黄河三门峡水文站1470～1918年年径流量的推求

利用清代黄河报汛资料和《中国近五百年旱涝分布图》等有关资料,推求出黄河三门峡站1470～1918年的天然年径流系列,与陕县(三门峡)1919～1989年实测期的71年资料,组成1470～1989年共520年的天然年径流系列。     

黄河水沙变化趋势及成因分析

自2000年以来,黄河中上游河道非汛期出现变清趋势,黄河呈现"枯水枯沙"的新水沙特征。本文依据黄河干、支流24个主要水文控制站1950-2016年实测水沙资料,采用数理统计法和趋势分析法,分析了60多年来黄河干、支流水沙变化趋势及其影响因素。结果表明:(1) 1950-2016年黄河干、支流各站年均径流量、年均输沙量和年均含沙量随时间总体呈减小趋势,其中2000-2016年(Ⅲ时段)各站年均输沙量和年均含沙量降幅最大。(2) 1950-2016年黄河中游流域干、支流各站年均中数粒径随时间呈减小趋势,黄河水沙状况枯丰期差异显著,但随时间呈减弱趋势。(3)黄河水沙变化是自然因素和人类活动综合作用的结果,近年来黄河中游河道变清是泥沙锐减造成的,其中水保措施、水库工程、河道采砂及流域调水调沙引水引沙是主因,且人类活动影响的比重逐渐增大。     

黄河下游复式河槽高村(四)站的河床阻力分布特性分析

采用1934～2002年实测水文资料,分析黄河下游高村(四)站的河床阻力分布特性,为河道的水力计算及洪水演算服务.     

黄河上游地区气候变化及其对黄河水资源的影响

通过对1961年以来黄河上游地区气候变化的分析,发现黄河源区进入80年代中后期以后,年平均气温上升趋势非常明显,特别是1998年的年平均气温竟达到-2.1℃,是40年来年平均气温最高的一年;进入90年代,春季和夏季温度急剧回升.黄河上游地区年平均降水量及秋季降水量无明显的变化趋势,且其年际间的波动趋于缓和;冬季(12～2月)和春季(3～5月)降水量的变化趋势呈现出逐年增多的趋势;夏季(6～8月)降水量变化趋势却表现出显著的减少趋势.同时,分析了38年黄河上游径流量及其与流域降水、气温的关系,着重分析了干旱气候对黄河水资源的影响.结果表明,黄河上游地区水资源呈减少趋势,其减少趋势进入90年代后尤为明显.这一变化趋势与黄河上游地区夏季降水量变化趋势有着一致性,说明汛期降水量的减少是黄河上游流量减少的最直接的气候因子.     

黄河上游扎陵湖、鄂陵湖地区的水文及水资源特征

前言为了研究黄河上游扎陵湖、鄂陵湖(以下简称两湖)水资源的开发和利用,我们有机会于1980年7月随本院黄河上游两湖查勘小组深入现场,进行了实地调查。两湖地区奇特的地理景观和独具特点的水文及水资源特征,引起了我们极大的兴趣。在前人历次查勘的基础上,我们又进行了一些地形、地质、水文和水质勘测,取得了一些新的资料和新的认识。本文着重对其水文和水资源特点加以介绍。     

近50年来中国六大流域径流年内分配变化趋势

基于1950年以来的全国六大流域19个重点控制水文站实测月径流量观测资料,以1980年为界,分析各站实测径流量年内分配不均匀系数、集中度以及集中期的变化;采用Mann-Kendall非参数统计检验方法,诊断了各月径流量的变化趋势。结果表明,自1980年以来,全国六大流域的月径流发生了时空变化,除海河的石匣里、响水堡站和黄河花园口站年内径流不均匀性和相对集中度较小以外,其它站的年内径流不均匀性和相对集中度较大,以松辽流域为最大;此外,南方流域各站冬春季(12~3月)的径流均呈现增加的趋势,5月份呈现减少的趋势,7月份呈现增加的趋势;北方流域各站冬春季(1~5月)径流呈现减少的趋势,以海河流域各站、松辽的铁岭、黄河利津站和淮河的吴家渡站减少趋势最为严重。     

