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章水流域输沙变化对水文气象因素的响应

中国水土保持科学 2023年第4期21卷 60-68页

作者：张婷刘士余盛菲王艳艳余敏琪卢静媛江西农业大学国土资源与环境学院南昌330045 江西省鄱阳湖流域农业资源与生态重点实验室南昌330045 江西省水文监测中心南昌330002

输沙是流域关键水文要素之一,深入探究其变化特征及影响因素,对流域水土流失综合治理具有重要意义。以赣江上游章水流域为研究区,基于1961—2018年的实测水文气象数据,采用Mann-Kendall检验、小波分析等方法分析输沙变化特征,通过逐步... 详细信息

输沙是流域关键水文要素之一,深入探究其变化特征及影响因素,对流域水土流失综合治理具有重要意义。以赣江上游章水流域为研究区,基于1961—2018年的实测水文气象数据,采用Mann-Kendall检验、小波分析等方法分析输沙变化特征,通过逐步回归分析法筛选出输沙变化的显著性影响因素,利用通径分析量化各因素对输沙的直接、间接和综合影响。结果表明:(1)输沙量年内分配不均匀,呈单峰型分布,主要集中在4—6月;年际上,输沙量呈极显著下降趋势(P变化上,主要存在3~7、11~19和21~30 a这3种时间尺度的变化周期,第1主周期为16 a;(2)输沙量减少的显著性影响因素为径流量、风速和气温,三者的贡献率分别为52.5%、28.8%和-18.7%;(3)径流量、风速和气温对输沙减少的直接影响排序为径流量>风速>气温,间接影响排序为风速>径流量>气温,综合影响排序为径流量>气温>风速。研究成果可为流域水沙调控、水土流失综合治理奠定理论基础。

关键词：输沙变化水文气象因素逐步回归通径分析间接影响

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人类活动对长江上游近期输沙变化的影响

地理科学进展 2010年第1期29卷 15-22页

作者：杜俊师长兴张守红张鸾中国科学院陆地水循环及地表过程重点实验室中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院研究生院北京100049

利用1956-2007年径流—输沙序列,分期定量研究了长江上游近期主要干支流输沙变化及其原因,结果显示:①长江上游1994-2002年输沙量减少1.43亿t/a,人为减沙占91.2%,主要来自嘉陵江措施减沙;2003-2007年减沙4.50亿t/a,径流减沙占14.1%,前... 详细信息

利用1956-2007年径流—输沙序列,分期定量研究了长江上游近期主要干支流输沙变化及其原因,结果显示:①长江上游1994-2002年输沙量减少1.43亿t/a,人为减沙占91.2%,主要来自嘉陵江措施减沙;2003-2007年减沙4.50亿t/a,径流减沙占14.1%,前期持续的人类活动减沙占39.8%,三峡水库蓄水拦沙、金沙江措施减沙等新增人为减沙占46.2%。②金沙江1983-2000年输沙量增加0.48亿t/a,人为增沙占74.7%,主要是工程增沙;2001-2007年输沙量减小1.183亿t/a,全部为人为减沙,包括二滩等各型水库拦沙、水保减沙和工程增沙减少。③嘉陵江1985-1993年输沙减少0.827亿t/a,人为减沙占81.4%,主要人为减沙包括农村社会经济因素变化导致的土壤减蚀和水库拦沙;1994-2007年输沙量减少1.285亿t/a,其中自然径流减沙占29.6%,前期持续人类活动减沙占42.1%,宝珠寺等新增水库拦沙和水保减沙占23.4%,另有4.9%的人为减水减沙。

关键词：长江上游输沙变化时期划分影响因素

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渭河输沙变化及其驱动因素研究

渭河输沙变化及其驱动因素研究

作者：张丽梅西北农林科技大学

学位级别：硕士

近几十年来,在气候变化和人为因素的耦合影响下,世界上许多河川的径流和输沙发生显著改变,由此造成流域水资源短缺、河道与湖库淤积,生态环境恶化。定量研究河川径流输沙变化是开展流域水土资源综合利用、水利水保措施合理配置的基础。... 详细信息

