洮河流域泥沙变化规律研究

通过对洮河主要控制站碌曲、岷县、李家村、红旗4水文站流量泥沙资料的统计分析,对洮河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及防治途径等有了新的理性认识。得出了洮河的泥沙主要产在下游漫坝河等十几条支流上,输沙量的变化过程和径流量变化过程基本吻合;输沙量的年际变化比径流量的年际变化大;输沙量年内主要分布在汛期;泥沙的成因主要受气候地质地貌和人类活动的影响以及防沙治沙要综合治理等。这为研究洮河流域的水土流失和泥沙变化规律,合理地开发水资源提供科学依据。     

罗定江河流泥沙输移特性分析

通过对罗定江主要控制站官良水文站河流泥沙的实测资料,分析了官良站输沙量的年内分配和年际变化、径流量和输沙量的关系,为研究罗定江的水土流失和泥沙输移规律、合理开发和利用其水土资源提供了科学依据。     

赣江水沙关系变化模拟

利用赣江上游坝上、峡山、翰林桥、居龙滩水文站、中游峡江水文站和下游外洲水文站1957~2010年径流量与悬移质泥沙输沙量监测资料,分析赣江水沙关系特征和水沙关系的多年变化情况;通过经验模拟,探讨水沙关系变化的原因与发展趋势.结果表明,无论是上游(赣州)、中游峡江站,还是下游外洲站,年输沙量与年径流量相关点群均呈双层分布,分层时间(年份)节点有所不同.     

应用输沙量推演流域侵蚀量的方法探讨

鉴于至今还没有一个有效获取流域侵蚀产沙量的方法,在分析悬移质泥沙与侵蚀泥沙之间的数量与粒配关系的基础上,阐述了应用输沙量推演流域侵蚀量在理论上的可能性,但却存在着难点,且主要表现在水文站数量不足与区域分布不均、流域内的生态环境复杂与区域差异大、水文站输沙量观测记录起始时间不同步、及新技术应用存在时空条件的局限性。结合与侵蚀产沙和泥沙输移比相关的定性与定量指标,提出了应用输沙量推演流域侵蚀量的方法,即"层次类剔法",来计算与评估流域侵蚀量和泥沙输移比,具体的操作过程是首先制作一幅流域地貌类型地块图,然后是逐类型、逐类型地块的侵蚀量计算和沟道流域泥沙输移比的判断,最终获取流域不同地块的侵蚀强度和流域泥沙输移比。本研究结果可为水土流失监测点的选择提供科学依据,同时对解决流域的泥沙问题也有重要的启迪作用。     

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。     

1965~2011年赣江中上游年输沙量变化及影响因素

基于赣江万安坝址下游的西门水文站1965~2011年的径流量、输沙量观测资料和推算数据,利用Mann-kendall趋势分析检验法、双累积曲线法和相关性分析法等分析了赣江中上游输沙量变化特征,并探讨了该区域的气候变化和人类活动等因素对赣江中上游输沙量的影响。结果表明：西门水文站径流量年际变化较为均衡,而年输沙量有明显减少的趋势,特别是万安建库前后水沙关系分成两个系列,年径流量的突变点在1967年,输沙量突变点在1996年,即万安水库建成之后2 a;西门水文站年降雨量和年径流量基本保持一致,年降雨量的变化对年输沙量的影响显著;另一方面,1980年至今水利工程建设、水土保持工程等对河流泥沙产出和输送的影响显著,这也是导致该河段泥沙减少的主要原因。     

融江麻石水电站泥沙淤积分析

水电站库区泥沙淤积问题历来是电站运行中需要掌握和解决的难题。以融江麻石水电站下游及上游干流都柳江和支流古宜河泥沙控制站输沙量资料为依据,通过对电站上下游输沙量的变化规律分析,结合库容实测成果,分析了麻石水电站库区泥沙淤积量变情况,这对分析库区泥沙淤积变化和科学运行调度及流域综合治理可能有一定的参考价值。     

瀑布沟水库投运对下游水库径流和泥沙的影响

鉴于瀑布沟水库是大渡河流域梯级开发中游控制性水库,控制了大渡河88．5％的集水面积和83．3％的泥沙量,为掌握水库投运后对下游河道径流和泥沙造成的影响,特依据下游沙坪水文站径流、泥沙资料进行分析,成果表明：瀑布沟水库的投运调节了下游水库径流分配,使得下游水库年内径流量分布更加均匀,大大降低了下游水库的含沙量和输沙量,有效改善了大渡河下游电站泥沙问题。     

