信江中下游近60年水沙分配变化特征

针对信江流域水利工程建设以及大规模水土保持工作、河道采砂等人类活动不断增加的现状,为了更好地了解人类活动对信江水沙输移特性的影响,确保对水沙资源的合理开发与利用,基于信江梅港站近60年径流量输沙量实测资料,采用数理统计和Mann-Kendall秩次相关检验法对信江水沙分配变化特征进行分析,探讨人类活动对水沙输移特性的影响。结果表明:梅港站各年代径流量、输沙量年内分配基本呈明显的"单峰型"分布,在6月到达峰值;水沙关系呈现出"大水多沙,小水少沙"的态势,泥沙主要集中在主汛期,月最大输沙量与洪水相对应;汛期与非汛期径流量呈上升趋势、输沙量呈下降趋势,且输沙量下降趋势显著;汛期径流量、输沙量波动较大,明显大于非汛期径流量、输沙量波动幅度;历史上信江流域水沙相关性较稳定,但随着经济社会的发展,大规模水土保持、水利工程建设及河道采砂等人类活动不断增加,对水沙关系造成明显影响。     

清水河流域水沙变化分析

以宁夏清水河流域1958—2012年的水文观测数据为依据,采用Mann-Kendall秩次相关检验法、回归分析法和双累积曲线法对流域水沙时空分布特性、变化趋势和水沙关系进行了分析。结果表明:1固原和韩府湾站径流量、输沙量年内分配呈单峰型,集中在6—9月,年际变化剧烈,年际变差系数分别为0.61~0.87、1.00~1.53,固原—泉眼山区间是流域水、沙量的主要来源区,其多年平均径流量占流域总径流量的92.8%;21958—2012年固原、韩府湾站年径流量、输沙量均呈减小趋势,泉眼山站呈不显著增大趋势;3径流量与输沙量之间呈较好的三次多项式关系,2006年以后流域内固原、韩府湾和泉眼山站水沙均呈减少趋势。     

1999年以来洞庭湖城陵矶水沙变化及成因分析

文章以洞庭湖口城陵矶(七里山)站1999～2009年实测径流量、输沙量为依据,分析城陵矶1999年以来的水沙变化及成因,结果表明:年径流量、年输沙量在2003年后明显减少,径流量年内分配趋于平衡状态,但输沙量年内变化呈现加大趋势。引起水沙年內年际变化的主要原因是长江三峡工程蓄水运用、湖南四水流域水利工程运行和近几年降雨量较均值偏少。     

1955-2014年黄河内蒙古河段水沙变化特征分析

深入剖析黄河内蒙古河段水沙变化特征是研究黄河治理方略、水沙资源配置及重要水利工程布局的前提和基础。为此,以1955-2014年黄河内蒙古河段3个主要水文控制站（巴彦高勒站、三湖河口站、头道拐站）长时序水沙数据为对象,采用水沙年内不均匀性、集中度及变化幅度等指标值,及Mann-Kendall趋势检验和小波分析法,深入探讨了内蒙古河段水沙年内分配与年际的变化特征。结果表明：黄河内蒙古河段水沙序列年内变化表现为输沙量的不均匀程度和集中度比径流量的大,各站径流量集中期多在8、9月,输沙量集中期基本全在8月;水沙序列年际变化表现为水沙量呈显著减少趋势,水沙序列具有多尺度振荡的特点,存在着年际尺度和年代际尺度的周期变化规律。     

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。     

50年来灞河流域水沙变化特征分析

根据灞河流域水沙特点,选取反映灞河流域水沙变化趋势的马渡王水文站,利用灞河流域50年的实测年径流量和年输沙量资料,采用Mann-Kendall非参数统计检验法、小波分析法、双累积曲线法,结合流域降雨量分析了灞河流域水沙年际变化特点及突变的年份。结果表明:灞河流域水沙年内分配极不均匀,水沙总体下降趋势明显;水沙序列具有多时间尺度特征,但变化尺度并不一致;径流量和输沙量分别在1989年和1981年发生了突变,但突变时间具有差异性,且输沙量的敏感性更强;进一步分析表明,降雨量的波动是径流量年际变化的主要影响因素,而输沙量的减少则主要受到径流量和人类活动的综合影响。     

北洛河上游水沙变化及影响因素分析

以北洛河上游刘家河水文站1959—2006年的水文观测数据为依据,应用Mann-Kendall非参数检验法和逐步回归分析法,对刘家河站以上区域的水沙变化及影响因素进行了分析。结果表明:①刘家河以上流域降水量、径流量、输沙量的年内分配不均、年际变化大,1959—2006年均呈下降趋势,且在20世纪80年代初均发生了突变;②降水量是引起1959—1979年水、沙变化的根本原因;③1980—2006年间,径流量主要受降水量的影响,而输沙量受人类活动的影响较大。     

