河龙区间气候变化及其对水资源的影响

通过对黄河中游河龙区间的气候变化分析,发现:进入20世纪90年代后,河龙区间年平均气温和四季气温均呈上升趋势,年降水量呈减少趋势,且年际间波动趋于平缓,春、冬季降水量呈微弱增加趋势,夏、秋季降水量呈明显减少趋势。同时分析了河口镇站和龙门站年径流量变化特征以及气候变化对河龙区间水资源的影响,结果表明:气候变化对河龙区间水资源有重要影响,20世纪90年代以后,气候变化对水资源的影响幅度为21%。     

2016年黄河十大孔兑及河龙区间降水特性分析

利用2016年黄河上游十大孔兑区域及中游河龙区间305个雨量站的逐日降水量资料,将降水分为中雨、大雨、暴雨和大暴雨等量级,分析了2016年河龙区间及十大孔兑年降水量和不同量级降水量的空间分布特征,以及与多年平均降水量的对比情况。结果表明:①2016年研究区面平均降水量为622.1 mm,为1966年以来最大年降水量;汛期降水量、中雨、暴雨、大暴雨雨量分别为454.7、452.5、131.5、53.4 mm,均为1966年以来最大值;大雨雨量为249.8 mm,为仅次于2013年的第二大值。②2016年研究区年降水量、汛期降水量以及不同量级降雨量均较多年均值偏丰,其中量级降水量偏丰程度更大。③降水量较大的区域集中在河龙区间中北部,大暴雨主要集中在秃尾河、佳芦河及其黄河对岸的区域,以及吴堡水文站附近区域和十大孔兑中的西柳沟和罕台川。     

兴建古贤水利枢纽是发展区域经济的战略工程

1河龙区间是黄河下游洪水和泥沙的主要来源地1.1河龙区间干旱多风沙,生态环境脆弱,水土流失严重黄河从河口镇至龙门区间习惯称河龙区间,地处内蒙古、山西、陕西三省(区)交界。属干旱半干旱大陆性季风气候,时空变化较大,气温南高北低,极端最低-34.5℃,最高42.6℃;蒸发量北高南低,变幅为1600～2000mm,干燥指数为2.6～6.2;植被稀少,土质疏松,生态环境十分脆弱,自然灾害十分频繁,几乎每年春季都发生严重干旱,冬季频繁出现大风和沙尘暴天气;降水量由北向南递增,年际变化大,年内分配不均,时间和雨区集中,年均降水量373.5～589.9mm,最大年降水量为8…     

河龙区间近10年降水特点及其变化趋势分析

统计分析了１９８６～１９９５年黄河中游河龙区间降水量分布及其变化的特点，并将降水量序列延长至１９１９年，而后采用周期分析和转移概率等统计方法对河口镇—吴堡区间１９９９～２０２０年盛夏降水的变化趋势进行了分析。     

黄河河口镇至龙门区间来水来沙变化及其对水利水保措施的响应

采用现代统计学中的变点分析法、历时曲线法和双累积曲线法对黄河中游河口镇到龙门区间1952-2000年降水、径流和泥沙量进行了综合分析。结果表明:黄河河龙区间多年平均降水量为434.5mm,径流量53.3×108m3,输沙量7.2×108t。上世纪50年代以来,区间面平均降雨量并未发生显著的趋势性变化,而径流和输沙量均发生了显著性趋势性减少,但在这种趋势性减少过程中,上世纪90年代则表现出微弱增加。与前期相比,在消除降雨量影响后,区间径流量降低幅度一般在20%-30%,而输沙量在低频率部分(相当于汛期)减小幅度达40%,高频部分(相当于非汛期)有所增加。根据建立的区间面平均降雨量与径流量及输沙量关系分析,黄河河龙区间因人类活动的直接作用使区间径流量年均减少18.8×108m3,输沙量年均减少3.7×108t。与前期相比,区域水土保持措施是区间径流和泥沙减少的主要驱动力。     

黄河中游降水量特征及变化趋势分析

根据黄河中游河龙区间、龙三区间、三花区间1956～2000年的实测月平均降水资料,利用降水不均匀系数、距平分析法、5年滑动平均法、线性倾向估计法及水文统计学方法等对降水特征及变化趋势进行了研究.结果表明:①黄河中游年均降水量为433～659mm,降水量时空分布不均匀,主要集中于6～9月,年降水量下游多于上游,年降水量Cv值为0.17～0.22,整体上降水量的年际变化上游大于下游;②1956～2000年年降水量整体处于下降趋势,其中秋季下降趋势最为显著,其次是春、冬季,夏季的变化相对较小.     

