【摘要】：近幾十年來(lái),受氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)的雙重影響,流域的水文特征變化日益加劇,而河道徑流、泥沙量是其中變化較為明顯的水文因子。退耕還林工程實(shí)施以來(lái),黃河的徑流泥沙呈現(xiàn)減少趨勢(shì),河道水沙特征發(fā)生明顯改變,位于黃河流域的延河流域水沙變化也呈現(xiàn)同樣特征。本文以黃土高原延河流域?yàn)檠芯繉?duì)象,通過(guò)搜集流域內(nèi)1960年~2010年降水、徑流、泥沙實(shí)測(cè)年數(shù)據(jù)資料及1980年~2010年植物生長(zhǎng)季(5月~10月)NDVI的月均值等數(shù)據(jù)資料,采用線(xiàn)性趨勢(shì)法、距平累積曲線(xiàn)法、雙累積曲線(xiàn)法等統(tǒng)計(jì)分析方法,研究流域內(nèi)主要水文數(shù)據(jù)的趨勢(shì)性、階段性、旱澇豐枯特征及耦合關(guān)系,并分析降水量、植被覆蓋度與徑流量、輸沙量之間的偏相關(guān)性。并運(yùn)用無(wú)截距雙累積曲線(xiàn)定量分割流域內(nèi)降水變化和水土保持活動(dòng)對(duì)水沙變化的影響程度。在此基礎(chǔ)上選擇試驗(yàn)因子,通過(guò)觀測(cè)野外徑流小區(qū),利用汛期天然降水,探究不同坡面植被措施的減水減沙規(guī)律。研究得到如下主要結(jié)論:延河流域的徑流量和泥沙量近51年來(lái)均呈現(xiàn)震蕩性下降趨勢(shì),震蕩性變化具有相似性,線(xiàn)性?xún)A向率分別為-0.19×108 m3/10a和-0.09×108 t/10a。水沙發(fā)生突變的年份為1971年和1996年,據(jù)此可分為三個(gè)主要階段,徑流年型多為枯水年且歷時(shí)長(zhǎng)度逐漸增大。河道輸沙量與徑流量呈現(xiàn)水大沙則多,水小則沙少的顯著正相關(guān)關(guān)系。2013年7月~9月延河各主要水文站平均徑流量為歷年最大值,7月份徑流量超過(guò)多年平均值的4.1倍以上。同期延河流域坡面植被小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙特點(diǎn)為:產(chǎn)流次數(shù)少,產(chǎn)流率略小,產(chǎn)流量明顯減少,產(chǎn)沙量接近于0。1960年~2010年期間年降水量呈微弱下降趨勢(shì),線(xiàn)性?xún)A向率為-15.5mm/10a,降水量年際變化差異相對(duì)較小,變差系數(shù)為0.202。流域內(nèi)降水量階段性變化特征不明顯,整體保持在隨機(jī)波動(dòng)狀態(tài)下發(fā)生,可簡(jiǎn)單分為1960~1971年、1972~1996年和1997~2010年三個(gè)主要階段。延河流域50年的正常降水年發(fā)生概率達(dá)78.4%。2013年7月~9月降水量占全年降水量的91%,7月極端降水呈現(xiàn)降水量大、降水歷時(shí)長(zhǎng)、次降水間隔時(shí)間短的明顯特征。20世紀(jì)60年代以來(lái),延河流域開(kāi)展的一系列水土保持活動(dòng)成效顯著,不同階段開(kāi)展的水土保持措施各有側(cè)重。截至2006年底,延河流域內(nèi)各項(xiàng)水土保持措施實(shí)施面積為2 698.42 km2,治理程度53%,其中林草植被實(shí)施面積為2 370.05 km2。1980年~2010年期間,流域植被覆蓋情況逐年加速改善。1999年之后增加程度更加明顯,植被覆蓋率的平均線(xiàn)性增長(zhǎng)率為0.258/10a。截止到2008年底,延安市累計(jì)完成國(guó)家計(jì)劃內(nèi)退耕還林面積58.8l×103 km2。降水量與徑流量、輸沙量的雙累積線(xiàn)性增加關(guān)系的擬合優(yōu)勢(shì)度R2大于0.97,擬合程度較高。1960~2010年期間,流域下墊面的變化對(duì)降水變化的主導(dǎo)地位產(chǎn)生了一定的削弱作用,流域產(chǎn)流產(chǎn)沙對(duì)降水量變化的響應(yīng)程度逐漸變?nèi)酢Ｔ诮邓孔兓町惒淮蟮那闆r下,流域水沙關(guān)系發(fā)生了根本變化且總體表現(xiàn)為流域產(chǎn)流產(chǎn)沙量減少。1999年以后,流域植被覆蓋度線(xiàn)性增加趨勢(shì)顯著,相異于徑流深和輸沙模數(shù)的明顯下降趨勢(shì)。降水量與徑流深及輸沙模數(shù)的偏相關(guān)系數(shù)分別為0.705和0.414;植被覆蓋度與徑流深及輸沙模數(shù)的偏相關(guān)系數(shù)分別為-0.705和-0.563。以1960年~1971年為基準(zhǔn)期構(gòu)建降水量與徑流深和輸沙模數(shù)的無(wú)截距線(xiàn)性雙累積方程,得到的線(xiàn)性擬合方程分別為xyr?0723.0和xys?0018.0(ry為年徑流深,sy為年輸沙模數(shù),x為年降水量)。1997-2010年期間以植被恢復(fù)為主導(dǎo)的水土保持措施減流減沙貢獻(xiàn)率分別為12.87%和52.29%。不同土地利用下坡面產(chǎn)流之間存在差異,坡面草被覆蓋下坡面產(chǎn)水產(chǎn)沙量明顯小于裸地小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙量,7月、8月是流域的坡面產(chǎn)沙敏感時(shí)段。坡面植被小區(qū)減沙率基本接近于100%,7月、8月植被減流率在85%以上。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：P333.4

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本文編號(hào)：2436796