羊信江流域水沙变化特征及其影响因素

为深入研究水沙变化对流域生态修复和经济可持续发展的影响,利用Mann-Kendall非参数趋势检验法、Pettitt突变检验法、Spearman秩相关系数法、累积量斜率变化率比较法对赣江上游羊信江流域1964—2020年的降雨量、径流量和输沙量的变化特征及其贡献率进行分析,确定影响流域输沙量变化的主要因素。结果表明：(1)羊信江流域在1964—2020年年降雨量和年径流量无显著变化,年输沙量呈显著增加趋势;(2)降雨量、径流量及输沙量年内分配不均,均多集中在汛期(3—6月份);(3)年降雨量、年径流量均未发生显著突变,年输沙量在1995年发生显著突变(P<0.01);(4)降雨和人类活动对输沙量增加的贡献率分别为-0.35%、100.35%。以稀土矿开采、脐橙种植、跨河公路修建为主的人类活动是导致羊信江流域水土流失的重要原因。研究成果对流域种植结构调整及矿产资源绿色开放具有重要的指导意义。     

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。     

水库建设对赣江流域水沙情势的影响

赣江是鄱阳湖流域面积最大、输沙量最大的支流,其水沙变化对鄱阳湖入湖水沙产生重要影响。为研究水库建设对赣江流域水沙情势的影响,采用水沙过程线法、距平累积法和双累计曲线法对流域内的坝上站、吉安站和外洲站3个控制站1953～2017年的径流量和1956～2017年的输沙量进行了定量分析。结果表明:(1)截至2018年,赣江流域已建大中型水库132座,累计总库容约94.59亿m~3。近年来,流域水库建设进程明显加快,水库数量、总库容均有较大的提升。(2)赣江3个控制站径流量、输沙量年内变化不大,年际变化显著。年径流量序列总体无显著变化,呈现上升和下降交替变化的波动趋势;输沙量呈先增长后减少的趋势,在1990年后更为显著。(3)赣江3个控制站双累积曲线斜率转折点时间段均有大型水库建设和水土保持治理工程实施,表明赣江流域水沙特性变化与水库建设关系密切。     

湟水水沙情势变化定量归因研究

水沙情势变化定量归因是水文学和流域地貌学的重要理论问题。以青藏高原向黄土高原过渡带的湟水为研究区,采用滑动t检验法、双累计曲线法系统分析了湟水干流径流泥沙的变化特征,量化评价气候变化和人类活动对湟水水沙变化的贡献率。结果表明:1956—2016年湟水干流上游石崖庄站径流量呈增大趋势,中下游站点径流量均呈减小趋势,各控制站输沙量年际变化呈显著减小趋势;径流量和输沙量表现出很强的年代际变化规律;各站径流量均在1980年、2004年左右发生突变,输沙量在1980年、2000年左右发生突变;不同时期,气候变化和人类活动对径流量和输沙量变化的贡献率不同;径流量和输沙量减少的主导因素是人类活动。     

长江重庆主城区河段水沙变化特征分析

在自然因素和人类活动的综合作用下,近期(2000年后)长江重庆主城区河段的水沙特性发生了一定变化。基于长江寸滩站、朱沱站和嘉陵江北碚站(简称"三站")1955-2011年的流量和悬移质含沙量资料,分析了长江重庆主城区河段的水沙变化特征,结果表明:径流量和输沙量主要集中在汛期,年内分配具有高度集中和极不均匀的特点;径流量和输沙量年际交替变化,水沙阶段变化过程总体具有同步性,且均表现为长程正相关;与2000年前相比,三站近期的年均径流量分别减少了5.4%、5.0%和8.0%,年均输沙量分别减少了62.1%、44.3%和97.1%;三站年输沙量总体随年径流量呈递增变化,但不同时期的水沙关系差异较大。     

洮河流域水沙特性分析

分析研究河流水文特性,是开发利用流域水资源、防沙治沙、搞好水土保持的主要前提工作。通过对洮河干流主要控制站碌曲、岷县、李家村、红旗水文站水沙资料的统计分析,对洮河水沙量的历年变化及分布、径流量和输沙量的年际变化和年内分配以及水沙变化的原因分析得出:由于洮河流域的降水减少和人类活动的影响,导致洮河水量和输沙量减少。洮河的泥沙主要来源于李家村水文站以下区段。     

淤地坝和植被变化对渭河流域水沙情势的影响

以渭河咸阳站以上区域为研究区,利用1965年～2016年的水沙长序列实测资料,分析了不同时间尺度上水沙的变化趋势、突变点、周期特征和空间分布,探讨了覆被变化和淤地坝对流域水沙变化的影响。结果表明,径流量和输沙量下降趋势极显著,减水减沙趋势有很强的持续性;20世纪90年代是水沙突变和剧变的时期;在年内分配上输沙量比径流量更集中,沙峰较洪峰提前;水沙主要来自武山和秦安站以上流域;不同年代的降水径流关系和水沙关系发生了很大变化,径流对降水的响应逐渐减弱,输沙量递减;植被覆盖度显著增加,总体与水沙变化呈负相关,2000年后植被覆盖度与径流变化呈正相关。     