洮河下游输沙量分析

根据洮河下游入库站红旗水文站1956—2005年实测泥沙资料,分析了洮河输沙量年际、年内变化情况。结果表明:洮河泥沙年际变化剧烈,阶段性变化突出;输沙量总体呈减小趋势,但不明显;输沙量年内变化大,集中度高,不同时期含沙量的相对、绝对变化幅度很大;洮河沙峰与洪峰在量级上和时间上关系甚微且不同步。     

浈江流域河流泥沙特性分析

通过对浈江流域主要控制水文站长坝站近50 a的径流泥沙资料分析,论述了浈江河流泥沙的来源、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。     

基于经验模态分解方法和信息熵的水沙关系研究

为研究黄河中游水沙关系及其细部演化特征,利用黄河中游控制性水文站——潼关水文站1919—2015年实测径流量和输沙量资料作为研究数据,采用经验模态分解方法分析径流和泥沙随机变化的复杂性,并运用信息熵理论计算不同时间尺度上径流和泥沙分解序列及原始序列的熵值、径流与泥沙各分量与其原始序列之间的互信息、径流与泥沙之间的互信息。结果表明:潼关水文站径流量与输沙量变化具有显著下降的趋势;径流量和输沙量在一定程度上表现为某种同步变化关系;径流量与输沙量的长周期分量及趋势项互信息较大,因此水沙关系宜采用长周期研究,趋势项分量数据信息阐述原始序列数据信息比较可靠。     

近50年黄河下游水沙情势演变及其影响因素分析

根据黄河下游花园口水文站长时间序列资料,采用Mann-Kendall非参数检验法和小波分析法等方法对其多年水沙变化的特征进行分析研究。结果表明,花园口水文站1960年～2016年径流量和输沙量均呈现出显著下降趋势;花园口站年径流量于1985年发生突变,年输沙量于1998年发生突变;运用小波分析得出径流量和输沙量分别存在13 a和21 a的周期性变化规律; 1987年～1997年累计减沙量为32.34亿t,1998年～2016年累计减沙量为82.40亿t;径流泥沙演变规律受气温、降水和人类活动等多个因素影响,其中多种人类活动对水沙变异起重要作用。     

黄河下游水沙变化与归因分析

以黄河下游为研究区,采用Mann-Kendall检验法、均值差异t法、小波分析法、双累积曲线分析法、累积量斜率变化率法对黄河下游近60 a来实测径流泥沙序列进行变化规律系统分析,定量评价气候变化和人类活动对黄河下游水沙变化的贡献率,以期揭示黄河下游水沙量变化规律及其引起水沙时空演变的影响因素。结果显示:黄河下游水沙量均出现明显下降趋势,且年输沙量比年径流量减少明显;花园口、高村、艾山3个水文站的年径流量均于1985年发生突变,利津水文站年径流量于1979年发生突变,高村、艾山2个水文站的年输沙量均于1997年发生突变,花园口、利津水文站年输沙量分别于1999年、1994年发生突变;各水文站水沙序列存在多时间尺度的周期变化,但变化尺度有所区别;4个水文站的水沙量双累积曲线均发生两次偏转,输沙量平均每年分别减少3.81亿、2.69亿、2.24亿、0.67亿t,减沙量沿程下降;水沙量减少的主导因素是人类活动。     

黄河头道拐站水沙来源空间分布及其影响因素

根据1950-2010年实测资料,采用不同时间序列对比和回归分析方法,对黄河上游沙漠宽谷河段干流6大水文站水沙关系变化、出口控制站头道拐水文站水沙来源的空间分布及其影响因素进行了分析,结果表明:1头道拐水文站径流主要来自兰州以上地区,泥沙主要来自兰州-头道拐区间支流。与基准期的1950-1968年相比,头道拐站1969-1986年和1987-2010年平均径流量分别减少10.1%和40.6%,年平均输沙量分别减少37.2%和75.4%。2宁蒙河段径流量减少主要发生在石嘴山-巴彦高勒河段,多年平均径流量减少52.2亿m3;输沙量减少主要发生在青铜峡-巴彦高勒河段,多年平均输沙量减少0.244亿t。宁蒙河段单位水量冲淤量随着头道拐水文站年平均来沙系数的增大有增大趋势,河道冲淤基本平衡的来沙系数约为0.0023kg·s/m6。影响头道拐水文站水沙来源空间分布的主要因素有气候波动、龙羊峡和刘家峡水库调节、工农业用水、水土保持综合治理等。     

新疆伊吾河水资源特征及悬移质输沙量分析

伊吾河为典型的干旱区内流河,水资源特征以及河流输沙量的研究较为薄弱,选取伊吾河为研究对象,对其径流状况与悬移质泥沙进行研究。通过整理对比苇子峡水文站和白吉水文站1976年~2005年的水文资料,发现伊吾河在1990年以前为枯水年段,1990年以后为丰水年段。通过借用头道沟、故乡河、榆树沟三处水文站的泥沙观测资料,采用输沙模数法推求伊吾河年输沙量为4.04万t,推移质输沙量为0.61万t。     

