基于水文法的北洛河流域水土保持措施減沙水代價分析.pdf

1、北洛河流域位于黃河中游地區(qū)，為渭河流域的第二大支流，流域內(nèi)水土流失嚴(yán)重，是黃河泥沙主要來源區(qū)之一。本研究采用水文統(tǒng)計分析方法，以流域內(nèi)水沙監(jiān)測資料為基礎(chǔ)，對流域降水、徑流和輸沙的年際變化及年內(nèi)分配特征、水土保持措施減水減沙效益進行了系統(tǒng)的研究，探討了北洛河流域水土保持措施減沙水代價變化特征及其與各影響因素之間的關(guān)系，比較了北洛河流域與我國北方地區(qū)部分典型流域的水土保持措施減沙水代價變化特征。取得的主要結(jié)果如下： 分析了北洛河流域

2、降水、徑流和輸沙的年際變化特征。其降水量的多年平均值、變差系數(shù)和極值比分別為511.4mm、0.19和2.49;徑流量為65915.6萬m3、0.45和6.79；輸沙量為7610.5萬t、0.76和90.7。采用滑動平均法、Mann-Kendall和Spearman法分析降水、徑流、輸沙量年際變化趨勢，結(jié)果表明：降水、徑流和輸沙量均呈顯著減少的變化趨勢。近50多年來單位降水產(chǎn)流量和單位降水產(chǎn)沙量變化可以分為枯水平沙期(1950～1962

3、年)、豐水豐沙期(1963～1969年)、枯水平沙期(1970～1982年)、豐水枯沙期(1983～1991年)、豐水豐沙期(1992～1994年)和枯水枯沙期(1995～2006年)等6個時期。降水量、徑流量和輸沙量年代變化特征為：降水量隨年代的延伸呈減小趨勢，徑流量隨時間的推移呈波動式減小趨勢，各年代輸沙量呈駝峰型變化特征。 采用不均勻系數(shù)、集中度和集中期等指標(biāo)分析了北洛河流域徑流量和輸沙量年內(nèi)分配特征，表明： (1

4、)徑流量和輸沙量年內(nèi)變化均呈“單峰型”： (2)徑流量、輸沙量年內(nèi)不均勻系數(shù)隨年代呈波動式變化，其中上世紀(jì)90年代年內(nèi)不均勻系數(shù)最大，徑流量年內(nèi)不均勻系數(shù)以上世紀(jì)60年代為最小，輸沙量年內(nèi)不均勻系數(shù)在上世紀(jì)80年代最??； (3)各年代徑流量的集中期均為8月份，上世紀(jì)70和90年代徑流量的集中程度最大，60年代徑流量的集中程度最??；輸沙量集中期為7或8月份，集中期輸沙量占全年輸沙量的90％左右。 采用“經(jīng)驗公式法”

5、計算了北洛河流域上世紀(jì)70年代大規(guī)模水土流失治理以來人類活動減水減沙效益。其結(jié)果為： (1)北洛河流域1970～2006年人類活動年均減水量23589.8萬m3，減水作用為28.3％；年均減沙量2573.2萬t，減沙作用為28.2％; (2)受降水和人類活動的共同影響，1970～2006年年均減水量為27140.6萬m3，減沙量為3285.2萬t，人類活動對水沙的影響占主導(dǎo)地位。 研究了北洛河流域水土保持措施減沙

6、水代價特征。采用上述“經(jīng)驗公式法”的減水減沙量值計算水土保持措施減沙水代價值，該流域1970～2006年水土保持措施減沙水代價平均值為11.76m3/t，小于黃河及渭河下游輸沙需水量。水保措施減沙水代價與各影響因素之間的關(guān)系分析表明： (1)流域水土保持措施減沙水代價與年降水量以及汛期降水量的關(guān)系密切，呈較好的反比關(guān)系； (2)水保措施減沙水代價與天然產(chǎn)流產(chǎn)沙量亦呈較好的反比關(guān)系； (3)與梯田、壩地、造林相比，

7、該流域種草措施在減少相同泥沙時對徑流的影響較小。比較了北洛河流域及我國北方地區(qū)其他典型流域水土保持各單項和綜合措施的減沙水代價特征。結(jié)果表明： (1)不同流域各單項水土保持措施減沙水代價不同； (2)不同流域尺度的水土保持綜合措施減沙水代價同樣存在明顯的區(qū)域分異特征。通過不同區(qū)域和不同類型水保措施的配置，可以對徑流量和輸沙量進行調(diào)節(jié)，當(dāng)選擇減沙水代價小的水保措施配置類型和區(qū)域配置時，可以在減少等量泥沙時，相對增加徑流量，