以黃河上游下河沿、青銅峽和石嘴山3個(gè)水文站1951—2000年徑流量為基礎(chǔ)背景資料,采用Lyne-Holick濾波法研究水利樞紐工程對(duì)河川基流量的影響。結(jié)果表明:（a）建壩前,3站基流量總體上相差不大,介于184～214億m³之間;而建壩后青銅峽水文站基流量均呈明顯減少的變化趨勢,基流量為111～187億m³,基流衰減量可達(dá)24%。（b）M-K非參數(shù)檢驗(yàn)結(jié)果顯示,青銅峽站基流量減少幅度最為明顯,且突變點(diǎn)出現(xiàn)在1962—1964年青銅峽大壩建設(shè)時(shí)期。（c）在不同水平年條件下,建壩后,青銅峽基流指數(shù)減少幅度最大,其中豐水年中下降幅度達(dá)13%,而平水年下降幅度可達(dá)20%,表明水利工程對(duì)河川基流產(chǎn)生了一定的影響。 

【文章來源】：河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,48(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

建壩前后BIF對(duì)比

基于不同的理論和方法,國內(nèi)外學(xué)者提出了多種基流的分割方法,但由于缺乏試驗(yàn)資料以及涉及氣候、水文、地質(zhì)等多種科學(xué),無法驗(yàn)證其結(jié)果的合理性,因此國內(nèi)外學(xué)者尚未找出一種普遍認(rèn)同的合理的基流分割方法[5-6]。圖解法是依據(jù)流量過程線的幾何特征,按照水文地質(zhì)學(xué)者的經(jīng)驗(yàn)以及流域的水文地質(zhì)的特征來分割基流的傳統(tǒng)基流分割方法。該方法操作簡單,但計(jì)算結(jié)果粗略且只能對(duì)完整的波形進(jìn)行分割。劉昌明等[7]進(jìn)行基流劃分時(shí)將最小月份的月流量作為基流。水量平衡法通過計(jì)算流域各水均衡項(xiàng)的水量得出基流量[8-10],其優(yōu)點(diǎn)是參數(shù)具有明確的物理意義,缺點(diǎn)是操作難度高且參數(shù)較多。熊立華等[11]通過對(duì)牧馬河流域進(jìn)行基流分割發(fā)現(xiàn):非線性水庫法與數(shù)字濾波法得到的結(jié)果相差不大,認(rèn)為非線性水庫法可以客觀合理地反映實(shí)際退水過程。物理化學(xué)法主要應(yīng)用于圈閉性和單一性的山區(qū)流域,具有可操作性和可信度高的優(yōu)點(diǎn),是未來基流分割方法研究的方向之一,但成本較高,目前只應(yīng)用于小流域。陳宗宇等[12]利用穩(wěn)定同位素及化學(xué)方法估算出張掖—正義峽河道段地下水向河道平均排泄量占該段河流徑流量的69%。數(shù)字濾波法[13-14]通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn),具有操作性強(qiáng)、可重復(fù)、普遍適用,且人為因素干擾等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于黃河流域等廣大地區(qū)。宋小圓等[5]運(yùn)用4種數(shù)字濾波方法探究了不同濾波方法濾波次數(shù)、濾波參數(shù)變化對(duì)基流分割結(jié)果的影響,結(jié)果表明Lyne-Holick數(shù)字濾波法模擬效果較好,且省時(shí)高效。李瑞等[15]等通過研究黃河上游藥水河流域發(fā)現(xiàn)Lyne-Holick數(shù)字濾波法具有較好的應(yīng)用效果。黨素珍等[16]通過數(shù)字濾波法研究發(fā)現(xiàn):黑河上游基流量年內(nèi)變化呈先增后減的趨勢,年際變化呈增加的趨勢。王雁林等[17]在探討黃河河川基流量演化規(guī)律及驅(qū)動(dòng)因子時(shí)指出,水庫修建對(duì)河川基流量衰減影響不大。白樂等[18]在研究降水和人類活動(dòng)對(duì)禿尾河流域基流的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),水利工程的建設(shè)在一定程度上削減了地下水對(duì)徑流的補(bǔ)給。王蕊等[19]分析了近40 a黃河中游徑流情勢變化,指出1970年以來黃河中游岔巴溝流域淤地壩的大量修建造成河流年徑流減少30%以上。林學(xué)鈺等[20]認(rèn)為在修建有大型水利工程的黃河干、支流的徑流資料,需要經(jīng)過人工還原后,方可進(jìn)行基流分割�？咭昂恿饔騼�(nèi)現(xiàn)存壩庫約850處,總?cè)萘拷?5萬m3,這些大規(guī)模的水利工程改變了該流域原有的下墊面水循環(huán)規(guī)律,其水文效應(yīng)在20世紀(jì)80年代初期開始凸顯,對(duì)河川基流量的衰減有一定程度的影響[3]。前人對(duì)黃河基流量的研究中,研究水利工程的建設(shè)對(duì)河川基流量影響的較少。黃河是人類活動(dòng)最為頻繁的流域之一,而青銅峽水利樞紐位于黃河上游東部季風(fēng)區(qū)與西部干旱區(qū)域的交匯地帶,此地區(qū)氣候干旱、降雨量少,該水利工程的修建改變了地表水與地下水的補(bǔ)排給關(guān)系[21],因此,研究青銅峽水利樞紐建壩前后流域基流量的變化規(guī)律對(duì)維持該流域的生態(tài)平衡以及實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化配置具有重要作用。本文采用Lyne-Holick單參數(shù)數(shù)字濾波法對(duì)黃河上游下河沿水文站、青銅峽水文站以及石嘴山水文站的流量過程進(jìn)行基流分割,運(yùn)用Mann-Kendall非參數(shù)檢驗(yàn)法分析基流的變化趨勢和突變點(diǎn),分析青銅峽建壩前后基流的變化特征以及變化規(guī)律,揭示水利樞紐工程對(duì)河川基流量變化的影響程度,以期為該流域水資源優(yōu)化配置和水文模擬提供理論支持。

在基流計(jì)算過程中,一般以年基流量以及基流量占總徑流量的比重(即基流指數(shù),baseflow index,簡稱BFI)來量化基流與徑流之間的關(guān)系[26]。為了分析青銅峽水利樞紐工程對(duì)黃河基流的影響,繪制了下河沿、青銅峽以及石嘴山水文站的年際基流變化規(guī)律,如圖2、圖3所示。圖3 青銅峽徑流基流年際變化

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：2997754