河龙区间中常洪水与暴雨关系分析

根据黄河中游河龙区间1952—2006年最大3 d雨量大于20亿m3的区域性暴雨过程及龙门站实测洪峰流量超过3 000 m3/s的场次洪水,分析河龙区间中常暴雨、产洪暴雨、龙门站中常洪水的特性,研究暴雨次数变化对洪水次数变化的影响,探讨了河龙区间中常洪水与暴雨变化、下垫面条件及人类活动影响的关系。结果表明,河龙区间暴雨与洪水均呈下降趋势,尤其是小量级的暴雨产洪次数明显减少,原因是受产汇流条件恶化、暴雨减少及人类活动的共同影响。     

基于遥感监测的河龙区间水土保持效果分析

以遥感影像为主要信息源,通过大量的野外调查,建立了河龙区间土地利用、植被覆盖度影像解译标志,在地理信息系统支持下,采用计算机辅助下的人工解译,对河龙区间水土流失进行了动态监测。结果显示:河龙区间80.40%的土壤侵蚀为水蚀,19.60%为风蚀。土壤侵蚀强度以中度侵蚀、强度侵蚀为主,其次是微度侵蚀,再次是轻度和极强度侵蚀,剧烈侵蚀所占比例最小。与2000年相比,2008年土壤侵蚀强度整体下降,微度、轻度、中度侵蚀面积逐渐增大,极强度、剧烈侵蚀面积逐渐减少,说明河龙区间的生态环境逐渐变好,侵蚀正向着良性趋势发展。其原因除了梯田、林地、坝地越来越发挥较大的效益外,草地面积的增加,尤其是封禁治理、生态修复等措施的大面积实施,可能是河龙区间近期土壤侵蚀强度减弱的一个原因。     

河口镇-龙门区间主要支流水沙突变年代划分

利用Pettitt检定法,把降水量、径流量、输沙量以及初步消除降水影响的径流系数和产沙系数作为指标,以年和汛期为尺度,综合判定了黄河河口镇一龙门区间各主要支流的水沙突变点.结果表明:①采用降水量、径流量和输沙量等资料,通过Pettitt检定的方法可以初步找出河龙区间主要支流水沙突变点,采用消除降水影响后的径流系数和产沙系数来综合判断突变点更符合各支流治理的实际情况;②河龙区间各主要支流水沙突变点出现时间不尽相同,20世纪70年代、80年代和90年代分别有12条、7条和1条发生突变,仅清涧河流域未发生突变,最早发生突变的是延河流域,其次是无定河流域,突变点出现最晚的是窟野河流域.     

黄河河龙区间年输沙量对水土保持的响应机理研究

采用多元逐步回归分析方法,分析研究1954-2013年河龙区间年输沙量对水土保持的响应机理。结果表明,不同时段计算得出的年输沙量响应回归方程相关系数均达到α为0.001的高显著性水平,随水土保持治理度的提高,河龙区间年输沙量对水土保持治理度的响应敏感性增加,显著程度提高;水土保持治理对减少高降雨产沙的效果明显;随着水土保持治理度的提高,河龙区间年输沙量对相同降雨条件响应的敏感程度减弱。     

80年代黄河中游来沙减少的原因分析

80年代黄河中游来沙量减少,主要原因是降雨量减少和降雨强度减小,流域综合治理也起到了减沙作用。据分析,降雨因素减沙约占总减沙量的70％,流域综合治理减沙约占30％。     

黄河中游粗泥沙集中来源区产沙规律综述

在前人研究的基础上分析总结了该区特有的暴雨洪水产沙规律：暴雨是侵蚀产沙的主要动力，暴雨、洪水、泥沙之间存在着必然的关系；洪水发生时间集中，峰高量大，暴涨暴落，对黄河中游大洪峰的形成具有决定性影响；侵蚀产沙强烈而粗泥沙集中，输沙能力强，洪水含沙量高，是黄河粗泥沙的集中来源地；河龙区间特别是粗泥沙集中来源区频繁或连续的暴雨洪水对黄河输沙有重要影响；随着治理水平的提高，区域洪水有减小趋势，但泥沙量变化不明显，大部分支流的洪峰流量、洪水含水量反应不敏感，说明一般规模和水平的治理工程还不能有效控制区域大洪水特别是特大洪水的泥沙。     

黄河主要产沙区近年降水变化的空间格局

采集整理了1966—2014年黄河潼关以上主要产沙区604个雨量站的逐年逐日降水,并基于GIS制作了1966—2014年不同时期的年降水量和日降水大于10、25、50、100 mm的年降水总量空间分布图,进而分析了该区不同雨强量级的年降水总量和大暴雨发生频次等降水因子的变化。研究认为,该区日降水大于50 mm的降水总量占年降水量的比例为2.3%~7.8%,其产洪产沙量占年水沙量的比例分别为20%和44%;在潼关来沙较天然时期减少约88%的2005—2014年,河龙间大部、泾河上中游和汾河上游等日降水大于10、25、50 mm的年降水总量总体偏丰;2010—2014年,日降水大于25 mm和50 mm的年降水总量偏丰程度更高,其偏丰程度大于5%的面积占研究区总面积的比例分别为76.9%和69.6%;近年降水偏枯区主要分布在祖厉河和渭河上游西北部。2012—2013年几乎是1966年以来研究区降水最丰的时段。2001年以来,河龙间大部和泾河上中游地区大暴雨发生频次偏高,其它区偏低。     

