黃河中游陜西境內(nèi)多沙粗沙區(qū)水沙變化研究.pdf

1、伴隨著人類社會(huì)的快速發(fā)展，生態(tài)文明建設(shè)的重要性漸漸被人們所意識(shí)到，自20世紀(jì)70年代開(kāi)始我國(guó)進(jìn)行了一系列大規(guī)模的流域綜合治理措施，尤其是黃河流域中游區(qū)間，大規(guī)模的水保措施的實(shí)施使流域植被恢復(fù)取得顯著的效果。本文以黃河中游多沙粗沙區(qū)5流域?yàn)檠芯繉?duì)象，分析流域水文氣象要素的變化規(guī)律以及土地利用類型的變化特征，窺探5流域不同時(shí)段水沙關(guān)系及變化特征，進(jìn)一步定量評(píng)價(jià)降水和人類活動(dòng)對(duì)流域水沙變化的影響率；最后利用SWAT水文模型作流域水沙模擬研究，

2、評(píng)價(jià)SWAT模型在該地區(qū)的適用性，對(duì)流域的綜合治理提供一些科學(xué)性建議，主要研究?jī)?nèi)容和成果如下：
　?。?）根據(jù)多種數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析方法，分析了5個(gè)流域的水文三要素（降水、徑流、泥沙）的變化特征。結(jié)果顯示：多年平均降雨量無(wú)明顯的變化趨勢(shì)，多年平均徑流量和輸沙量均呈顯著的減少趨勢(shì)，輸沙量的減少速率最大，降水量、徑流量和輸沙量主要集中在訊期，應(yīng)用Mann-Kendall法作突變分析，5流域水沙量發(fā)生突變的時(shí)間主要在上世紀(jì)70年代末。

3、　?。?）利用土地利用轉(zhuǎn)移矩陣分析多沙粗沙區(qū)5個(gè)流域23年來(lái)土地利用類型的變化特征，結(jié)果表明：陜西境內(nèi)多沙粗沙區(qū)5個(gè)流域土地利用方式主要以草地和耕地為主，水域的減少面積最大，達(dá)到51.83％。耕地、草地及林地之間的轉(zhuǎn)換頻率更加頻繁，水域主要轉(zhuǎn)化為居民點(diǎn)及城建用地，未利用主要轉(zhuǎn)化為草地，1986～1995年與1995～2008年土地利用方式的內(nèi)部轉(zhuǎn)移趨勢(shì)相近。
　　（3）作5流域水沙關(guān)系分析，結(jié)果表明：窟野河流域的累積曲線的斜率變化

4、最大，輸沙量減少幅度最大；無(wú)定河流域累積曲線的斜率變化最小。年內(nèi)水沙關(guān)系表明5個(gè)流域多年平均月徑流和月輸沙相關(guān)曲線呈相同走勢(shì)，總體上呈現(xiàn)順時(shí)針的繩套曲線；汛期水沙關(guān)系表明各流域在3個(gè)時(shí)段的水沙關(guān)系系數(shù)基本上呈現(xiàn)一個(gè)遞減的趨勢(shì)（基準(zhǔn)期＞驗(yàn)證期＞水沙急劇減少期），驗(yàn)證期各流域的水沙關(guān)系較好，能達(dá)到90%以上。年際水沙關(guān)系表明5流域年徑流量和年輸沙量呈正相關(guān)關(guān)系，其中皇甫川、孤山川和窟野河流域的水沙相關(guān)系數(shù)達(dá)到90%以上，禿尾河和無(wú)定河流域水

5、沙相關(guān)系數(shù)80%以上，相關(guān)性較好。
　　（4）基于“水文法”量化降水和人類活動(dòng)對(duì)水沙量減少的影響。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，降水對(duì)流域水沙減少的影響量越來(lái)越小，人類活動(dòng)的影響則變大，到21世紀(jì)，流域水沙量減少的主導(dǎo)因素是人類活動(dòng)的影響。人類活動(dòng)對(duì)5個(gè)流域的影響率均超過(guò)60%，特別是對(duì)禿尾河流域和無(wú)定河流域，人類活動(dòng)的影響率均超過(guò)90%，人類活動(dòng)主要表現(xiàn)形式為退耕還林（草）、淤地壩、灌區(qū)引水、煤礦開(kāi)采、水庫(kù)等形式。
　　（5）利用S

6、W AT模型模擬無(wú)定河流域水沙演變過(guò)程，將無(wú)定河流域劃分為25個(gè)子流域，對(duì)無(wú)定河流域白家川水文站的月水沙參數(shù)進(jìn)行了校準(zhǔn)和驗(yàn)證，模擬結(jié)果顯示率定期水沙的模擬過(guò)程較好。其中徑流的Nash效率系數(shù)Ens和相關(guān)系數(shù)R2均在0.8以上，相對(duì)誤差Re為9.86；泥沙的E r n和R2也都在0.8以上，相對(duì)誤差R e為-13.72，小于20%，泥沙模擬值較實(shí)測(cè)值偏小。驗(yàn)證期徑流的E n s為0.79， R2為0.81， R e為11.34，泥沙的E