黄河泥沙入黄的机理及过程探讨

黄河是世界上输沙量最大、含沙量最高的河流。近年来,受人类活动和降雨变化的影响,入黄泥沙量减少明显,潼关水文站实测年输沙量由1919—1960年的平均15.9亿t减少至2000—2015年的平均2.5亿t,减幅为84%。入黄泥沙的变化受到各方关注,并开展了大量的研究,然而由于研究采用的资料和方法不同,因此研究成果差别较大,对引起入黄泥沙减少的主要原因及未来变化趋势尚未形成统一认识。分析了流域主要产沙区的侵蚀产沙主要机理和泥沙入黄过程,提出泥沙入黄是水力侵蚀、重力侵蚀与河道水流输沙共同作用的结果;针对防治水土流失的"三道防线",从拦减黄土高原入黄泥沙的整体与部分关系出发,探讨了当前各项水保措施的作用,估算出的来沙水平与《黄河流域综合规划》(2012—2030年)提出的正常降雨条件下未来水平年的多年平均年输沙量基本相当。为满足黄河长治久安的需求,降低工程泥沙设计风险,工程设计来沙量应考虑一定富余度。     

北洛河流域水沙演变情势分析

北洛河是典型的多沙河流,是渭河泥沙的主要来源之一.通过对北洛河流域干支流主要控制水文站径流泥沙资料的统计分析,论述了北洛河流域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原因等.对研究北洛河流域的水土流失和泥沙输移规律、合理地开发和利用提供了科学依据.     

三峡水库蓄水后上下游河段水沙特性变化及影响因素分析

泥沙淤积问题是三峡工程的关键技术问题之一,关系着长江水资源的开发利用、生态环境保护、经济发展。基于2002-2016年期间,三峡水库上、下游设置的11所重要控制性水文站水文泥沙监测资料,深入系统地探讨水文泥沙参量的变化特征,进一步分析水文泥沙参量的相关性和三峡水库的冲淤特性,探究了泥沙特性变化的原因。研究结果表明:三峡水库自施工期蓄水、初期蓄水、试验性蓄水的整个过程,对三峡水库上下游河道的水沙特性影响较大。越靠近三峡大坝的河段,受三峡水库的影响越大;三峡水库抬高水位,导致上游大部分河道流速变小,河道过水断面和水动力条件发生改变,导致入库泥沙越来越少,越来越细;三峡水库上游长江干流和支流上修建的梯级电站拦蓄了大量的泥沙,年输沙量、年均含沙量、中值粒径、年输沙模数都显著降低。年径流量和输沙量、年均含沙量、年输沙模数在2004-2013年间具有较好的相关性,曲线变化规律类似,2013年后受三峡水库蓄水的影响,出现弱相关;年径流量能表征泥沙参量的变化特性;年输沙量和年均含沙量在2002-2016年间皆具有较好的相关性。2007年前三峡水库淤积量呈增长趋势,其后三峡水库泥沙淤积量逐渐降低。在水库冲淤和泥沙特性方面,汛期三峡水库水位对其影响较大;枯水期的高水位对其影响并不大。研究成果将为长江流域梯级电站和航道的规划设计、三峡水库的运行管理提供理论支撑。     

西藏雅鲁藏布江藏木水电站入库悬移质输沙量推算

入库悬移质输沙量是预测一个水库泥沙淤积严重与否的前提,直接关系到工程的枢纽布置和运行方式。为了合理推算雅鲁藏布江藏木水电站入库悬移质输沙量,本文对羊村水文站实测资料的可靠性进行了深入研究,同时通过建立奴各沙水文站~羊村水文站同步月平均输沙率相关关系y=2.503x~(0.912 5),对羊村水文站悬移质泥沙资料系列进行了插补延长和修正。由此推算藏木水电站入库悬移质输沙量约为1 590万t,年平均含沙量为0.527 kg/m~3,属于泥沙问题严重的水库。     

辽河干流水文泥沙信息实证研究

依据辽河干流5个水文站的观测数据,采用统计法、相关分析法和对比分析法,对其1988—2010年间泥沙冲淤情况及影响因素进行分析。结果表明:辽河干流上游来沙量与下游输沙量相关性极高;河道在2000年以前各河段均大冲大淤,2000年以后各河段冲淤情况处于平衡状态;河道泥沙淤积是流域径流量、暴雨洪水和人类活动综合影响的结果。