黄土丘陵沟壑区水平梯田减沙作用研究

黄土高原水平梯田的减沙作用很可能一直被低估。本文分析了梯田对坡沟产水产沙的调控机制,认为水平梯田不仅可大幅减少自身产沙量,而且还可截留上方来沙,并通过减少坡面径流下沟实现沟谷减沙;有埂水平梯田对流域的减沙潜力可达65%~90%。基于黄土丘陵沟壑区第三和第五副区不同时期的实测数据,分析了多年平均降雨情况下不同规模水平梯田对流域的减沙作用;引入梯田比和减沙幅度的概念,构建了不同规模水平梯田与减沙幅度的关系式,可用于大空间尺度上水平梯田减沙作用的定量评价。分析认为,在梯田比5%~30%范围内,梯田比几乎与减沙幅度成正比;当梯田比大于35%~40%后,其减沙作用基本稳定在90%左右。水平梯田对洪水含沙量的削减作用不明显,对雨强的产沙响应不敏感。     

未来10a黄河流域水资源承载能力评价

通过梳理《黄河流域综合规划(2012—2030年)》和《黄河流域水文设计成果修订报告》中黄河流域水资源总量成果,综合设定12种供需情景,结合黄河流域经济社会发展规划、节水规划等开展2030年流域经济社会需水量预测,并对流域水资源承载能力进行分析。根据水资源承载能力现状与经济社会发展之间的矛盾,有针对性地提出立法、节水、调水、监管等适应性对策,以期为黄河流域生态保护和高质量发展决策提供参考。     

2016年黄河西柳沟“8·17”暴雨洪水分析

2016年8月17日,黄河西柳沟发生了历史罕见的大雨强、大雨量、长历时的降雨过程,龙头拐站产生了历史第5大洪峰流量、第2大次洪洪量的洪水过程。与洪峰流量居历史前3位的大洪水相关特征平均值进行对比可知,本次洪水在暴雨中心降雨量偏大102.4%,暴雨中心1 h、2 h降雨量分别偏大61.3%、42.5%的条件下,洪峰流量偏小51.6%,径流系数偏小13.0%,次洪沙量偏小77.8%,平均含沙量偏小88.5%。分析认为,本次洪水洪量、沙量偏小的原因为流域下垫面条件发生了变化。     

雨强和土地利用类型对豫西南山区产流产沙的影响

为掌握雨强和土地利用方式对丹江口水库水源区水土流失的影响,采用室内人工模拟降雨试验,采集豫西南山区5种常见土地利用类型的表层土壤,研究其在6种雨强下的水土流失规律,结果表明:雨强对不同土地利用类型的产流产沙影响显著,5种土地利用类型土壤中的产流产沙量与雨强均呈幂函数增加,说明雨强越大,相应的产流产沙量也越多;6种雨强的平均产流量、产沙量均为坡耕地梯田荒草地乔木林灌草地,这是因为林地和灌草地土壤具有良好的保水保土效果,其产流产沙量都小于其他土地类型.结论:在豫西南山区有必要开展坡改梯和退耕还林还草工程,以减少用地中的水土流失,确保丹江口水库水质.     

伊洛河流域水沙特征变化分析

依据伊洛河黑石关水文站及以上区域141个雨量站1956-2020年的水文观测数据,对伊洛河流域的水沙变化及影响因素进行了分析.结果表明:伊洛河流域降水量、径流量、输沙量均呈下降趋势,以1990年为界,降水量减小了6.40％,径流量减小了23.30％,输沙量减小了96％;年降水量序列没有明显的变化趋势,年径流量在1990...     

用水泥产量估算黄河上中游河道采砂量

假定各省水泥不跨省外运,并且各年生产的水泥基本消耗完,借用各省在黄河流域的GDP比重,估算黄河上中游6个省(区)的水泥消耗量,若水泥大砂按11.19~11.82估算,则黄河上中游潼关以上2000—2012年平均每年需在河道采砂1.13亿~1.73亿t,占黄河多年平均年输沙量16亿t的7.1%~10.8%,其中2012年采砂量为1.93亿~2.95亿t。     

三门峡水库运用方式调整对水电站发电影响及补偿措施

采用原型试验前的水库运用方式与水利部报国务院的水库运用方式进行比较分析对水电站发电影响,原型试验前的水库运用方式为:汛期当潼关流量大于2500m3/s时敞泄,否则按305m控制;非汛期最高运用水位321～322m。水利部报国务院的运用方式为汛期敞泄;非汛期最高水位不超过318m,平均水位不超过315m。针对因调整水库运行方式给三门峡枢纽局造成的发电收入损失,结合具体情况,提出补偿措施方案。     

凌汛期头道拐小流量过程变化及影响因素分析

对凌汛期头道拐水文站小流量过程进行了分析,界定了小流量的阈值范围,统计分析了小流量的变化规律,并分析了小流量过程的影响因素。结果表明:①头道拐小流量的上限阈值为350 m3/s;②1998—2009年头道拐水文站小流量持续时间与1986—1997年相比,首封段由平均17 d延长至平均39 d,分段合计小流量持续时间由平均28 d延长至平均45 d;③头道拐小流量过程的影响因素主要有上游来水减少、内蒙古河段气温变化、槽蓄水增量增大、河道淤积、个别年份河道内桥梁工程影响等。     

2015年湫水河洪水雨洪关系变化分析

2015年8月黄河中游湫水河支流出现稀遇暴雨洪水,林家坪水文站出现1990年以来第二大洪峰流量1400m3/s.与该支流20世纪60-80年代的13场大洪水对比分析表明,现状下垫面变化对暴雨产洪产沙具有明显的削减作用,相同降雨条件下的洪峰流量、次洪洪量和次洪输沙量均较历史洪水减小.通过雨洪关系分析,与20世纪60-80年代相比,现状下垫面变化对洪量的削减程度约55%,对沙量的削减程度约70%.     

2006年皇甫川"7·27"高含沙洪水分析

对黄河中游皇甫川2006年7月27日出现的洪峰流量1 650 m3/s、含沙量1 110 kg/m3的中常洪水进行了分析,认为该次洪水的形成原因,一是暴雨中心在上游治理程度较低的砒砂岩地区,二是沟道有较多泥沙使洪水期出现"揭河底"冲刷.同时指出,这种高含沙洪水在皇甫川流域出现的几率仍然较大.