近几十年来,在气候变化和人为因素的耦合影响下,世界上许多河川的径流和输沙发生显著改变,由此造成流域水资源短缺、河道与湖库淤积,生态环境恶化。定量研究河川径流输沙变化是开展流域水土资源综合利用、水利水保措施合理配置的基础。本文搜集整理了渭河15个水文站年输沙量、气象站观测资料、植被覆盖、土地利用、数字高程模型等资料,采用Mann-Kendall趋势检验、有序聚类法等水文学分析方法与皮尔逊相关系数法、偏最小二乘回归等统计学方法系统分析渭河流域输沙时空演变特征,探讨影响输沙变化的主要因素,构建输沙—关键影响因子关系模型,以揭示其对输沙的作用,主要结论如下:(1)输沙时空变化特征渭河1961-2015年输沙量序列呈极显著的减少趋势。渭河干流、泾河、北洛河输沙量多年平均值分别为0.90、1.88、0.60亿t/a;输沙量在1978、1996年发生两次突变,经历高输沙期—稳定输沙期—低输沙期三个阶段;渭河干流、泾河部分、北洛河部分水文站点输沙量呈极显著减少趋势;多数水文站年输沙量序列突变发生在20世纪70年代、90年代,在70年代进入稳定输沙期,在90年代进入低输沙期;渭河多数区间年来沙量逐年减少,大部分区间来沙量序列均发生突变;各流域上中游段各区间输沙模数平均值较大,2000年以后,共计12个区间多年平均输沙模数低于5000t/(km·a)。(2)输沙驱动因素变化特征渭河及各区间年降水量呈现减少趋势,降雨指标存在一定的时间、空间变化规律;1981-2015年渭河流域植被覆盖状况呈向好变化,植被覆盖呈逐渐增加趋势,与渭河干流、泾河相比,北洛河地区植被覆盖情况较好,高植被覆盖区域面积较多;渭河流域不同时期林地、草地、耕地面积总和占流域面积的96%以上,草地、林地、建筑面积比例随时间增加,耕地面积比例随时间减少;近年来,梯田、淤地坝、林草、水库等水利水保工程、生态措施是输沙变化的重要影响因素。(3)输沙与主控因子的关系模型输沙模数(Sm)受到降水、植被覆盖、地形、土地利用等环境要素的影响,与年降雨量(P)、植被覆盖指数(NDVI)、高程最小值(H)、平均坡度(S)、最大高差(Hd)、草地面积比例(GR)、河网密度(Rd)等因子表现出良好的相关关系,分阶段建立关系模型:1981-1996年:Sm=0.071P-0.461NDVI-0.129H+0.270S+0.416GR+0.076Hd(R=0.61)1997-2015年:Sm=0.190P-0.364NDVI-0.183H-0.069S+0.408GR+0.425Rd(R=0.58)

关键词：输沙变化驱动因素降水土地利用渭河流域

洮河流域径流输沙演变与降雨及降雨侵蚀力的关系

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水土保持研究 2023年第4期30卷 90-97,109页

作者：马亚丽牛最荣张芮郑志琴孙栋元甘肃农业大学水利水电工程学院兰州730070

[目的]揭示气候变化、人类活动耦合作用下复杂的水沙变化、水沙关系,探明降雨侵蚀力的影响及径流输沙变化的响应机理,为流域水土流失防治和生态建设提供科学参考依据。[方法]基于洮河流域及周边6个气象站点逐日降水和下游控制站逐月径... 详细信息

[目的]揭示气候变化、人类活动耦合作用下复杂的水沙变化、水沙关系,探明降雨侵蚀力的影响及径流输沙变化的响应机理,为流域水土流失防治和生态建设提供科学参考依据。[方法]基于洮河流域及周边6个气象站点逐日降水和下游控制站逐月径流输沙数据,采用多元统计分析法、水沙曲线、相关系数、灰色关联度、弹性分析法等方法分析研究了径流、输沙、降雨(P)、降雨侵蚀力(R)演变规律,及其相互作用关系。[结果]洮河流域1956—2019年径流整体呈显著下降趋势,线性变化率-2.8×10^(7)m^(3)/a,1987年发生突变,输沙整体呈显著下降趋势,线性变化率-4.61×10^(5)t/a,2003年发生突变,降雨、降雨侵蚀力均呈不显著上升趋势,且未出现明显突变。洮河流域R上中游小于下游,夏季(626.33)>秋季(125.31)>春季(122.22)>冬季(0),夏季降雨侵蚀力占比71.67%,夏季对泥沙侵蚀影响最大。P与R分布相反,P相对较小的下游流域R较大,P相对较大的上中游R较小,流域水沙异源,上中游产水,下游产沙。对输沙量影响最大的是R,对径流量影响最大的是P,2003年后单位降雨侵蚀力输沙水平有所降低。影响输沙量变化人类活动占比90%左右,气候因素占比10%。[结论]变化环境下洮河流域输沙变化主要受人类活动影响,流域水沙异源,与P相比,更应关注R对输沙变化的作用。

