黄河上游干流各控制站水沙变化规律分析研究

选取黄河上游46个各类水文站资料,使用常用的时域分析法和频域分析法来处理数据。结果表明:①1952-1959时段来水量处在平水状态,宁蒙灌区引水量为统计时段最低水平;刘家峡以上河段输沙量也处在平均状态,兰州-青铜峡河段增加幅度最大,同时青铜峡以下河段的淤积强度也最大。1960-1968时段来水量为最大,输沙量为次大,仅低于前一时段。下河沿-青铜峡、石嘴山-巴颜高勒河段处在淤积状态,青铜峡-石嘴山河段及巴颜高勒以下河段处在冲刷状态。1969-1985时段来水量为次大,宁蒙河段输沙量大大少于前两个时段。1986-1993时段宁蒙河段来水量为次小,输沙量基本为最小水平。1994-2003时段主要产流区水量处在统计时段的最枯段,从源区到宁蒙河段,沿程水量偏少幅度基本一致。②黄河上游水沙序列年际发生根本转变的主要决定因素是上游降水量、引水量的增大及龙羊峡、刘家峡两座水库联合运用,将大量的汛期水量调节至非汛期,从而使汛期洪水流量大幅减小,其挟沙能力降低,从而造成汛期泥沙淤积在库区和河床中。而非汛期水量虽然明显增加,但挟沙水流并没有增大,从而使汛期淤积的泥沙没有得到冲刷。     

黄河上游降水变化分析

黄河上游是黄河流域重要的水源涵养区,径流占流域多年平均(1956—2000年)总径流的62%,降水变化不仅是水源的主要影响因素,也关系到涵养能力的变化。本文利用黄河上游43个气象站1960—2021年逐日降水系列数据,基于小波分析划分周期,采用Mann-Kendall检验法、距平法、频率曲线法等对上游区降水变化进行分析,结果表明：(1)黄河上游降水可划分出1963—1981年、1981—1999年、1999—2018年三个明显的周期;(2)1960—2021年年降水量以4.9 mm/10a的趋势增加,三个周期时段内年降水量的倾向率分别为-0.9 mm/10a,-1.0 mm/10a,46mm/10a;(3)1960—2021年年降水量距平百分率在-15%～15%的正常年份占比74%,距平百分率在-30%～-15%的轻旱年份和15%～30%的轻涝年份分别占比15%和8%;距平百分率在30%～40%的中涝年份占3%,旱涝年份基本发生在1963—1981年、1999—2018年两个周期;(4)三个周期时段日降水量具有差异的主要是频率小于10%的降水,且随海拔变化有差异,表现为1999—2018年玛沁站25～45.4 mm/d降水量比以往增强,1999—2018年临夏站20～50 mm/d降水量比以往增强,1963—1981年乌审召站50～65 mm/d降水量比以往增强。     

黄河上游河段水质污染趋势分析

在对河段污染源调查评价的基础上，根据1999～2005年实测数据，采用季节性肯代尔检验方法。对黄河上游河段的水质变化趋势进行了综合分析，同时阐明了不同河段主要污染物来源及河段水质变化成因，以期寻找加强黄河上游水资源保护的有效途径     

黄河上游水电站效益分析

黄河上游龙羊峡至青铜峡河段 ,1990年以前投产发电的水电站有龙羊峡、刘家峡、盐锅峡、八盘峡和青铜峡5座 ,至 1997年底 ,可估算的效益为 2 34.72亿元 ,是总投资的 5 .79倍 ,显示了巨大的经济效益。其中累计发电量2 6 2 1.0亿 k W· h,总产值 173.78亿元 ,占总经济效益的 74.0 % ,防洪效益 9.43亿元 ,占 4.0 % ,水库灌溉净效益34.2 6亿元 ,占 14.6 % ,其它综合利用效益占 7.4%。总体上来看 ,这些水电站的建设对环境产生的不利影响较小 ,相反的有些环境条件还有所改善。另外 ,在提高龙～青段各电站的防洪标准 ,降低拟建电站的投资、缩短工期以及促进旅游业、养殖业和地方经济的发展 ,加强民族团结 ,提高偏远地区人民的科学技术水平和精神文明建设等方面发挥重要作用 ,产生了明显的社会效益。     

黄河三湖河口河段水沙变化分析

根据实测资料,对黄河三湖河口河段水沙变化情况进行了分析,认为:①三湖河口河段来水来沙年内分配发生明显变化.汛期水量大幅度减少,形成了不利于输沙的局面;②水沙不断减少除与水文、气象等自然因素有关外,主要受干流大型水库运用方式、引黄灌溉等因素的影响;③应采取上游水库联合调度运用的方式协调水沙关系,改善该河段河道萎缩状况.     

