3.1 研究区概况
3.1.1 地理位置
妫水河位于北京市西北部延庆县，属于永定河水系，是官厅水库入库水源之一。妫水河流域是盆地流域，三面环山，西面邻水。地势东北高，西南低，最低海拔474m，最高海拔2218m。妫水河自东向西注入官厅水库，是北京市的天然屏障，誉称“首都西北大门”。本次研究区（东大桥站以上流域）流域面积为678km2（图3.1）。地处北纬40°22′8″～40°38′35″，东经115°49′12″～116°20′35″。东大桥水文站（30707200）海拔480.15m，位于延庆县延庆镇石河营村，属于区域代表站等级。
图3.1 研究区概况
3.1.2 地形地貌
研究区属于燕山山系，土壤具有明显的垂直分布规律，从上而下分为草甸土、棕壤、褐土、潮土和水稻土，其中褐土分布于区内大部分地区，所占面积达到70%。西北部山区多为棕壤，潮土则主要分布于妫水河及官厅水库河岸带附近。其土壤质地主要有轻壤质、中壤质和砂壤质，轻壤质分布于大部地区，中壤质主要分布于中部平原地区。流域内灌溉用地面积占区域的60%以上，面积最大，分布在中部地区，以玉米和小麦为主；林地次之，2005年流域内林地面积占总面积的45.94%，主要沿研究区边界分布。
研究区主要为山前的洪冲积扇地貌，是人工生态系统和山区自然生态系统的中间地区，即生态过渡地区，此类地区受人为活动影响较为强烈，是能量、物质、信息交流的界面，同时也是周边自然生态系统的强大保护伞，对生态安全具有重要意义，但此类地区也较为敏感（蔡博峰等，2006）［1］。
3.1.3 气候条件和水文特征
研究区地处北温带，是温带与中温带、半干旱与半湿润的过渡地带，属于温带大陆性季风气候。冬季受蒙古高压影响盛行偏北风，寒冷干燥，最大风速可达40m/s；夏季受大陆性低气压控制，盛行偏南风，炎热多雨，具有雨热同期的特点；春季和秋季的气温变化较快，昼夜温差大，春季气候干燥多风，秋季冷暖适宜，秋高气爽。研究区多年平均年气温在10℃左右，多年平均年降水量在390mm左右，且多集中在6月、7月、8月。
妫水河是永定河的一条支流，发源于东部山区永宁镇上磨村的黄龙潭、黑龙潭，向西流入官厅水库，主要支流包括佛峪口河、蔡家河、古城河、三里河等。妫水河的径流来源于夏季降水和地下水补给，由于近年来上游地区库塘的修建，居民农耕、育林、生活等用水的增加，以及气候持续干旱少雨，直接导致流域河道径流量减少及地下水位的下降。年平均径流量已由1990年的2.92m3/s减少到2010年的0.36m3/s，如图3.2所示。
图3.2 近20年妫水河径流量变化对比