大型水利工程对长江中下游水沙变化特征的影响分析

三峡大坝蓄水运用以后,直接影响中下游的径流量和输沙量。根据1988-2012年宜昌站、大通站的水文数据,运用相关分析法和Mann-Kendall非参数检验法,对比分析长江流域宜昌站和大通站的径流量和输沙量特性及其在时间和空间上的变化规律。结果表明:宜昌站、大通站年际径流量由于三峡大坝的蓄水存在波动,但未出现明显的趋势性变化;而输沙量从20世纪80年代就开始减少,在2003年三峡大坝建成之后减少的趋势更为明显,三峡大坝对下游水文站点的水沙影响随着与三峡大坝距离的增加而减少,上游宜昌站的水沙变化较下游大通站更为显著。     

第二牤牛河流域水沙特性及影响因素分析

第二牤牛河是一条多泥沙河流。径流量、输沙量年际变化大,年内分配不均,主要集中在6~9月。通过相关分析和双累积曲线计算,得出降水量和降水强度是径流量、输沙量变化的重要影响因素,且降水强度比降水量对输沙量影响更显著。水土保持措施对河道水沙变化产生积极影响;但近期粗犷式矿业开采导致流域河道输沙量有所增加。     

黑河中游高崖水文站水沙关系及时空分布特征

对黑河中游河段高崖水文站自1976年设站以来径流、泥沙时空变化以及流量和泥沙的关系分析结果表明:(1)径流年内分配不均,年际变化不大的特点,Cv值为0.23;(2)含沙量年内分配极不均匀,年际变化较大的特点,Cv值为0.69;(3)输沙量的年际变化和年内分配与径流量的年际变化和年内分配基本相似,但输沙量量级的年变幅较径流量更大,Cv值达0.82;(4)河流泥沙变化规律分析及水沙关系研究对目前水文监测改革实施具有十分重要的意义。     

干旱内陆玛纳斯河流域水沙变化趋势分析

针对干旱内陆区玛纳斯河流域径流量、来沙量及其分布问题,通过玛纳斯河流域红山嘴渠首站及肯斯瓦特站(1959-2012年)50多年的实测资料分析,论述了玛纳斯河流泥沙的来源和沿程分配、输沙量的年内分配和年际变化、径流量和输沙量的关系以及泥沙形成的原因,得出了玛纳斯河流域水沙在时间空间上的分布变化规律及趋势,为玛渠首管理的安全、高效运行提供科学依据。     

1952- 2014 年饶河流域水沙变化特征及影响因素

利用饶河流域 1952- 2014 年 3 个水文站的实测流量、输沙量资料, 分析了饶河流域年径流量、年输沙量的变化 特征。结果表明: ( 1) 饶河流域从径流和输沙地区组成来看, 昌江、乐安河、信江东大河占比在 20% ~ 35% 之间, 输沙量 和径流量成正比; ( 2) 饶河流域径流量年际变化较大, 20 世纪 90 年代水量异常偏多( + 20%) , 径流、输沙序列存在 20 年的周期, 但未来径流量表现为明显的随机性; ( 3) 输沙量在 1998 年后显著减少, 导致水沙双累积曲线发生转折, 未来 输沙量可能继续减少; ( 4) 2000 年后径流量偏少( - 10%) 是输沙量减小的原因之一, 1998- 2007 年间建成的大中型水 利工程拦截泥沙, 是饶河 2000 年后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 计今后饶河干支流输沙量仍将进一步减少。研究结果可为饶河流域水资源综合利用开发和水生态保护提供参考。     

湟水流域水沙情势演变及驱动力分析

为探究湟水流域水沙变化驱动因素,基于长时间序列径流量、输沙量数据,采用趋势检验法、突变检验法对1956—2020年湟水流域水沙情势演变进行分析。结果表明：(1)1956—2020年湟水流域径流量增长趋势显著（速率为0.2亿～0.5亿m3/10 a）,输沙量呈显著下降趋势,水沙突变不同步。(2)上下游各站径流量呈现相对一致的周期变化,主要存在9、22、34、47 a的周期分布;上游湟源站输沙量以30 a尺度为主周期,西宁、乐都、民和站输沙量在11、14、21 a尺度小波震荡能量较强。(3)水沙变化趋势各异,产水、产沙存在明显异源现象。(4)侵蚀性降水量、侵蚀性降水天数对径流量变化具有促进作用,侵蚀性降水强度变化引起输沙量的变化,植被覆盖度提高和水土保持措施对流域输沙量减少起到重要作用。