江西信江流域水沙特性分析

信江流域水利工程建设和流域综合治理及水土保持等活动产生的水文效应随着信江干流梯级电站相继建成而逐渐凸显。采用信江流域代表站系列水文资料,对典型站径流量、输沙量年内、年际变化进行分析,统计不同水文站径流量、输沙量年际变化,得出流域的水沙变化规律。结果表明:研究时段内信江流域水沙年内分配不均,年际变化幅度较大;1997年开始,流域年输沙量呈现下降趋势;流域内水沙关系相关性较好,处于稳定状态。     

长江上游水沙特性变化与人类活动的影响

长江上游人类活动频繁,水沙特性发生变化。为了探讨长江上游水沙特性变化与人类活动的关系,采用累积曲线法、M-K次序分析法和聚类分析法对长江上游干支流1950-2014年的水沙特性变化进行研究,分析了人类活动的影响。研究结果表明长江上游干支流年径流量没有明显的变化趋势,除金沙江年输沙量2013年前变化不大外,其他主要干支流水文站年输沙量显著减少,水沙搭配关系发生一定变化,来沙系数减小,河道输沙潜力提高,有利于河道冲刷。结合长江上游水沙变化的特征,分析了流域水土保持、水库拦沙、河道采砂、过度开发等人类活动对河道水沙变化的影响,不同的人类活动对河道水沙量变化的作用存在差异,其中水库拦沙作用明显。     

长江中下游水沙态势变异及主要影响因素

流域人类活动对长江中下游水沙态势变异产生重要影响,为了深入了解长江中下游水沙态势变异特征及主要影响因素,本文利用累积曲线法、M-K次序分析法和有序聚类法就长江中下游干流、主要支流和两湖(洞庭湖、鄱阳湖)湖口1950-2011年期间水沙态势变化特征进行研究,分析了流域人类活动的变化特征,指出长江中下游干流汉口站和大通站、主要支流汉江皇庄站及鄱阳湖湖口站年径流量没有明显的变化趋势,干流宜昌站和洞庭湖湖口城陵矶站的年径流量有显著减少的趋势;除鄱阳湖湖口站年输沙量变化不大外,干流、主要支流和洞庭湖水文站年输沙量显著减少。结合长江中下游水沙变化的特征,分析了水库拦沙、水土保持、两湖(洞庭湖、鄱阳湖)区域水沙变化、河道采砂等因素的影响,指出不同的影响因子对河道水沙态势变化的作用是不同的,特别是水库拦沙的影响更显著,三峡水库运用对中下游干流水沙态势变异的作用是非常重要的。     

东江上游河流水沙分析

分析了东江上游地区河流水沙特性,并阐述了水库的修建和运用对该地区水沙输移的影响。东江上游地区是整个流域泥沙的重要来源区,该地区地表径流主要来自于降水,河流泥沙也主要来自于降水和径流所造成的土壤侵蚀。从长系列看,东江上游地区径流量虽然在不同时期波动较大,但相对稳定,而河流输沙量呈下降趋势。东江上游来水来沙主要集中在每年的汛期,其汛期来水来沙量分别占全年的70%和88%。枫树坝水库和枕头寨水库建成运用,减小了径流量的季节差异,降低了河流流量脉动特性。同时其河流输沙率在枫树坝水库和枕头寨水库建成以及枕头寨水库调整后分别下降了30%和50%。近年来,东江下游进行的大规模无序采沙,其采砂量已经远大于上游来沙量。在东江流域进行水沙管理时,不仅要采取措施遏制这种无序采沙行动,同时也要进一步研究流域水沙输移问题,以达到维持整个河流系统的水沙平衡。     

1957-2014年信江水沙变化特征分析

利用信江干流3个水文站（上饶站、弋阳站、梅港站）近60年的实测流量、含沙量资料,分析了信江流域年径流、年输沙量的变化特征。结果表明：（1）径流量年际变化较大,1990 s水量异常偏多（+20%）,径流序列存在29年、9年的主周期,但未来径流量表现为明显的随机性;（2）输沙量在1990 s起显著减少,导致水沙双累积曲线发生转折,R/S分析表明未来输沙量继续减少;（3）2000 s径流量偏少（-5豫）是输沙量减小的原因之一,1990~2000年间建成的界牌水库、大坳水库、七星水库等大中型水利工程拦截泥沙,是梅港站2000 s输沙量异常偏少的另一个主要因素。由于流域水土流失治理、水利工程建设等,预计今后梅港站输沙量仍将进一步减少。     

