的研究课题。本文首先以现状海河水系为基础,梳理了流域水系结构;其次,以历史资料为背景,梳理了水网格局参数的变化和主要河流的变迁改道;最后从自然和人为因素两方面分析了流域水网格局演变的驱动因素及其驱动强度。主要研究内容及成果如下:(1)将海河流域现状水系分为自然和人工水系两部分。自然水系方面,分八个子流域计算了流域的形状系数、水系分维数和河网密度。结果表明:八个子流域的形状系数均小于1,流域形状均为狭长型;流域内大清河流域的自然水系的分维数最大,水系发育程度良好;黑龙港流域的水系密度最大,河流较稠密。人工水系方面,归纳了流域内新修建的排沥河道,共计30余条,总长度超过3000km,且均集中在流域平原区内,占平原区水系总长度的33%;通过河流连续性指标的计算,大清河流域的河流连续性最高,北三河流域的河流连续性最小。(2)历史时期内,海河流域水网格局处在不断的演变之中,从明清以来,水系密度和水系分维数都呈现增大的趋势。这表明,海河流域水网格局正逐渐变得越来越复杂。对流域内主要河流的变迁频率分析可得,明、清到近代,水系变迁的频率正逐渐降低,且在清朝时期达到最高值,为1.61次/十年。(3)针对海河流域水网格局演变的驱动因素,从自然和人为角度加以分析,包括气温变化、降雨量变化、人口数量、耕地面积、森林面积、水利工程数量等因素。结果表明:水网格局的演变与气温变化、人口数量、耕地面积相关性显著;而河流的变迁改道主要受极端洪水和水利工程数量的影响。(4)采用四种主客观评价方法计算了水网格局演变中五个驱动因素的“贡献值”大小。结果表明:人为因素的驱动效应为85%以上;自然因素所占的比例小于15%。人为因素方面,森林面积和人口数量对流域水网格局演变的贡献较大;明清至今,各驱动因素对水网格局演变的驱动强度逐渐增强,当代时期驱动强度分别为明朝时期的2倍、是清朝时期的1.83倍;采用通径分析法研究了各驱动因素对水网格局演变的直接作用和间接作用,表明不仅要考虑单因素的影响,还要综合考虑其他因素通过单一因素的间接影响。