近50a西北地区年径流变化反映的区域气候差异

应用我国西部主要河流1951-2000年年径流资料,分析径流变化的区域特征.结果表明:中国西部地区大部分河流径流呈增加趋势,特别是天山南坡逐河流增加最为显著,最高达14%·(10a)^-1,其年径流的变化过程相关分析和差积曲线显示,西北地区西部新疆地区与东部的黄河上游年径流变化呈反相变化特征,而西北地区东部河流径流变化则与黄河上游的径流呈正相关关系.西北地区东部黄河年径流和西北太平洋夏季季风指数及其差积曲线表现出一致的变化过程,这表明了黄河上游径流变化主要受东亚季风的影响,同时由于东亚季风与西风在西北地区的相互作用,间接的影响到了新疆地区的径流和降水.这从一个侧面反映的西风带、东亚季风和高原季风的相互作用.     

气候变化对黄河源区水资源的影响

利用气候模型结果和大尺度分布式水文模型评估黄河源区未来的水资源.根据IPCC DDC的13个系列的GCMs成果,结合黄河源区的实测气象资料,分析了该地区气候在未来100 a内的可能变化;建立了考虑融雪和冻土影响的分布式水文模型,经验证该模型能够适用于黄河源区.计算出了相应的径流情景,分析了黄河源区水量尤其是水资源特性(径流的年内、年际分布)的可能变化;对南水北调西线工程的需水量进行了简单评估.     

关于黄河下游挖河减淤效果的质疑

本刊2001年第四期刊出了“黄河下游窄河段挖河固堤启动工程减淤效果研究”[1]一文引起了国内泥沙和治河工作者的兴趣和关注。目前对黄河中下游挖河减淤的研究,虽然分析方法及所用资料有所不同,但都认为每减淤1m3泥沙,只需挖沙0.74～0.66m3,即挖沙减淤效率为η=135%～150%这一结论是值得商讨的。据笔者理解,挖沙减淤和水库拦沙减淤相似,其效率不可能大于百分之百。就水库拦沙来说,李保如以前统计黄河下游减淤1m3,水库拦沙需15～16m3,即拦沙减淤效率为η=0.65～0.63。     

黄河河套盆地段阶地砾石层的形成时代和物源分析

研究团队前期在河套地区发现了多级黄河阶地,并厘定了其沉积时代,但并未探讨其物源特征。在此工作的基础上,我们首次从物源的角度对河套盆地段黄河的形成演化进行探讨。对黄河临河段T3阶地、黄河库布齐段T9阶地砾石层进行砾石统计,发现两处古流向均为由西向东,证明物源来自黄河上游方向。在临河段黄河T3阶地、库布齐段黄河T9阶地基座和下伏白垩纪基岩三处采集锆石样品,发现河套盆地段黄河阶地下伏白垩纪基岩有三个主要峰值:250～310 Ma、1550～2160 Ma、2340～2700 Ma,而黄河T3阶地和T9阶地基座的锆石年龄谱除了以上三个峰值外,在380～490 Ma和600～1420 Ma两个区间也有明显峰值。将其年龄谱与已发表的黄河各地质年代沉积物的锆石年龄谱进行对比,我们发现白垩纪基岩的物源主要来自鄂尔多斯基底和周缘造山带,而河套盆地段黄河河床至少从(5.16±0.50)Ma开始接受来自青藏高原东北部的碎屑物的堆积,也即贯穿青藏高原东北部和河套盆地的黄河至少在此时就已经形成。     

扎陵湖、鄂陵湖对黄河源头年径流影响

黄河源头扎陵湖、鄂陵湖为吞吐湖泊，是黄河源头二大主要湖泊，对黄河源头年径流具有滞蓄、调节作用。利用黄河源头控制站黄河沿站和下游吉迈、唐乃亥、循化站3个测站水文资料，依据年径流在地区上的变化特点，分析了扎、鄂二湖对黄河源头径流的影响：（1）扎、鄂二湖滞蓄作用改变了黄河源头径流的年内分配，使其均匀化；（2）在枯水年份，入湖水量小，加上湖面蒸发强烈，使得湖泊以下黄河沿站年径流量更小，致使枯水程度加剧，加大了年径流的年际变化；（3）黄河沿站与下游吉迈站年径流丰、平、枯程度对比分析，二站丰、平、枯水年同步出现机率为78.8%，扎、鄂二湖没有改变源头黄河沿站年径流丰、枯规律,是以年调节为主的湖泊。     