辽河流域水沙变化特征及影响因素分析

受气候变化及人类活动的影响,几十年来,辽河流域水沙条件发生了很大变化。为了探究辽河流域水沙变化的原因,对辽河流域主要水文控制站多年实测径流量和输沙量的变化、流域降雨及人类活动影响等进行了分析。分析结果表明,辽河流域径流量和输沙量均呈现丰枯相间、总体减小的变化趋势,尤以输沙量的减小趋势更为突出;流域降雨量对水沙变化具有重要影响,人类活动影响大小依次为,水利工程拦沙、水土保持措施、区间滞沙、引水引沙等。     

黄河龙羊峡水库进出库水沙输移特性

根据龙羊峡水库进出库控制站的水沙实测资料,借助变差系数、偏态系数、Pearson相关分析和回归分析等方法,分析了进出库水沙的输移特性。结果表明:水库建设期年际径流量差和输沙量差波动明显,差异显著,出库水沙量大于进库的;水库蓄水运用对进出库水沙量的影响显著,进出库年均标准化径流量、标准化输沙量均呈下降趋势;龙羊峡水库蓄水运用后出库径流量的年内分配趋于均匀化,汛期径流量减小,非汛期径流量增大;进出库径流量和输沙量具有明显的正相关性,单位径流条件下出库的产沙动力高于进库的,相同径流条件下进库输沙量在水库蓄水运用后呈增大趋势。     

近50年来金沙江流域悬移质输沙特性研究

以金沙江流域直门达、屏山等水文站实测资料为依据,采用Manner-Kendall趋势检验、水文统计等方法对金沙江悬移质输沙特性进行了分析。结果显示:金沙江水沙分布具有明显的水沙异源特性,不同区域水沙模数差异较大。1998年前金沙江年径流量和年输沙量无明显趋势性变化,受人类活动影响较小; 1998年后金沙江流域不同区域水沙变化差异明显,金沙江上游年输沙量呈增加趋势,金沙江中、下游呈减沙趋势,特别是进入21世纪后,减沙趋势更加明显。径流变化等自然因素、水利工程拦沙和水土流失治理等人工因素是主要原因。经估算,1998-2015年金沙江年均减沙9 957万t,其中径流变化贡献率占18. 9%,人类活动因素贡献率占81. 1%。     

近50年来浙江入海河流水沙通量变化过程

基于1961-2012年浙江主要入海河流年径流量和输沙量的时间序列资料,结合流域降水量和相关人类活动,通过数理统计,阐述了河流入海水沙通量的多尺度变化过程。结果表明:1961-2012年浙江入海河流径流量基于多年平均值上下波动、无明显趋势性变化,降水量的波动是径流量年际变化的主要影响因素。近50年来,河流的输沙量年际波动比较剧烈,整体呈减少的态势。径流模数和输沙模数双累积拟合曲线表明,输沙量存在2~5个不等的时间尺度变化特征,各阶段输沙量明显减少与人类活动关系密切,流域的水土保持、水利枢纽兴建、人为采砂等活动改变了河流的水沙过程。     

淮河流域蚌埠站水沙短周期变化趋势分析

根据淮河流域近16年测得的年径流量和年输沙量输运数据,采用线性趋势估计法和平滑预测法分析水沙的短期变化。分析表明,年径流量总体呈下降趋势;平均泥沙输移、沉积物浓度和泥沙输移系数变化较小,下降缓慢,其中2005和2010年平均沉积物浓度突然变化,表明水沙变化的主要特征参数具有5年的周期性波动。     

