黃河泥沙百年演變特征與近期波動變化成因解析
發(fā)布時(shí)間:2021-04-04 22:21
黃河泥沙未來變化趨勢關(guān)系到新時(shí)期治黃策略制定,科學(xué)認(rèn)知入黃沙量變化特征,特別是一些典型或極端情況下的沙量變化原因,對于科學(xué)研判黃河泥沙未來情勢具有重要指導(dǎo)意義。本文在分析百年黃河沙量演變特征基礎(chǔ)上,重點(diǎn)解析了2013年和2018年典型"大沙"年份以及2017年典型"極端降雨"年份潼關(guān)沙量波動變化原因。結(jié)果表明:1919—2018年百年尺度上黃河潼關(guān)站輸沙量呈"臺階式"減少特征且減少趨勢極顯著(P<0.001),尤其2000年以后年均輸沙量降至2.44億t左右;隨著黃土高原下墊面土壤侵蝕環(huán)境大幅改善,黃河上游相似來水年頭道拐—潼關(guān)區(qū)間流域輸沙量減少82%,相似極端降雨情景下流域次洪輸沙量平均減少50%~85%,2017極端降雨年并未導(dǎo)致大沙年出現(xiàn),水土保持生態(tài)建設(shè)成果在減少入黃泥沙方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用;2013年和2018年典型"大沙"年潼關(guān)站泥沙來源解析表明,河道淤積泥沙沖刷和水庫排沙成為新時(shí)期黃河潼關(guān)站沙量波動變化的主要影響因素。
【文章來源】:水科學(xué)進(jìn)展. 2020,31(05)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
研究區(qū)域地理位置
采用距平累積分析方法對黃河潼關(guān)沙量階段變化分析發(fā)現(xiàn),潼關(guān)輸沙量年際變化呈“臺階式”下降特征。其中,1919—1959年黃河流域受人類活動影響較小,水利及水土保持工程措施實(shí)施較少,潼關(guān)站年均輸沙量約為16億t/a,該時(shí)期常作為黃河水沙變化研究的基準(zhǔn)期[16- 17];1960—1986年間隨著青銅峽、劉家峽水庫蓄水運(yùn)用以及水土保持措施相繼實(shí)施,并在氣候變化等綜合影響下,潼關(guān)站輸沙量減小至12億t/a;1987—2000年在龍羊峽水庫蓄水運(yùn)用以及黃土高原水土流失治理力度大幅增加等多因素耦合影響下,潼關(guān)站輸沙量進(jìn)一步減少至7.7億t/a;2001—2018年間,水土保持措施水沙調(diào)控效益持續(xù)發(fā)揮,年均輸沙量銳減至2.44億t/a。從變化周期看,采用小波分析法[18]對黃河潼關(guān)站輸沙量標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)進(jìn)行周期變化特征分析,如圖3和圖4所示,潼關(guān)站輸沙量1919—2018年演變過程中存在著15~25 a的主振蕩周期;且潼關(guān)站輸沙量變化呈現(xiàn)多時(shí)間尺度變化特征,尤其在長時(shí)間尺度上變化周期更為明顯。據(jù)此判斷,在50 a變化尺度上,2010年以來黃河潼關(guān)站輸沙量處于向“偏豐期”過渡階段。圖3 黃河潼關(guān)站年輸沙量小波系數(shù)實(shí)部等值線圖
黃河潼關(guān)站年輸沙量數(shù)據(jù)在不同時(shí)間尺度頻率特征
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]黃土高原水土流失治理與黃河水沙變化[J]. 胡春宏,張曉明. 水利水電技術(shù). 2020(01)
[2]黃河泥沙未來變化趨勢[J]. 王光謙,鐘德鈺,吳保生. 中國水利. 2020(01)
[3]關(guān)于黃土高原水土流失治理格局調(diào)整的建議[J]. 胡春宏,張曉明. 中國水利. 2019(23)
[4]論黃河水沙變化趨勢預(yù)測研究的若干問題[J]. 胡春宏,張曉明. 水利學(xué)報(bào). 2018(09)
[5]2017年綏德“7·26”暴雨重現(xiàn)期分析[J]. 時(shí)芳欣,王志慧,齊亮,馬明衛(wèi),陳融旭. 人民黃河. 2018(07)
[6]黃河水沙變化與治理方略研究[J]. 胡春宏. 水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2016(10)
