Page 61 - 水利学报2021年第52卷第11期

6 9
统计量
8 统计量
5 临界值 临界值
7
4 6
统计量 3 统计量 5 4

2
3
1 2
1
0
0
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
年份 年份
（a） 册田水库断面 （b） 响水堡水库断面

3.5
统计量
3.0
临界值
2.5
2.0
统计量 1.5

1.0

0.5
0.0
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
年份
（c） 官厅水库断面
图 12 1956—2016 年永定河山区控制断面天然地表径流量滑动 T 检验统计量

量对天然径流的解释能力明显变差。变异期年降水-天然径流量散点基本位于基准期散点下方，同等
年降水量条件下永定河山区产流能力大幅度下降。根据两个时期的年降水-天然径流回归关系，计算
得到变异期内由降水减少导致各断面天然径流累计缩减量分别为 3.64、4.26 和 3.34 mm，对天然径流
减少的贡献率分别为 16.4%、14.6%和 21.8%。相关研究 ［30］ 表明，海河流域潜在蒸散发变化对径流的
变化影响微弱，降水减少和由于人类活动导致的下垫面变化是流域径流量减少的主导因素。由于降
水减少对永定河径流减少的贡献率仅为 20%左右，因此导致永定河流域天然径流减少的主要原因是
土地利用和覆被等下垫面条件的变化，由前述分析可知，永定河山区土地利用格局总体变化不大，
而 NDVI 呈显著变大的趋势，这进一步表明永定河山区天然径流衰减是由 NDVI 的增加所引起的。
通过式（5）与式（6）得到册田水库、响水堡水库、官厅水库控制流域内在不同年份的下垫面参数
n，发现永定河山区三个水库控制流域 n 的多年平均值分别为 3.18、2.72、2.74，均大于傅抱璞模型推
荐的 n 的缺省值 ［31］ ，因此永定河山区的植被水分利用效率要高于平均水平，这是由于永定河山区处于
中国半干旱地区，实际蒸散发量占降水量的比重高于 90%，属于典型的水分限制区，因此参数 n 的均
值大于平均值符合水热平衡规律，且在各控制流域中，册田水库控制流域的持水能力最大，而响水
堡水库控制流域的持水能力最小。同时发现，与天然径流的变化趋势相反，永定河山区下垫面参数 n
和年均 NDVI 随时间呈增加趋势，其中册田水库、响水堡水库、官厅水库下垫面参数 n 的年均增长率
分别为 0.0359、0.0426、0.0433，对应各流域年均 NDVI 的增长率分别为 0.0011、0.0013、0.0013，其
中，响水堡水库与官厅水库的下垫面参数 n 和 NDVI 增长情况表现出高度一致性，均大于册田水库控
制流域。绘制了不同年份滑动平均的下垫面参数 n 与 NDVI 点据分布，对下垫面参数 n 与 NDVI 进行拟

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