信江梅港水文站水位流量变化特征研究

近年来，人类活动对河流地貌的影响日益显著，流域植被覆盖改变、兴修水利工程、城市化、河道采砂等使河流水文要素特性不断发生变化。以江西信江梅港水文站为研究对象，对该站水位、流量、断面等水文资料进行统计分析，通过研究断面变化、水位流量关系得出水位流量关系变化规律。结果表明：由于河道采砂、水利工程建设等人类活动造成河流来沙减少，2012年该河段河床总体呈下切趋势；近年来梅港水文站水位流量关系产生趋势性变化，即从2002年开始，相同水位下流量逐年以增大为主。分析结果有助于改进水文测验手段，提升水文资料成果质量，为信江流域水利工程规划设计、水资源管理、防汛减灾等提供数据支撑。     

黄河上游沙漠宽谷河段近期水沙变化特点及趋势

采用统计分析、相关性分析、滑动平均法和Mann-Kendall趋势检验等方法,对黄河上游沙漠宽谷河段主要控制站下河沿、石嘴山及头道拐近期水沙变化特点和变化趋势进行了分析.研究认为:1990年以来河段水沙异源的特点更加显著;2000年以来各站径流量和输沙量减少明显,与1990年以前相比分别减少24.8％～39.8％和36.6％～73.6％;径流量和输沙量在汛期的集中程度降低;水文站水沙关系变化不大;趋势分析表明各站水沙均呈显著减少趋势,且输沙量的减少比径流量更明显,其中头道拐站减少幅度最大.同时对影响沙漠宽谷河段水沙条件变化的降水量、引水引沙、支流来水来沙、水库运用、河道冲淤调整等因素进行了初步分析.     

三峡水库进出库水沙特征及其影响因素分析

受气候变化和人类活动的影响,近年来三峡水库进出库水沙条件发生了很大变化。运用Mann-Kendall方法及小波分析方法,研究了三峡水库入出库主要控制站近60 a的实测径流量和输沙量时间序列。结果表明：进出库径流量存在减小趋势但减幅不大,入库输沙量明显减小;主要控制站径流量和输沙量序列均具有明显的多时间尺度特征,径流量和输沙量的第一主周期分别为12~28 a,15~25 a;水土保持、上游修建水利工程、河道采砂等人类活动是输沙量明显减小的主要原因,而其对径流量的影响相对较小。     

岷江流域水库建设对水沙输移的影响

岷江作为长江上游重要支流,为川西和成都平原社会经济发展提供了重要支撑。相较于长江其他主要支流,岷江流域整体水电开发时间略晚。近年来,岷江流域水库建设工程不断增多,流域水沙情况开始变化。根据实测资料,运用水沙过程线法和径流量-输沙量双累计曲线法,初步分析岷江水库建设特点、水沙输移变化,以及二者之间的联系。结果表明:水库数量和总库容分别在1970年和2005年后有了较大的提升,水库建设的趋势是由干流深入到支流,虽然近年水库建设数量减少,但高坝大库逐渐增多;随着建坝技术水平的提高,逐渐由易建造的土坝变为筑坝难度高的其它坝型;由于水库调控能力、拦沙作用的增强,流域主汛期径流量、输沙量出现坦化现象,年径流量和年输沙量在1990年后均有减小趋势,且年输沙量减少的趋势更明显。近期高场站年输沙量变化与岷江水库建设有着一定的负相关关系,随着岷江流域水库总库容的进一步增大,这种相关关系增强,且在汛期体现得更为明显。     

信江流域水沙变化及其对降雨侵蚀力的响应

信江流域是鄱阳湖的第三大入湖流量支流,其水沙变化直接影响鄱阳湖水文情势。本文基于信江流域7个气象站降雨资料和梅港水文站1960-2014年的径流和输沙资料,采用Mannn-Kendall非参数检验、双累积曲线等方法,研究了流域水沙变化及其对降雨侵蚀力的响应。结果表明：信江多年平均径流量为179.8×108m3,年际呈不显著的上升趋势（P>0.05）。多年平均输沙量为198.9×104t,年际呈极显著下降趋势（P<0.01）。多年平均降雨侵蚀力11 270MJ·mm/（hm2·h）,年际呈不显著的上升趋势。输沙量与降雨侵蚀力双累积关系曲线在1999年出现拐点,与基准期（1960-1998年）相比,变化期（1999-2014年）降雨侵蚀力使年均输沙量增加14.0×104t,对输沙量变化的影响程度为10.8%;人类活动导致年均输沙量减少143.5×104t,对输沙量变化的影响程度为-110.8%,二者综合作用导致输沙量减少。水库建设和大规模水土保持措施的实施是信江流域输沙量减少的主要原因,研究成果可为流域水土流失防治、水土资源利用提供参考。     

