Page 99 - 水利学报2021年第52卷第1期

［29］
变化较大，多年平均温度 8.8 ℃ 。历史上，黄土高原地区自然灾害种类繁多，尤以干旱灾害最为突
出 ［30］ 。据统计，黄土高原地区干旱频发，“十年九旱”已成为一个定量描述 ［31］ 。随着全球气候变暖，
黄土高原的变暖和干燥趋势使干旱灾害不断加剧。频繁的干旱造成黄土高原地区农业、经济等大量
损失。1985 年的干旱致使陇海沿线作物受灾面积占总面积 65% ~ 70%，粮食减产 8.5%；1990 年陕
北、渭北干旱面积达 133 万 hm ，仅渭北就造成直接经济损失 3750 万元 ［32］ 。然而，数千年来，黄土高
2
原一直是中国最重要的农业区之一，惠及 1.14 亿人 ［33］ 。基于黄土高原的重要性，研究黄土高原地区干
旱传播，建立干旱预警，有着重要意义 ［34］ 。无定河流域是黄河中游的主要支流，面积为 30 260 km ，
2
干流全长 491 km。窟野河是黄河中游的主要支流，干流全长 242 km，流域面积 8706 km ，流域多年
2
平均蒸发量为 1788.40 mm。沁河是黄河三门峡至花园口区间的第二大支流，干流河道全长 485 km，
流域面积 13 532 km 。
2
黄土高原流域于 1950 年开始陆续开展水土保持工作 ［35］ ，包括沟道治理、退耕还林、修建梯田
等，给流域下垫面条件带来不同程度的影响，直接或间接影响径流变化。本研究除了分析降水、气
温、蒸发等自然条件对干旱传播的影响外，希望通过对研究流域干旱传播时间不同时期的变化，能
够探明水土保持对传播时间的影响。此外，无定河、窟野河流域相邻，自然条件、水土保持措施相
近，但窟野河流域内有丰富的煤炭资源，人类活动影响较之更明显，因此选取该流域也希望反映不
同人类活动对干旱传播影响的区别。本研究径流数据来源于 1966—2010 年无定河下游干流的白家川
水文站、窟野河流域出口位置的温家川水文站、沁河干流的五龙口水文站。无定河流域的降雨等气
象数据来源于榆林、绥德、横山气象站，窟野河流域降雨数据来源于伊旗、神木、东胜气象站，沁
河流域降雨数据来源于沁水、阳城气象站，通过计算获得流域面降雨量，气象数据主要源于中国气
象科学数据共享服务网。

105°0′0″E 110°0′0″E 115°0′0″E

40°0′0″N 40°0′0″N

35°0′0″N 35°0′0″N
流域边界 高:5215
河流
低:6
水文站
气象站
105°0′0″E 110°0′0″E 115°0′0″E
图 1 黄土高原流域及其子流域：无定河流域、窟野河流域、沁河流域图
3.2 干旱时程变化分析 对无定河、窟野河和沁河流域的降水、径流序列进行 Mann-Kendall ［36］ 趋势
检验（表 2）。无定河、窟野河和沁河流域降水序列无明显变化；径流量呈显著减少的趋势，置信度超
过 95%。
表 2 无定河、窟野河和沁河流域 M-K 趋势检验 U 值
从季节角度对气象干旱和水文干旱进行时程变
化分析。记春季为 3—5 月，夏季为 6—8 月，秋季 降水 径流
为 9—11 月，冬季为 12 月—次年 2 月，计算 3 个月 无定河 0.25 -6.01 1）

时间尺度的 SPI 和 SRI 值（SPI 、SRI ），将低于-0.5 窟野河 0.38 -5.91 1）
3 3
的指标记为干旱，统计不同季节气象、水文的干旱 沁河 -0.35 -3.74 1）
发生频率（图 2）。 注：1）表示超过 95%的置信度检验。

— 95 —