皇甫川流域降水和人类活动对径流量变化的贡献率分析——累积量斜率变化率比较方法的提出及应用

随着全球或区域气候的变化,加上渐强的人类活动的影响,世界上一些河流的径流量发生了明显减小的变化趋势,这在干旱及半干旱地区的河流中尤其明显。在我国,北方干旱及半干旱地区河流的径流量的减小已经引起了严峻的生活及生态方面的问题。因此查明流域径流量的变化特征、趋势及分析其原因,是流域管理中面临的重要科学问题。该研究以黄河中游一级支流皇甫川流域为例,利用1960-2008 年的数据资料,采用累积距平方法、年际累积量方法,分析了该流域径流量和降水量的变化趋势,识别出径流量变化过程中1979 和1998 为其两个突变年份,而降水量变化过程中仅存在唯一的突变年份1979。利用统计分析法分别分析了1960-1979、1980-1997 和1998-2008 三个时期的累积径流量与年份之间的线性关系,以及1960-1979、1980-2008 两个时期累积降水量与年份之间的线性关系。采用本文提出的新的计算方法——累积量斜率变化率比较方法,以1960-1979 为基准期,在不考虑蒸散总量的影响时,计算得出皇甫川流域径流量减小的降水量和人类活动的相对贡献率在1980-1997 年间分别为36.43%和63.57%,在1998-2008 年间分别为16.81%和83.19%。该研究结果揭示了皇甫川流域近半个世纪以来径流量的变化趋势及其主要影响因素的贡献率,对于该流域未来水资源的开发利用具有重要指导作用。同时,所提出的定量研究方法可以应用在干旱—半干旱地区河流径流量变化及其影响因素的定量评估中。     

黄河内蒙河段河床冲淤演变特征及原因

利用黄河内蒙段1962-2000年间4期大断面观测资料,计算了各期河床冲淤和河槽形态指标。发现从1962-2000年间前20年、中间9年及后9年,内蒙河段河槽500m²过水面积下河底高程发生了降低-升高-再升高的过程;河槽漫滩过水面积经历了升高-降低-再降低的过程,2000年只有1982年的大约一半;滩地经历了持续淤积过程,平均抬升0.25m;河槽宽深比值经历了变化不显著-增加-减小的过程。分析结果表明:气候变化、引水、水库拦沙和重点产沙支流来沙变化在河床冲淤和河床形态调整中作用较大;水库对径流的年内调节对1982年后河槽淤积贡献较大;来水来沙变化下河流多要素自动调整是造成河槽形态变化过程复杂的原因。     

张家界甘溪砾石沉积物粒度的空间变化及其原因

以往研究沉积物粒度分布规律时,主要局限于砂质沉积物,至多涉及细砾,对于卵砾、卵石、漂石等粗大砾石沉积物的粒度分布规律很少涉及。以张家界山地河流甘溪现代砾石沉积物为研究对象,样品的颗粒粒径介于23~663 mm,分析了河床、心滩和河岸沉积物样品的累积频率分布曲线。结果表明,这些河流砾石沉积物具有较好的统计规律和空间变化趋势,其分布特征可以用累积频率曲线来表达,一般呈现出清晰的两段式或三段式分布特征,是对不同水位洪水动力的响应。粒度参数反映出这些砾石沉积物具有较好的分选性和球度。河道砾石的中值粒径沿程变小,反映了河流水动力沿程变小的规律。岩壁崩塌的砂岩块体短期难以受到流水的充分改造,使河流沉积物的峰态呈现多样化;漂石及卵石缝隙间拦截了低水位洪水所携带的部分较细砾石,引起河道砾石沉积物呈现负偏。该项研究对于山地河流巨大碎屑沉积物的定量研究具有启示作用。