孤柏咀地段黄土物质成分和微结构的研究

孤柏咀位于河南郑州附近黄河东岸(冲刷岸),濒临黄河,形似一“围椅”凹地,凹地前为五个台地组成(其标高分别为160—170米,140—150米,130—140米,120—125米和110米,后三个平台明显,160—170米的平台范围广)。后靠陡崖,面临黄河。各平台上均有居民窑洞,是一居民区。孤柏咀凹地内的大冲沟方向与黄河上游的新滑坡滑动方向一致。从钻孔资料得知,在深部中更新统地层中,有处于软塑一可塑状态的土带(地下水变动带)。这种地形曾被认为古滑坡所在地,因此,人们对这地段的高边坡稳定性引起充分注意。为评价这地段的高边坡稳定性,我们对黄土地层剖面进行了物质成分和微结构的研究。     

1819年黄河中游极端降水:史实、特征及气候背景

据清官档案与方志记载,复原了1819年(清嘉庆二十四年)黄河中、下游大范围房屋倒塌、民田冲没、人口伤亡、黄河多处决溢等雨涝灾情图景及时空分异特征,这是在明清小冰期大气候背景下的极端气候事件和重大气象灾害.研究指出,该年黄河中游夏秋季雨期长(连阴雨)、且多大到暴雨,二级流域(汾河、渭河)6-9月份降水县区雨日高达40日以...     

黄河上游径流与太平洋海温场关系及其预测应用

根据北太平洋网格点月平均海温资料的统计分析,揭示了海面水温场与黄河上游年径流量丰枯的联系,并探讨了海温异常变化对径流的影响.同时建立了回归方程,利用海温资料对黄河上游年径流量作长期预测试验,效果良好.     

黄河中游鄂尔多斯高原内流区与闭流区的形成机理——基于水循环的分析

在分析鄂尔多斯高原地表水、地下水与黄河流域水资源转化关系的基础上,依据地下水流系统的理论与方法,对内流区与闭流区的形成机理进行了研究,对内流区与闭流区的分布范围进行了重新界定.结果表明,鄂尔多斯高原可划分为3个内流区和4个闭流区:内流区内虽然地表水与黄河及其支流无直接的水力联系,但地下水与黄河及其支流存在着密切的水力联系,应将其划入黄河流域;闭流区内无论地表水还是地下水,与黄河及其支流均无水力联系,不属于黄河流域;闭流区的总面积为31225km2,与1977年<黄河流域特征值资料>中划分的闭流区面积(42296 km2)相比减少了11071 km2,即黄河流域集水面积在原来的基础上应增加11071 km2.     

昆仑-黄河运动的时代下限:来自塔里木盆地南缘西域砾岩顶部火山岩~(40)Ar/~(39)Ar定年的约束

"昆仑-黄河运动"是发生在早、中更新世之交的一次强烈的构造运动,它使青藏高原现代构造地貌格局基本定型。以往对昆仑-黄河运动时限的研究,主要由黄河干流发育的阶地、昆仑山垭口地区羌塘组与望昆冰碛层等古地磁、ESR、TL等分析测试得出,缺少其他年代学约束。在塔里木盆地,昆仑-黄河运动表现为西域砾岩与乌苏群之间的角度不整合接触。本文通过对塔里木盆地南缘西域砾岩顶部的普鲁上层火山岩4个样品的全岩~(40)Ar/~(39)Ar定年,获得~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄为1.03±0.05 Ma~1.20±0.05 Ma,加权平均年龄为1.1±0.1 Ma(n=4,MSWD=2.3)。这是首次应用~(40)Ar/~(39)Ar定年方法,获得昆仑-黄河运动的时代下限为1.1±0.1 Ma,与前人确定的昆仑-黄河运动时代下限在误差范围内一致,为我国西部新构造运动提供了重要的年代学约束。     