黄河上游唐乃亥站径流变化趋势分析

通过对黄河源区重要控制站——唐乃亥水文站径流的补给来源、区域分布以及年际变化规律分析,发现1991年前后径流序列发生了跳跃现象,由1956～1990年均值669 m3/s跳跃至1991～2003年13 a均值527 m3/s,减少了142 m3/s,跳跃后的量较跳跃前平均减少了21.23%。分析其原因：一是气候因子的影响,如气温升高、降水量减少、蒸发量增大;二是流域下垫面条件变化的影响,如冰川退缩、冻土层消融、区域性草场退化、人类活动影响、鼠害等。为了分析环境变化对径流的影响,建立了流域R=（ft,p,m）模型,从中分离出了气温升高和降水减少与下垫面变化对径流减少量的影响程度分别为61.3%和38.7%,由此定量地揭示了黄河源区径流减少的原因。     

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.     

2010年黄河上游水文情势分析

根据黄河上游各区间实测资料,对2010年黄河上游的水文情势从降水、径流、洪水等方面进行了分析,为黄河水量调度和水资源利用提供依据。     

黄河上游兰州段水质污染趋势分析

本文用季节性肯代尔检验法，对黄河干流兰州段及其区间内五条支流1983－1989年之间的水质污染发展趋势进行了系统的分析研究，揭示了本河段水质污染类型、污染程度和发展趋势以及污染特点，为有效地控制污染源，改善水环境提供了科学依据．     

2007年黄河上游水情分析

对黄河上游的三大区间唐乃亥、龙羊峡-刘家峡区间（以下简称龙刘区间）、刘家峡-兰州区间（以下简称刘兰区间）2007年的水文情势进行了系统的统计分析,阐述了降水-径流的变化过程,对黄河上游的来水来沙进行了量的分析,为黄河下游水量调度提供了第一手资料,保证了黄河下游水量的调度。     

论黄河河道平衡输沙量临界阈值与黄土高原水土流失治理度

本文采用实测资料分析与理论分析相结合的方法,系统研究了黄河干流河道平衡输沙量临界阈值及其与黄土高原水土流失治理程度的关系,结果表明,黄河河道冲淤平衡输沙量临界阈值是随着不同时段来水来沙条件的变化而变化的。今后一个时期内,黄河上游宁蒙河段平衡输沙量临界阈值为0.4亿t/a左右;黄河中下游河道及河口平衡输沙量临界阈值为3亿t/a左右。通过水沙调控和河道整治等综合措施,未来将黄河上游宁蒙河段年输沙量控制在0.4亿t/a左右,可塑造与维持平滩流量约2000 m³/s左右的输水输沙通道,宁蒙河段基本实现河道冲淤平衡;将黄河中下游河道及河口年输沙量控制在3亿t/a左右,则潼关高程可基本实现升降平衡,稳定在328 m左右,下游河道可塑造与维持平滩流量4000 m³/s左右的中水河槽,基本实现河道冲淤平衡;河口基本实现海岸淤蚀平衡,保持流路相对稳定。黄土高原水土流失治理也存在达到一定程度后治理效果不显著的临界状态,表明黄土高原水土流失治理存在治理度,针对黄土高原水土流失治理各种措施减沙的临界阈值,本文提出未来通过科学调整黄土高原水土流失治理格局,将入黄年沙量...     

