多沙粗沙区综合治理规划与减沙作用

黄河中游多沙粗沙区是我国水土流失最严重和生态环境最脆弱的地区之一。通过分析黄河中游多沙粗沙区的环境条件,揭示了该地区水土流失状况、治理成效和存在的问题,论述了多沙粗沙区综合治理规划:近期(2020年以前)实施综合治理面积3.92万km2,建设淤地坝1.53万座,其中骨干坝0.42万座。分析了其减沙作用:采用多沙粗沙区1956—2000年实测多年平均输沙模数1.02万t/km2分析计算,到2020年拦沙工程年平均拦沙能力新增1.56亿t,在该地区建设大中型拦沙坝、开展综合治理措施是减少黄河泥沙的有效途径。     

河南省黄河流域多沙粗沙区水土流失及其防治对策

在分析了河南省黄河流域多沙粗沙区的水土流失现状、危害之后，着重分析了造成水土流失的主要原因，指出当前人不合理活动是造成水土流失发生和发生的主要原因。根据自然状况、水土流失特点和当地近年来水土保持流域治理的经验，提出了土石山区和黄土丘陵区两种类型区的防治地策和治理措施。     

黄河中游多沙粗沙区水土保持减沙趋势分析

在1950～1997年长系列水文资料和面雨量资料的基础上，分析了黄河中游河口镇至龙门区间年输沙量和年降水量的时间变化趋势：1970年以来，在多沙粗沙区入黄泥沙量减少的总体背景之下，出现了1986～1997年间入黄泥沙量增加的近期趋势。这一增加趋势，与20世纪80年代以后淤地坝修建量大为减少，70年代修建的筑地坝与拦沙库已大部分失效有密切关系。此外，20世纪90年代人为增沙量大幅度增加，已占水土保持减沙量的22％左右，部分抵消了水土保持措施的减沙效益，这也是同期入黄泥沙增加的重要原因。因而得出的结论是：①要重视淤地坝的后续建设，实现其拦沙作用的可持续性；②造林种草措施不能代替淤地坝拦沙的作用；③新增水土流失问题不容忽视。     

黄河中游多沙粗沙区区域界定

经过研究和比较，采用指标法界定了黄河中游多沙粗沙区的区域。全沙漠数大于５０００ｔ／ｋｍ＾２的地区为多沙区，粗泥沙模数大于１３００ｔ／ｋｍ＾２的地区为粗沙区，既是多沙区又是粗沙区的地区即是多沙粗沙区。在经过内业分析，外业查勘和遥感图片对照修正后，确定多沙粗沙区面积为７．８６万ｋｍ＾２。     

多沙粗沙区淤地坝建设研究

黄河中游7．86万km^2多沙粗沙区是水土流失最严重的地区，是造成黄河下游河床逐年抬高的主要原因。多沙粗沙区淤地坝建设有广阔的发展前景，主要作用是：显著的拦沙效果，明显的淤地、增产作用，可促进流域大面积退耕还林还草和自我修复。在淤地坝建设上，有如下几点建议：①布局上要突出重点地区、重点流域，加大布坝密度；②建坝方式上要以中小流域为单元；③大力推广应用水坠筑坝技术；④要沟坡兼治；⑤要重点研究沟道坝系建设中的关键技术问题；⑥管理养护要宏观与微观相结合。     

渭河流域水利水保措施减水减沙效益初步分析

截止1989年底,渭河流域共有水库361座,塘坝2666座,引水有效灌溉面积40.4万公顷,治理总面积8136km~2,治理度17.1％。以1970年为效益计算起始年,并将全流域划分为18个片,分别采用水文法和水保法计算1970～1989年间各项水利水保措施减水减沙量及综合减水减沙效益。水文法算得的综合减水效益为24.1％,减沙效益为30.6％;水保法算得的结果相应为29.9％和30.8％,两者相近。     

黄河中游多沙粗沙区区域界定

三门峡水库和黄河下游河道主要淤积物是粒径ｄ≥０．０５ｍｍ的粗泥沙。黄河中游多沙区有１１．９２万ｋｍ＾２，粗沙区７．８６万ｋｍ＾２，两者套绘在一起的多少粗沙区面积７．８６ｋｍ＾２。重点治理该区严重的水土流失，是减少黄河下游淤积的关键。     