关键词：输沙变化水沙关系弹性系数法降雨侵蚀力黄河流域

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长江上游输沙量阶段性变化和原因分析

泥沙研究 2009年第4期34卷 17-24页

作者：师长兴杜俊中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101

通过对长江上游干流和主要支流年输沙量变化特征、降雨条件、20世纪90年代土地利用和水库拦沙变化过程的对比分析研究，揭示出三峡水库蓄水运用前长江上游年输沙量存在1-2个突变点，具有显著的阶段性变化现象。其中嘉陵江流域年输沙量在... 详细信息

通过对长江上游干流和主要支流年输沙量变化特征、降雨条件、20世纪90年代土地利用和水库拦沙变化过程的对比分析研究，揭示出三峡水库蓄水运用前长江上游年输沙量存在1-2个突变点，具有显著的阶段性变化现象。其中嘉陵江流域年输沙量在1985年以后和1994年以后显著减少，水库拦沙是主要原因；岷江流域年输沙量在1967年以后和1994年以后显著减少，降雨变化比水库拦沙的贡献大；乌江和整个上游年输沙量在1985年以后和1992年以后显著减少，也主要与水库拦沙有关。20世纪最后十年间的土地利用变化对上游侵蚀输沙影响不显著。

关键词：长江上游输沙变化土壤侵蚀水库拦沙

三峡入库卵石推移质输沙特性近期变化及影响分析

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水利水电技术 2018年第4期49卷 82-89页

作者：刘尚武张小峰黄俊健武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072

为了深入分析三峡入库水沙条件,通过对三峡入库控制站朱沱、寸滩站近50年来实测卵石推移质资料的搜集、整理,分析了两站卵石推移质变化过程、变化特点和主要影响因素。结果表明:近50年来两站径流量没有明显的趋势性变化,但近期卵石输移... 详细信息

为了深入分析三峡入库水沙条件,通过对三峡入库控制站朱沱、寸滩站近50年来实测卵石推移质资料的搜集、整理,分析了两站卵石推移质变化过程、变化特点和主要影响因素。结果表明:近50年来两站径流量没有明显的趋势性变化,但近期卵石输移量呈明显阶段性减少趋势,其中朱沱站1992—2009、2010—2015年的卵石输移量比1975—1991年分别减少了46.9%、79.8%;寸滩站1982—2001、2002—2015年的卵石输移量比1966—1981年分别减少了40.6%、85.7%;推移质输移量年内分配与悬移质泥沙基本接近,主要集中在每年汛期7—9月,占全年的80%以上,近期无明显变化。两站推移质输移率与流量关系的指数差异较大,但同一站在不同时期的指数相同。随着时间推移,不同流量的推移质输移率均呈减少趋势,河道卵石开采、水利工程拦沙是近期卵石输移量减少的主要原因,此外河床粗化、上游大型水库群汛期拦洪削峰也有一定影响。受入库卵石输移量大幅减少的影响,三峡工程自175 m试验性蓄水以来,处于变动回水区的重庆主城区河段未出现大量淤积情况,反而出现微冲态势。研究成果为进一步了解高强度人类活动背景下三峡入库推移质输移量变化提供了一定依据。

关键词：卵石推移质输沙变化河道采砂水库拦沙三峡工程长江流域水沙关系泥沙淤积河流动力学

水电梯级开发背景下嘉陵江河道水情变化及生态需水量的估算

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西华师范大学学报（自然科学版） 2021年第4期42卷 394-401页

作者：何艳玲舒秋贵罗明良西华师范大学地理科学学院四川南充637009

基于嘉陵江武胜站、北碚站1960—2017年的实测年径流和输沙量数据,通过曼-肯德尔突变检验分析、滑动平均法和线性倾向回归分析等方法,对武胜站和北碚站的年径流和年输沙量的变化趋势及特征进行了探讨。结果表明:嘉陵江武胜站、北碚站的... 详细信息

基于嘉陵江武胜站、北碚站1960—2017年的实测年径流和输沙量数据,通过曼-肯德尔突变检验分析、滑动平均法和线性倾向回归分析等方法,对武胜站和北碚站的年径流和年输沙量的变化趋势及特征进行了探讨。结果表明:嘉陵江武胜站、北碚站的年径流量和年输沙量均呈下降趋势,并且北碚站的下降趋势比武胜站显著。根据嘉陵江水资源特性、生态环境状况及水资源开发利用程度的特征,综合考虑了河流生态基流量、输沙需水量、生物需水量和自净需水量,估算了嘉陵江青居-草街段河道年理想、适宜、最低的生态环境需水量分别为71.31×10^(8) m^(3)、46.03×10^(8) m^(3)、25.28×10^(8) m^(3),草街-井口段河道年理想、适宜、最低生态环境需水量分别为203.51×10^(8) m^(3)、135.50×10^(8) m^(3)、60.96×10^(8) m^(3)。

关键词：嘉陵江水电梯级开发径流变化生态需水量输沙变化