黄河上游河道管理制度研究

黄河上游地区经济发展水平落后,基础设施建设滞后,水资源供需矛盾突出,水事关系错综复杂,水事矛盾与水事纠纷频发。受制于现行的水行政管理体制,黄河上游的河道管理尚未建立起良好的管理制度,为水行政管理与执法带来一定难度。为此,通过对黄河上游河道管理情况的分析研究,对地方性立法现状的评析,提出了建立黄河上游河道管理制度的建议。     

黄河上游宁蒙河段水沙变化特征分析

基于黄河上游4个水文站点1950—2009年实测年径流量和年输沙量的数据,利用趋势分析法、Mann-Kendall趋势检验及突变检验、Morlet小波分析等方法,对黄河上游来水来沙的时空变化特征、突变特点和变化周期进行了分析。结果表明:①近60 a来,黄河上游年径流量和年输沙量均呈明显减少趋势,头道拐站年径流量减幅最大,下河沿站年输沙量减幅最大;②径流量和输沙量序列均存在显著突变,但突变时间存在差异性,且输沙量的敏感性更强;③黄河上游水沙序列存在多时间尺度变化,但变化尺度并不一致。     

黄河上游径流泥沙特性及变化趋势分析

利用1952～1968年、1978-2002年实测水文资料，从河流学和河床演变学出发，考虑防洪、防凌和水资源的开发利用，分析了黄河上游干流主要站近期洪水、径流、输沙特性、时空分布规律和变化特点，揭示了黄河上游径流泥沙年际年内及地域空间上的变化规律，探讨了流域综合治理对水沙特性的影响，建议注重设防“小流量、高水位”的大洪水。     

黄河上游水情预报模型分析研究

根据黄河上游 (青铜峡 ,石嘴山 )的多年径流资料统计分析 ,建立了多元分时段预报模型。为内蒙古沿黄地区的灌溉引水及水量调度提供了决策依据     

2005年黄河上游汛期水情分析

对2005年汛期(6～10月,下同)的水情从降水、大气环流、水量、洪水等方面进行了分析,了解了黄河上游的水情和上下游各断面的变化情况,为水资源的开发利用提供可靠的数据。     

黄河上游青海境内水沙来源及组成的分析

黄河上游青海境内是青海省工、农、牧、渔业生产基地，也是国家列入重点开发的水电基地之一，在青海省经济发展中占有举足轻重的地位。近年来，随着黄河下游断流的日益严重，作为黄河水量主要供给地的青海境内的生态环境保护已成为全社会关注的焦点。本文利用黄河上游青海境内主要水文测站的资料，对境内水少来源及组成进行了分析，认为黄河上游青海境内面积只占黄河流域面积的２３．４％，而径流量占４７．５％，输沙量只占３．８６     

黄河上游河道生态需水量研究

建立了河道生态需水量计算模型,把黄河上游分为上、中、下3段,根据黄河沿、玛曲、唐乃亥、安宁渡、青铜峡和头道拐6个水文站1960~1990年系列资料,计算的25%、50%、70%、95%4个水文频率年生态需水量分别为235.811 8亿、230.482 0亿、193.823 8亿m3和166.056 3亿m3,河道内平均年生态需水量为径流量的13%左右。     

基于洛伦茨曲线的祖厉河输沙量变化分析

运用流域基尼系数模型对祖厉河的输沙资料进行了分析。祖厉河流域的年输沙量呈递减趋势,年内输沙量分配极不均匀的状态有缓慢加剧趋势。人类活动对该流域输沙量年内分配的影响较大,对流域年输沙量变化的影响却不明显。杜绝不合理的人类活动、减少人为增沙,是当务之急。     

黄河上游泥沙级配变化规律分析

由于受地形、环流的影响以及下垫面的不同,黄河上游流域水沙异源,进入20世纪90年代以来,黄河上游水沙发生了较大变化,水沙量不断减少,进而造成各粒径组沙量的减少,本项目依据长期实测水文资料,对黄河上游流域水资源特性、河流泥沙分布状况、泥沙颗粒组成及规律、水利工程对河流泥沙的影响进行客观分析,论述黄河上游水资源特性及河流泥沙组成,找出黄河流域悬移质泥沙颗粒变化规律。揭示了黄河上游的泥沙组成及变化规律,对黄河上游可持续开发及生态环境保护具有重要意义,为进一步研究治黄对策及黄河上游治理开发提供科学依据。