乌江流域水沙变化特性及其原因分析

乌江流域是三峡入库水沙来源之一,近年来水沙特性发生了明显变化。1980-2004年与1979年前相比,武隆站年均径流量变化不大,但悬移质输沙量减少了1 140万t,减幅35%。乌江渡电站建成后,乌江干流各站水沙关系均发生显著变化,同径流量下输沙量大幅度减小。水利工程拦沙是武隆站输沙量减少的主要因素,乌江上游东风、普定和乌江渡等电站年均拦沙量为1 500万t左右,导致武隆站输沙量减小约1 030万t。随着乌江干流大型水电站的陆续兴建,流域输沙量在未来一段时期将进一步减小。     

长江干流监利站水沙特性分析

监利河段位于长江中下游14个重点河段之一荆江河段的下段。根据对该河段代表水文站--监利水文站多年统计资料分析,监利站年径流量变化过程与年输沙量变化过程均呈不规则周期性变化,且以20世纪80年代末期为界,明显地分为2个阶段,2006年为长江枯水少沙年份,径流量、输沙量均为历年来最低值。监利站径流量年内分配与输沙量基本一致,均集中于汛期5-10月,且输沙量更为集中。水沙关联性分析结果表明,监利站来水来沙总体呈正相关性,即径流量越大,输沙量也就越大。监利站的水沙变化除了受长江上游来水来沙变化的影响外,下荆江裁弯工程、荆江三口分流分沙变化 及三峡工程等水利枢纽建设,均是主要影响因素。     

黄河下游水沙条件对河道冲淤的影响

根据1950年以来黄河下游河道实测水沙资料,分析了黄河下游河道汛期淤积比与小浪底站径流量、输沙量、平均流量、平均含沙量和采沙系数的关系;根据2002-2008年小浪底水库8次调水调沙期间的实测数据,进一步分析了调水调沙时黄河下游河道水沙条件对河道冲淤的影响.结果表明:黄河下游河道汛期淤积比随小浪底站径流量或平均流量的增大而减小,随小浪底站平均含沙量或来沙系数的增大而增大;调水调沙期间下游河道均发生了冲刷,河道淤积比随来沙量、出库平均含沙量和来沙系数的增大而增大,随出库径流量和洪水历时的增大而减小;2007年汛后小浪底出库调控流量为3 600 m3/s、舍沙量为40 kg/m3时,下游河道基本达到冲淤平衡.     

60年来黄河河龙区间水沙变化特征及人类活动影响评价

采用线性分析、多年滑动平均、Mann-Kendall趋势检验等方法对黄河中游河龙区间1950-2012年的水沙变化特点和趋势进行了分析。结果表明:河龙区间年际水沙变化整体呈现递减趋势,且阶段性变化趋势差异较大;径流量和输沙量在年内分配不均,水文站径流量和输沙量主要集中在汛期;河龙区间年均输沙量分别在1979年和2000年存在两个显著突变点。应用距平累积曲线分析表明,1974年后人类活动对输沙的影响显著增强,1975-2012年人类活动总减沙量为179.75亿t,年均减沙量4.73亿t。研究结果可为流域生态和水利设施建设提供基础理论依据。     

讨赖河流域泥沙输移规律及其成因分析

以讨赖河流域内的讨赖河与洪水河为研究对象,采用嘉峪关水文站和新地水文站1954-2018年的月平均流量和月平均悬移质含沙量数据,对讨赖河流域的水沙输移规律及其影响因素进行了统计分析。结果表明：讨赖河流域水沙年内分配不均,其输沙量和径流量基本集中在6-8月的汛期,且其变化趋势基本一致,呈“单峰型”分布。M-K非参数检验法和相关性分析显示讨赖河干支流径流量差异显著,与水沙显著相关,说明水沙同源。分析表明人类活动是影响讨赖河干支流径流量和输沙量变化的关键因素,其对讨赖河和洪水河输沙贡献率分别达到了55.72%和67.14%。