基于典型次洪泥沙動(dòng)力學(xué)過程的岔巴溝流域水沙關(guān)系分析
發(fā)布時(shí)間:2021-09-04 17:54
為準(zhǔn)確把握岔巴溝流域徑流泥沙變化趨勢并分析其原因,以岔巴溝流域1970—2016年98場洪水輸沙過程為研究對象,通過分析不同年代次洪輸沙量,闡明了次洪水輸沙動(dòng)力學(xué)過程。結(jié)果表明:岔巴溝流域近50 a來次洪輸沙滯回曲線模式主要表現(xiàn)為順時(shí)針型、逆時(shí)針型、8字型、復(fù)雜型4種,4種模式中逆時(shí)針型所占比例和次洪輸沙量最大,順時(shí)針型所占比例最小,但平均洪峰流量和平均輸沙峰值最高,復(fù)雜型洪水平均持續(xù)時(shí)間最長。不同年代次洪輸沙頻率表現(xiàn)為1980—1989年間洪水輸沙滯回曲線以逆時(shí)針型為主,其次為復(fù)雜型洪水,2006年以來逆時(shí)針型和復(fù)雜型洪水?dāng)?shù)量大幅減少,8字型洪水?dāng)?shù)量增多;出現(xiàn)這種現(xiàn)象可能是由于岔巴溝流域自20世紀(jì)70年代以來開展小流域綜合治理,各種水土保持措施在1970—1989年間產(chǎn)生較強(qiáng)的作用,但2000年后,由于長期使用后產(chǎn)生淤滿和損壞等狀況,效力逐漸降低,對岔巴溝流域整體的水沙輸移模式產(chǎn)生影響。
【文章來源】:長江科學(xué)院院報(bào). 2020,37(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
岔巴溝流域地形
洪水的水沙輸移模式主要受河道沉積泥沙、降雨特點(diǎn)及流域下墊面的影響。龔時(shí)旸等[18]在20世紀(jì)70年代提出,黃河中游泥沙輸移比為1,因此河道沉積泥沙對單場洪水的泥沙輸移影響較小。對產(chǎn)生洪水的降雨過程進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)逆時(shí)針型洪水和順時(shí)針型洪水的降水過程均只存在1個(gè)明顯峰值,且降水量峰值出現(xiàn)時(shí)間均早于洪水流量峰值和輸沙量峰值;而8字型洪水和復(fù)雜型洪水的降水過程則產(chǎn)生了1個(gè)或多個(gè)降水量峰值,其中復(fù)雜型洪水降水過程持續(xù)時(shí)間較長。在降水過程相似的情況下產(chǎn)生順時(shí)針型洪水和逆時(shí)針型洪水2種相反的洪水過程,可能是降雨空間變異性大以及降水落區(qū)與流域出口的相對距離不同等原因造成的。圖3 順時(shí)針型洪水(1987年8月26—27日)
圖4 8字型洪水(2016年8月13—15日)研究表明,當(dāng)流域徑流較為集中,沉積泥沙大量累積在溝道且對徑流響應(yīng)迅速時(shí),通常會(huì)出現(xiàn)順時(shí)針型曲線[9,14,19-22]。逆時(shí)針型洪水的產(chǎn)生主要受產(chǎn)沙區(qū)域與河道及水文站間相對距離的影響,當(dāng)泥沙來源位于流域上部時(shí),更容易發(fā)生逆時(shí)針型洪水[23-25]。岔巴溝流域地形復(fù)雜,坡面侵蝕進(jìn)入溝道,匯集于流域出口需經(jīng)過較長距離,泥沙往往來源于海拔較高處,距離河道較遠(yuǎn),同時(shí)溝道蜿蜒,徑流途經(jīng)距離較長,為形成逆時(shí)針型洪水提供了良好條件。8字型洪水的形成與順時(shí)針型洪水的后續(xù)泥沙供給有關(guān),當(dāng)順時(shí)針型洪水下降階段補(bǔ)充足夠泥沙時(shí),順時(shí)針型洪水就轉(zhuǎn)化為8字型洪水[14,24]。復(fù)雜型洪水的形成則是由長時(shí)間的降雨過程造成的,洪水過程中出現(xiàn)多個(gè)峰值,泥沙來源較為復(fù)雜[17],從表4可以發(fā)現(xiàn),單場洪水持續(xù)時(shí)間最長為344 h,該次洪水為復(fù)雜型洪水,而洪水平均持續(xù)時(shí)間最長同樣為復(fù)雜型洪水,達(dá)到79.28 h。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]岔巴溝流域降雨不同時(shí)間尺度的空間變異特征[J]. 楊麗虎,劉鑫,宋獻(xiàn)方. 人民黃河. 2019(03)
[2]潼關(guān)水文站1919~2015年水沙演化特征研究[J]. 張金萍,張鑫,肖宏林. 水電能源科學(xué). 2018(11)
[3]大理河流域治理前后徑流泥沙變化研究[J]. 魏霞,李勛貴,李占斌. 長江科學(xué)院院報(bào). 2011(04)
