渭河流域1980—2000年间LUCC变化分析

基于渭河流域1980年、1990年和2000年的土地利用/覆被变化数据,对渭河流域近20年来的土地利用/覆被规律进行了研究。结果表明:渭河流域1980—2000年的土地利用/覆被变化发生了较大改变,且其时空格局具有明显的区域特征;渭河流域的人类活动极大地影响并改变了流域下垫面的土地利用覆被变化条件,进而影响了流域的水沙过程。     

多沙粗沙区水土保持措施组合的调查分析

通过对黄土高塬多沙粗沙区涉及较多的黄土丘陵沟壑区和黄土高塬沟壑区几条典型小流域和现有治理模式的调查分析，初步确定了多少粗沙区两个主要侵蚀类型区的水土保持措施组合方案。结果表明，黄土丘陵沟壑区第1副区和第2副区各水土保持措施面积占总措施面积的百分比：水平梯田18％-25％，人工造林45％-55％，人工种草20％-25％，坝地5.5％-7.5％，水地0.5％-2.7％，黄土高塬沟壑区北部和南部则分别为基本农田38％-50％、25％-38％，水保林43％-53％、33％-43％，经济林4％-15％、15％-25％，种草2％-6％、6％-20％.     

黄河中游干旱特征初步分析

根据黄河中游夏半年各季干旱指数系列，分析了干旱发生频率及其变化特点。结果表明，黄河中游干旱发生概率较高，初夏和秋季发生干旱与否的比例大体是7：3，盛夏为6：4；1955年以来发生三季连续特旱的有1997年，而无三季连涝，只有两季连涝情况；干旱发生概率随年代递增，1986～2002年夏半年特旱、大旱出现概率是前期的3倍多，秋季干旱指数一直维持高值，基本没有秋汛。     

灌木减流减沙效应及其水力学机理试验研究

利用人工模拟降雨试验,定量研究了不同降雨强度下20.陡坡面灌木的减流减沙效应,探讨了灌木保持水土作用的水力学机理.结果表明:在45、90和130 mm/h降雨强度下,灌木地坡面土壤的平均入渗率是裸地坡面入渗率的2.9 ～4.7倍;与裸地相比,灌木地径流流速减少59.4％ ～81.9％,径流量减少61.7％ ～80.6％,产沙量减少95.5％～99.3％;断面比能参数可表征为侵蚀产沙的主导因子,灌木地临界断面比能值为0.13cm,裸地临界断面比能值为0.074cm.研究结果对定量评价灌木减流减沙作用有一定的参考意义.     

花园口站近523年汛期径流量变化规律分析

依据重建的花园口站523年汛期天然径流量序列,分析了其历史变化特点和未来趋势.结果表明:①近523年径流量变化具有较明显的阶段性,大致经历了9个枯水段和8个丰水段;②历史变化的显著周期有3年、5年、48年、157年、70年、33年和95年;③至2055年的汛期平均天然径流量可能为400亿m3左右,较多年均值偏多近10%,大体可分为平转丰、正常偏枯、偏丰、正常偏枯、丰水、正常偏枯和丰水等7个持续时间不同的阶段.     

黄河中游主要产沙区下垫面变化减沙作用评估

2000年以来,黄河上中游干支流来沙量明显减少。为了揭示黄河中游主要产沙区土壤侵蚀特征和水土保持措施使下垫面变化的减蚀和减沙作用,基于GIS与RS技术,利用CSLE模型,定量分析了主要产沙区2000—2013年土壤侵蚀时空变异特征,并在多年平均降雨条件下,以1980年的下垫面为基准,评估了2000年、2005年、2010年、2013年下垫面变化的减沙效果。结果表明:2000年以来,在降雨侵蚀力变化不大的情况下,研究区土壤侵蚀强度呈下降趋势,但遇到强降雨年份,仍然可能产生较为剧烈的土壤侵蚀;土壤侵蚀强度与坡度坡长、降雨有较好的对应关系,研究区强烈及以上等级的土壤侵蚀主要分布在黄土丘陵沟壑区,风沙区和土石山区土壤侵蚀强度相对较低;在多年平均降雨条件下,与1980年相比,2000年、2005年、2010年、2013年水土保持措施使下垫面变化造成的减蚀量分别为1.22亿、1.95亿、3.29亿、3.45亿t,减蚀效果明显。     

黄河中游典型区域水土保持措施蓄水量分析

对黄河中游河口镇至龙门区间(简称河龙区间)及粗泥沙集中来源区规划的2010年水土保持措施的蓄水量进行了计算,并分析了其产生的水文水资源效应.结果表明:①2010年河龙区间水土保持措施蓄水总量约为15.2亿m3,其中坝地蓄水量占71.9%;2010年粗泥沙集中来源区水土保持措施蓄水总量为2.76亿m3.②2010年河龙区间水土保持措施产生的水文水资源效应为地表截流能力提高12.8亿m3、潜水蒸发量增加1.9亿m3、降水入渗量增加0.9亿m3、广义水资源量增加43.5亿m3、不重复水资源量增加1.9亿m3、狭义水资源量减少14.2亿m3.③2010年粗泥沙集中来源区水土保持措施产生的水文水资源效应为地表截流能力提高2.3亿m3、潜水蒸发量增加0.3亿m3、降水入渗量增加0.2亿m3'、广义水资源量增加7.9亿m3、不重复水资源量增加0.3亿m3、狭义水资源量减少2.6亿m3.     

小流域产水产沙计算中地理信息的提取和分布式功能的实现

以栅格DEM为基础,以地理信息系统为平台,自动提取模型计算所需要的参数,基于COMGIS的ESRI ArcObjects平台,应用VBA进行二次开发,实现了水文模型和产沙模型以及模型与GIS的紧密耦合,最终实现了模型分布式功能.     

黄河中游干旱的演变规律及其变化趋势分析

利用流域内旱涝等级和部分树木年轮资料，重建了黄河中游1575年以来的干旱指数序列，分析了干旱的历史规律和变化趋势。结果表明：①干旱变化的阶段性显著，近429年大体经历了6个干旱段和5个不旱段，干旱段特旱、大旱出现概率分别是不旱段的3．3倍和2．1倍，而不旱段涝、不旱出现的概率则分别是干旱段的6．5倍和1．8倍；②干旱变化还具有较显著的周期性，主要周期长度为5、7、22．5、32、55、69年和123年；③未来30年干旱变化趋势是，除近期数年和2l世纪20年代中前期仍以干旱年为主外，其余大多年份可能以不旱和涝为主。     

再谈黄河中游粗泥沙的来源

选择黄河中游多沙粗沙来源较为集中的皇甫川、孤山川、窟野河、秃尾河、佳芦河、无定河等流域，对比分析了河流粗泥沙含量和平均粒径年内变化规律及其空间差异。结果表明：软弱砂岩出露区的皇甫川流域，河流携带的粗泥沙含量及平均粒径与径流量年内变化趋势一致，软弱易蚀岩层出露面积比例越大，这一趋势就越明显；风沙区分布面积较大的秃尾河和无定河等流域，随着夏季水流侵蚀能力的增强，悬移质平均粒径并未明显增大，甚至降水集中和多暴雨的7—8月的平均粒径和粗泥沙含量小于冬季的，这些流域内基岩产沙对河流泥沙贡献不大，悬移质中的粗泥沙应主要来源于风沙。