多沙粗沙区生态区划指标体系研究

人口、资源、环境与发展影响生态系统的功能,充分认识生态系统的动态行为是确立生态区划指标的关键。在详细分析多沙粗沙区生态环境特征的基础上,综合应用层次分析法(AHP)和专家打分法(Delphi)建立了该区域生态区划的指标体系,为多沙粗沙区生态区划提供了定量的依据。     

黄河中游多沙粗沙区综合治理开发方略研究

通过对黄河中游多沙粗沙区环境的分析与评价，研究了该区综合治理开发的总方略，即：坚持资源开发与环境治理有机结合的原则，抓住国家在该区的总体发 战略的大好机遇，采取“适度倾斜，总体协调，政策保护，稳步发展”的方针。同时，要消除异议，统一认识，因地制宜地抓好“六项”基本措施，突出“三为主”，实行“三优一促”的区域经济开发战略。     

黄河中游多沙粗沙区亚区划分

黄河中游多沙粗沙区内部侵蚀环境存在着区域差异，为使治理方略的制定做到有的放矢，必须划分亚区。在阐明亚区划分的目的及原则后，首先按地面组成物质将多沙粗沙区划分为３个一级亚区：以易侵蚀岩为主的侵蚀亚区，沙盖黄土侵蚀亚区和黄土侵蚀亚Ａ我，再按土侵蚀强度进行二级亚区划分，共分出１４个二级亚区。     

黄河中游多沙粗沙区重点支流粗泥沙粒径组成分析

利用坝地钻探取样资料分析了泥沙空间分布规律,通过输沙模数指标计算了黄河中游多沙粗沙区重点支流中各级泥沙的产沙量。结果表明:受水流分选作用的影响,表现出坝后淤积物粒径比坝前淤积物粒径粗的特点;受地表组成物质的影响,泥沙粒径空间上整体呈现出由南向北逐渐变粗的趋势;根据多沙粗沙区重点支流泥沙粒径、产沙量分析结果和淤地坝分布情况,可有针对性的开展沟道拦沙工程来达到有效控制泥沙的目的。     

黄河粗泥沙界限与中游多沙粗沙区区域研究

本文首先讨论了黄河粗泥沙界限的确定方法，认为以下游淤积物中占多数的观点来确定黄河粗泥沙粒径界限较好，经分析淤积物中0．025mm以上的泥沙占多数，0．05mm以上的泥沙近半数；然后讨论了中游多沙粗沙区区域界定的两种方法，认为指标法能够直观反映出多沙粗沙区的位置I最后甩0．OSmm和0．025mm两种界限分析了多沙粗沙区面积，分别为8．15万km^2和6．99万km^2．两者位置和面积比较接近，但在治理方略上有一定差异．前者强调治沟治基岩，后者强调沟坡兼治。     

黄河中游多沙粗沙区高含沙水流流变特性研究

在黄河中游多沙粗沙区 2 5条支流大量实验资料的基础上进行了分析研究 ,提出了不同河流形成高含沙水流的定量条件 ,并给出不同地区、不同河流流变参数的经验公式     

黄河流域水沙资源量变化及其对泥沙资源化的影响

在分析黄河流域水沙资源区域分布的基础上,本文采用Mann-Kendall秩次相关检验法和水文量累计曲线法分析黄河水沙资源量的变化特征,进而探讨了黄河泥沙的资源化及水沙资源量变化对泥沙资源化的影响。黄河龙羊峡水库以上河段年径流量和输沙量没有明显变化,其他干流河段和中游大部分典型支流的径流量和输沙量随时间具有明显的减少趋势。黄河水沙资源量大幅减少对泥沙资源化产生不同程度的影响,水沙资源量大幅减少会降低引洪淤滩、淤临和淤背的效率,限制灌区黄河泥沙烧制建筑材料、淤改与稻改等途径的实施,减小黄河口泥沙造陆的速率,影响黄河与河口湿地质量与数量的塑造;而对灌区浑水灌溉、清淤泥沙利用等没有明显的影响。     