[4]黃河支流無定河水沙變化趨勢及其驅(qū)動(dòng)因素[J]. 高鵬,穆興民,李銳,王煒. 泥沙研究. 2009(05)
[5]子洲縣退耕還林(草)之我見[J]. 王振飛. 陜西水利. 2002(02)
[6]黃河泥沙來源和地區(qū)分布[J]. 龔時(shí)旸,熊貴樞. 人民黃河. 1979(01)
碩士論文
[1]大理河流域植被變化對洪峰流量影響分析[D]. 閆丹丹.西安理工大學(xué) 2018
[2]大理河流域洪水徑流變化特性研究[D]. 李潔.西安理工大學(xué) 2017
本文編號(hào):3383733
【文章來源】:長江科學(xué)院院報(bào). 2020,37(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
岔巴溝流域地形
洪水的水沙輸移模式主要受河道沉積泥沙、降雨特點(diǎn)及流域下墊面的影響。龔時(shí)旸等[18]在20世紀(jì)70年代提出,黃河中游泥沙輸移比為1,因此河道沉積泥沙對單場洪水的泥沙輸移影響較小。對產(chǎn)生洪水的降雨過程進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)逆時(shí)針型洪水和順時(shí)針型洪水的降水過程均只存在1個(gè)明顯峰值,且降水量峰值出現(xiàn)時(shí)間均早于洪水流量峰值和輸沙量峰值;而8字型洪水和復(fù)雜型洪水的降水過程則產(chǎn)生了1個(gè)或多個(gè)降水量峰值,其中復(fù)雜型洪水降水過程持續(xù)時(shí)間較長。在降水過程相似的情況下產(chǎn)生順時(shí)針型洪水和逆時(shí)針型洪水2種相反的洪水過程,可能是降雨空間變異性大以及降水落區(qū)與流域出口的相對距離不同等原因造成的。圖3 順時(shí)針型洪水(1987年8月26—27日)
圖4 8字型洪水(2016年8月13—15日)研究表明,當(dāng)流域徑流較為集中,沉積泥沙大量累積在溝道且對徑流響應(yīng)迅速時(shí),通常會(huì)出現(xiàn)順時(shí)針型曲線[9,14,19-22]。逆時(shí)針型洪水的產(chǎn)生主要受產(chǎn)沙區(qū)域與河道及水文站間相對距離的影響,當(dāng)泥沙來源位于流域上部時(shí),更容易發(fā)生逆時(shí)針型洪水[23-25]。岔巴溝流域地形復(fù)雜,坡面侵蝕進(jìn)入溝道,匯集于流域出口需經(jīng)過較長距離,泥沙往往來源于海拔較高處,距離河道較遠(yuǎn),同時(shí)溝道蜿蜒,徑流途經(jīng)距離較長,為形成逆時(shí)針型洪水提供了良好條件。8字型洪水的形成與順時(shí)針型洪水的后續(xù)泥沙供給有關(guān),當(dāng)順時(shí)針型洪水下降階段補(bǔ)充足夠泥沙時(shí),順時(shí)針型洪水就轉(zhuǎn)化為8字型洪水[14,24]。復(fù)雜型洪水的形成則是由長時(shí)間的降雨過程造成的,洪水過程中出現(xiàn)多個(gè)峰值,泥沙來源較為復(fù)雜[17],從表4可以發(fā)現(xiàn),單場洪水持續(xù)時(shí)間最長為344 h,該次洪水為復(fù)雜型洪水,而洪水平均持續(xù)時(shí)間最長同樣為復(fù)雜型洪水,達(dá)到79.28 h。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]岔巴溝流域降雨不同時(shí)間尺度的空間變異特征[J]. 楊麗虎,劉鑫,宋獻(xiàn)方. 人民黃河. 2019(03)
[2]潼關(guān)水文站1919~2015年水沙演化特征研究[J]. 張金萍,張鑫,肖宏林. 水電能源科學(xué). 2018(11)
[3]大理河流域治理前后徑流泥沙變化研究[J]. 魏霞,李勛貴,李占斌. 長江科學(xué)院院報(bào). 2011(04)
[4]黃河支流無定河水沙變化趨勢及其驅(qū)動(dòng)因素[J]. 高鵬,穆興民,李銳,王煒. 泥沙研究. 2009(05)
[5]子洲縣退耕還林(草)之我見[J]. 王振飛. 陜西水利. 2002(02)
[6]黃河泥沙來源和地區(qū)分布[J]. 龔時(shí)旸,熊貴樞. 人民黃河. 1979(01)
碩士論文
[1]大理河流域植被變化對洪峰流量影響分析[D]. 閆丹丹.西安理工大學(xué) 2018
[2]大理河流域洪水徑流變化特性研究[D]. 李潔.西安理工大學(xué) 2017
本文編號(hào):3383733
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