基于水文法的北洛河流域水土保持措施減沙水代價(jià)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(jì)分析方法，以流域內(nèi)水沙監(jiān)測(cè)資料為基礎(chǔ)，對(duì)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(jìn)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(jià)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(guó)北方地區(qū)部分典型流域的水土保持措施減沙水代價(jià)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(dòng)平均法、Mann-Kendall和Spearman法分析降水、徑流、輸沙量年際變化趨勢(shì)，結(jié)果表明：降水、徑流和輸沙量均呈顯著減少的變化趨勢(shì)。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(gè)時(shí)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(shì)，徑流量隨時(shí)間的推移呈波動(dòng)式減小趨勢(shì)，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(dòng)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?。惠斏沉考衅跒?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(yàn)公式法”

5、計(jì)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(dòng)減水減沙效益。其結(jié)果為： (1)北洛河流域1970～2006年人類活動(dòng)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(dòng)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(dòng)對(duì)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(jià)特征。采用上述“經(jīng)驗(yàn)公式法”的減水減沙量值計(jì)算水土保持措施減沙水代價(jià)值，該流域1970～2006年水土保持措施減沙水代價(jià)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(jià)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(jià)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(jià)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(shí)對(duì)徑流的影響較小。比較了北洛河流域及我國(guó)北方地區(qū)其他典型流域水土保持各單項(xiàng)和綜合措施的減沙水代價(jià)特征。結(jié)果表明： (1)不同流域各單項(xiàng)水土保持措施減沙水代價(jià)不同； (2)不同流域尺度的水土保持綜合措施減沙水代價(jià)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(duì)徑流量和輸沙量進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)選擇減沙水代價(jià)小的水保措施配置類型和區(qū)域配置時(shí)，可以在減少等量泥沙時(shí)，相對(duì)增加徑流量，