近50年黄河入海径流变化特征及影响因素分析*

以黄河口利津站实测、天然径流资料为依据,采用回归分析、相关分析和随机水文学的方法,对黄河入海径流的变化特征进行了分析,并结合流域气候和人类活动资料,定量探讨了近50多年来自然变化和人类活动对入海径流的影响。采用费希尔最优分割法检测出黄河实测入海径流出现1968年、1985年和1996年3个跳跃点,依据3个跳跃点,将入海径流分为4个阶段:即Ⅰ(1950~1968年)和Ⅱ(1969~1985年),Ⅲ(1986~1996年)和Ⅳ(1997~2004年),4个阶段径流量逐阶段递减。根据降雨与径流的相关分析计算出各阶段取水量占入海天然径流量的比重,第Ⅰ阶段为24 ％ ,Ⅱ,Ⅲ和Ⅳ阶段分别升至44 ％ , 65 ％ 和79 ％ ,说明流域取水量的增加是造成入海径流量逐阶段减少和断流严重性增强的主要原因,也反映了黄河入海径流由第Ⅰ阶段受自然变化影响为主逐渐过渡至第Ⅲ阶段后受人类活动影响为主。1985年以后流域暖干化、大水库的调节和水土保持等则是促使径流量减少和断流的辅助因素。     

黄河中游鄂尔多斯高原内流区与闭流区的形成机理—基于水循环的分析

在分析鄂尔多斯高原地表水、地下水与黄河流域水资源转化关系的基础上,依据地下水流系统的理论与方法,对内流区与闭流区的形成机理进行了研究,对内流区与闭流区的分布范围进行了重新界定。结果表明,在鄂尔多斯高原可划分为2个内流区和4个闭流区：内流区内虽然地表水与黄河及其支流无直接的水力联系,但地下水与黄河及其支流存在着密切的水力联系,应将其划入黄河流域;闭流区内无论地表水还是地下水,与黄河及其支流均无水力联系,不属于黄河流域;闭流区总面积为32451.4km2,与1977年《黄河流域特征值资料》中划分的闭流区面积(42296km2)相比减少了9844.6 km2,即黄河流域集水面积在原来的基础上应增加9844.6 km2。     

《近代中国灾荒纪年续编(1919—1949)》中1920年旱灾记录分析*

1920年华北五省旱灾被当时的报刊称为“四十年未有之奇荒”。依据《近代中国灾荒纪年续编(1919—1949)》中采用的关于此次大旱的各种原始记录,分3个社会层次6种类型统计分析了这些原始资料灾情记录的特点及差异,并探讨了不同类型史料用于旱灾重建的优势和局限性,得出以下主要结论: (1)记录内容方面,中央重点关注灾情最重县份,地方官方和组织统计更详尽,报刊记录具有非统计、重描述的特点;(2)统计信息数量方面,地方官方最大,中央次之,民间最少;(3)统计时间顺序方面,民间最早(报刊统计在时间上贡献最大),地方官方次之,中央最晚;(4)以《赈务通告》为代表的官方文书等资料的灾情统计信息丰富,有助于旱灾受灾区域重建;《近代中国灾荒纪年续编(1919—1949)》等整编资料多侧重对灾情的整理,关于此次旱灾其他影响和响应的记录还需其他史料的支持。     

黄河源区水环境变化及黄河出现冬季断流的原因

自1954年有水文观测资料以来，黄河曾在青海省玛多县黄河沿水文站发生过3次断流。本文在分析黄河源区水环境特征及其影响因素的基础上指出，鄂陵湖、扎陵湖的环湖融区调节能力低，当遇到连续干旱、冬季其调节水量不足以维系黄河径流时便会发生断流，这是断流的主因。湖水位降低、开采沙金、过度放牧等自然和人为因素也会对黄河发生断流产生影响。鄂陵湖口附近黄河上修建的水电站开始蓄水，提高了两湖及环湖融区的调节能力，今后黄河冬季出现断流的可能性将大为降低。