Page 62 - 水利学报2021年第52卷第11期

70 80
基准期 基准期
60 变异期 70 变异期
y=0.095x+2.22 y=0.112x+2.99
50 R =0.63 60 R =0.57
天然径流深/mm 40 天然径流深/mm 50 y=0.032x+3.92
2
2
40
30
2
20 y=0.031x+13.29 30 R =0.07
2
R =0.17
20
10
10
0
0
200 300 400 500 600 700 200 300 400 500 600 700
降水量/mm 降水量/mm
（a） 册田水库断面 （b） 响水堡水库断面
70
基准期
60 变异期
y=0.091x+4.07
50 R =0.57
2
天然径流深/mm 40
30
y=0.028x+9.17
20
2
R =0.10
10
0
200 300 400 500 600 700
降水量/mm
（c） 官厅水库断面
图 13 永定河山区干支流断面年降雨量-天然径流量关系
合，如图 14 和表 3 所示，可以看出下垫面参数 n 与 NDVI 有较好的正相关关系，线性回归系数 a 分别
为 17.90、22.14、20.97，截距 b 分别为-2.19、-2.84、-3.45，表明 NDVI 每增加 1%时，下垫面参数 n
将增加 20%左右，这意味着永定河流域产流性能对植被变化有极强的敏感性。回归方程的决定系数
分别为 0.44、0.45、0.46，对应相关系数拟合效果均达到显著性水平（P<0.01）。
永定河山区 NDVI 的增加极大促进了流域河川天然径流量的衰减作用，结合前述 NDVI 与相关驱
动因素的 GWR 模型计算结果，NDVI 增加与降水量、平均气温作用下的自然生长有关，也与植被恢
复相关的退耕还林、风沙源治理等大规模人类活动有关。根据调查，自 21 世纪以来永定河流域内开
展实施了多项植被恢复工程，主要有 2000 年开始实施的京津风沙源治理一期工程、2002 年实施的退
耕还林工程以及 2013 年实施的京津唐风沙源治理二期工程等，而 2000 年以前流域内无相关大型植被
恢复工程，在一定程度上说明，2000 年前植被的生长主要受气候条件的影响，而 2000 年后植被生长
同时受气候条件和人类活动的共同影响作用。结合图 3 永定河山区年均 NDVI 变化图可知，1982—
2000 年期间年均 NDVI 增加值为 0.012，而 2000 至 2015 年年均 NDVI 增加 0.043，后者远大于前者，表
明 2000 年后大型植被恢复工程极大促进了永定河山区 NDVI 的增加，同时也引起流域生态系统蒸散
作用增强，导致永定河山区在同等降水条件下产流能力显著降低。有研究已指出，大型植被措施对
湿润地区的水资源影响较小，而在干旱半干旱地区往往会显著减少水资源 ［32］ ，显然永定河山区植被
与河川天然径流的变化情况与后者是相符的。1982—2015 年永定河山区册田水库、响水堡水库、官
厅水库控制流域的平均湿润指数（即降水量与潜在蒸散发的比值）分别为 0.39、0.40、0.41，相应下垫
面参数 n 的平均值分别为 3.18、2.71、2.74，表明永定河山区属于持水能力高的半干旱地区，结合文
献［33］给出的中国人工植被恢复的原则，建议未来永定河流域植被恢复应以自然修复为主，对人工
植被恢复工程应进行适当的控制，同时遵守植被分布规律来界定植被分区 ［34］ 。

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