[7]泥沙淤積對黃河下游中小洪水風(fēng)險(xiǎn)影響評價(jià)[J]. 田勇,李小平,孫一,馬靜. 泥沙研究. 2016(05)
[8]渭河下游來水來沙及沖淤情況分析[J]. 劉鐵龍,張翔宇,馬雪妍. 陜西水利. 2015(05)
[9]百年尺度黃河上中游水沙變化趨勢分析[J]. 姚文藝,高亞軍,安催花,焦鵬. 水利水電科技進(jìn)展. 2015(05)
[10]渭河2013年7月洪水分析評估[J]. 李建華,雷文青. 陜西水利. 2014(02)
本文編號:3118593
【文章來源】:水科學(xué)進(jìn)展. 2020,31(05)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
研究區(qū)域地理位置
采用距平累積分析方法對黃河潼關(guān)沙量階段變化分析發(fā)現(xiàn),潼關(guān)輸沙量年際變化呈“臺階式”下降特征。其中,1919—1959年黃河流域受人類活動影響較小,水利及水土保持工程措施實(shí)施較少,潼關(guān)站年均輸沙量約為16億t/a,該時(shí)期常作為黃河水沙變化研究的基準(zhǔn)期[16- 17];1960—1986年間隨著青銅峽、劉家峽水庫蓄水運(yùn)用以及水土保持措施相繼實(shí)施,并在氣候變化等綜合影響下,潼關(guān)站輸沙量減小至12億t/a;1987—2000年在龍羊峽水庫蓄水運(yùn)用以及黃土高原水土流失治理力度大幅增加等多因素耦合影響下,潼關(guān)站輸沙量進(jìn)一步減少至7.7億t/a;2001—2018年間,水土保持措施水沙調(diào)控效益持續(xù)發(fā)揮,年均輸沙量銳減至2.44億t/a。從變化周期看,采用小波分析法[18]對黃河潼關(guān)站輸沙量標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)進(jìn)行周期變化特征分析,如圖3和圖4所示,潼關(guān)站輸沙量1919—2018年演變過程中存在著15~25 a的主振蕩周期;且潼關(guān)站輸沙量變化呈現(xiàn)多時(shí)間尺度變化特征,尤其在長時(shí)間尺度上變化周期更為明顯。據(jù)此判斷,在50 a變化尺度上,2010年以來黃河潼關(guān)站輸沙量處于向“偏豐期”過渡階段。圖3 黃河潼關(guān)站年輸沙量小波系數(shù)實(shí)部等值線圖
黃河潼關(guān)站年輸沙量數(shù)據(jù)在不同時(shí)間尺度頻率特征
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]黃土高原水土流失治理與黃河水沙變化[J]. 胡春宏,張曉明. 水利水電技術(shù). 2020(01)
[2]黃河泥沙未來變化趨勢[J]. 王光謙,鐘德鈺,吳保生. 中國水利. 2020(01)
[3]關(guān)于黃土高原水土流失治理格局調(diào)整的建議[J]. 胡春宏,張曉明. 中國水利. 2019(23)
[4]論黃河水沙變化趨勢預(yù)測研究的若干問題[J]. 胡春宏,張曉明. 水利學(xué)報(bào). 2018(09)
[5]2017年綏德“7·26”暴雨重現(xiàn)期分析[J]. 時(shí)芳欣,王志慧,齊亮,馬明衛(wèi),陳融旭. 人民黃河. 2018(07)
[6]黃河水沙變化與治理方略研究[J]. 胡春宏. 水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2016(10)
[7]泥沙淤積對黃河下游中小洪水風(fēng)險(xiǎn)影響評價(jià)[J]. 田勇,李小平,孫一,馬靜. 泥沙研究. 2016(05)
[8]渭河下游來水來沙及沖淤情況分析[J]. 劉鐵龍,張翔宇,馬雪妍. 陜西水利. 2015(05)
[9]百年尺度黃河上中游水沙變化趨勢分析[J]. 姚文藝,高亞軍,安催花,焦鵬. 水利水電科技進(jìn)展. 2015(05)
[10]渭河2013年7月洪水分析評估[J]. 李建華,雷文青. 陜西水利. 2014(02)
本文編號:3118593
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