黄土高原多沙粗沙区高含沙水流发生频率的时间变化

高含沙水流的频繁发生是黄土高原多沙粗沙区产生高强度侵蚀的重要原因。本文基于1967—1989年的系列泥沙资料和面雨量资料,分析了黄土高原多沙粗沙区8个流域高含沙水流发生频率随时间的变化过程。根据其不同的变化趋势,将研究区所有流域分成了两类。第一种类型高含沙水流发生频率随时间逐渐减小;第二种类型高含沙水流随时间呈先减小后增大的变化趋势。从汛期降雨量（6—9月）及人类活动（包括人为的减沙活动和人为增沙活动）两个方面对高含沙水流随时间变化趋势的产生原因进行了分析。结果表明,第一种类型主要受到同期汛期降雨量的减少以及各种水利水保措施减沙量从上世纪60一80年代逐渐增大的影响;第二种类型的流域在上世纪60年代末到80年代初高含沙水流发生频率的减小主要是因为上世纪60、70年代大量修建的淤地坝在70年代发挥了显著的拦减泥沙的作用;但到了80年代以后,新建淤地坝很少。原有淤地坝已大部失效,另外人为的增沙活动,如修路、开矿、建窑等活动在80年代以后显著增加,上述因素促使高含沙水流发生频率在80年代初期以后呈随时间增加的趋势。     

黄河下游水沙变化特点

本文以黄河下游河段小浪底、花园口、高村、艾山、利津水文站1950—2016年水沙资料为研究对象,通过实测资料分析与理论分析对黄河下游水沙特点进行研究。结果表明:近70年来黄河下游沿程各水文站年水沙量整体上呈现减小的趋势;水沙年际间、年内分配不均匀;1986年后下游水沙关系明显恶化,2003年后水沙关系又得到明显改善;近年来黄河下游大流量减少,小流量增多,输水输沙主要集中在1000~4000m~3/s洪水中;确定保证下游微淤甚至冲刷的来沙系数应不超过0.01kg·s/m~6。分析黄河水沙变化特点,掌握其变化规律可为缓减黄河下游水沙关系,完善治黄方略提供条件。     

近20年黄河流域陆表水域面积时空变化特征研究

黄河流域生态保护和高质量发展是国家重大战略之一。开展陆表水域的动态变化监测,有助于掌握黄河流域水资源分布与变化状况,对于了解人类活动对水资源的影响,保障流域生态安全具有重要意义。本文基于Landsat数据提取2000—2019年黄河流域陆表水域分布,分析了黄河流域陆表水域面积的动态变化状况,结果表明:(1)流域陆表水域空间分布不均衡,上游陆表水域面积占流域陆表水域总面积的60.3%、中下游占39.7%,其中青海省和内蒙古自治区的陆表水域面积占比最高,分别占40.3%和17.0%;(2)近20年间,流域陆表水域面积总体呈增加趋势,增幅约为49.0%,其中上游地区对流域陆表水域总面积增加的贡献度最大,达到47.7%,中游地区贡献度次之,为42.7%,下游地区贡献度较小,只有9.6%;(3)从流域来看,渭河和汾河流域的陆表水域面积增加较为明显,2000—2019年期间,分别扩大了113.17 km²和55.75 km²,增幅约为139.9%和152.4%。     

黄河下游淤积物中粗泥沙含量的分析

通过实测输沙资料和淤积物取样分析发现．黄河下游的河道淤积物中粒径≥0．05mm的泥沙含量多年平均值(1950-1995年)大约为40％，粒径≥0．025ram的混沙含量多年平均值(1950——1995年)约为70％。从各年代不同粒径泥沙的百分含量来看．粒径≥O.05mm的混沙百分含量有逐渐减小的趋势，50年代为42．1％．到80年代减少为37．2％．1990-1995年也只有35，4％．而粒径≥O．025mm的泥沙百分含量变化不大．基车维持在67％左右。同时．分析结果还表明淤积物中粒径≥0．025mm的泥沙占多数。     

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。     

黄河中游多沙粗沙区淤地坝拦减粗泥沙分析

本文对地处黄河中游多沙粗沙区的河口镇至龙门区间（简称河龙区间）及四大典型支流皇甫川、窟野河、无定河和三川河流域淤地坝拦减粗泥沙效果进行了深入分析,计算了不同年代淤地坝拦减粗泥沙量。通过分析实施淤地坝等水土保持措施前后泥沙粒径的变化、淤地坝配置比例与减沙比例关系的变化后认为：淤地坝是快速减少入黄粗泥沙的首选工程措施和第一道防线,具有明显的“拦粗排细”功能。只要河龙区间坝地的配置比例保持在2%左右,其减沙比例即可达到45%以上。当四大典型支流淤地坝配置比例平均达到2.5%时,淤地坝减沙比例平均可以达到60%。因此,为有效、快速地减少入黄泥沙尤其是粗泥沙,河龙区间水土保持措施应采用以淤地坝为主的工程措施与坡面措施相结合的综合配置模式。淤地坝的配置比例应保持在2%以上。减少黄河粗泥沙的重点支流应首选窟野河和皇甫川。