黄河流域降水变化规律分析

近年来，黄河下游出现许多新问题，如冬春季断流日益严重，汛期洪水水位表现高、传播速度慢等，这些问题都与黄河流域降水量变化有关系。本文分析了黄河流域各区年降水量和暴雨量及暴雨强度的变化规律，其中用年最大７日（或最大１日）和最大３０日降水量代表暴雨量和暴雨强度，能比较好地反映降水与产流产沙的关系，对黄河下游防洪减淤工作具有指导意义。     

黄河中游粗泥沙来源探析

在钱宁等关于黄河中游粗泥沙来源宏观分析的基础上，本文进一步考虑了区域地貌特征及近年来人类活动因素的影响，对黄河中游粗沙来源区进行了更为详细的分区对比研究，并结合典型流域产沙及河道淤积历史剖面分析，全面探讨了入黄泥沙来源这一问题。     

黄河中游水利水保工程减水减沙及其对黄河下游的影响

本文从实测水沙量变化入手，分析探讨了黄河中游近年来水沙量变化原因及其对黄河下游河道的影响。结果表明，由于水利水保工程和气候因素的双重作用，使得近年来黄河中游地区入黄水沙量锐减，其中减水使得黄河下游河道淤积物增加并逐步细化，且使下游断流现象加剧；减沙使得黄河下游河道淤积物减少。分析后指出，多沙粗沙区必须加速治理、少沙清水区和黄河下游要节约用水，才有可能缓解黄河下游的断流和中常洪水高水位等问题。     

百年尺度黄河上中游水沙变化趋势分析

根据黄河有实测资料以来的水文泥沙定位观测数据,利用非线性统计方法分析了1919—2012年黄河潼关以上河段水沙系列变化趋势。20世纪80年代中期以来水沙变化特点表明,黄河年径流量、年输沙量自20世纪80年代中期以来总体呈不断减少之趋势,而上中游水沙关系则早于20世纪60年代末已发生突变,1986年发生的突变属上中游同时发生的第2次突变。从百年尺度看,黄河水沙变化在1960年以前主要受到气候等自然因素影响,径流泥沙系列随降雨丰歉而出现相应的丰枯变化,之后黄河水沙变化受气候等自然因素和人类活动因素的双重影响,尽管不同时段降雨有丰歉变化,但径流量、输沙量都持续减少;近百年内年输沙量趋势度的绝对值明显大于年径流量趋势度的绝对值,中游的年径流量、年输沙量的趋势度的绝对值明显大于上游的;近30年是黄河水沙百年尺度中最枯的时段,其变化的突出特点表现在来水来沙量不断显著减少,水沙变化程度在空间上分布不均,泥沙主要减于中游而径流主要减于上游,水沙年内分配趋于均匀,来沙系数趋于降低,水沙搭配关系趋好。     

黄河中游水沙变化归因分析

采用基于模糊互判断矩阵的层次分析法（fuzzy?analytic?hierarchy?process,FAHP）分析人类活动和气候变化对 黄河中游水沙变化的贡献率,并将 FAHP 法分析的结果与累积量斜率变化率比较法（slope?changing?ratio?of cumulative?quantity,SCRCQ）分析的结果进行对比,2 种方法计算结果变化规律一致。结果表明：气候变化对径流 和泥沙的影响小于人类活动的影响,1970 年代、1980 年代、1990 年代、2000 年代人类活动对径流减少的贡献率分 别为 68%、64%、64%、75%,人类活动对泥沙减少的贡献率分别为 45%、65%、59%、69%。     

黄河流域泥沙密度试验研究

泥沙密度是河流泥沙的主要物理特性之一。本项试验研究采集了黄河干支流２３个水文站５２６个泥沙样品，基本覆盖了黄河上、中、下游各河段及主要支流泥沙来源区，泥沙样品具有广泛的代表性。分析结果表明：泥沙密度与垂线上不同位置处的泥沙颗粒级配无关，与含沙量之间也没有明显的关系；自上游至下游，泥沙密度沿程略有变化，年际间比较稳定。最后建议泥沙密度值上游区选用２７４ｇ／ｃｍ３，中游区选用２７３ｇ／ｃｍ３，下游区选用２７１ｇ／ｃｍ３。     

黄河流域近百年产沙情势变化

基于实测降雨、水文、坝库拦沙、灌溉引沙和河道冲淤等数据,分析了1919-2016年黄河潼关以上流域实际产沙量、产沙强度和不同时期下垫面在多年平均降雨情况下的产沙能力变化。结果表明,20世纪30年代以后,流域产沙能力逐渐增大,至50~70年代达到顶峰;80~90年代以后,流域产沙逐渐减少,其中2010-2016年流域产沙强度只有1919-1939年的23%。1919-2016年流域年均产沙量为13.7亿t。在多年平均降雨和1919-1953年下垫面情况下,潼关年均来沙量应约为14.6亿t;至1956-1975年,该值达到16.6亿t。