无定河流域径流侵蚀功率时空变化特征
发布时间：2021-08-31 04:51
不同尺度的径流侵蚀输沙关系尚未明确,亟待深入研究。为了探究流域径流侵蚀输沙的时空变化特征,基于水蚀动力过程的径流侵蚀功率理论,运用Mann-Kendall法和线性回归法分析了无定河流域1956—2010年年径流侵蚀功率和年径流量的时空变化;利用Mann-Kendall突变点检验,识别出径流的突变年份,对比分析突变年份前后的年径流侵蚀功率和年径流量变化,分析建立了年径流侵蚀功率—输沙相关模型。结果表明:1956—2010年,无定河流域年径流量与年径流侵蚀功率有显著减小趋势,径流突变年份在1971—1985年。突变年份之前流域年径流侵蚀功率平均标准差高于突变年份后;突变年份之后年平均径流侵蚀功率比突变年份前平均减少1.05×10-4 m4/（s·km2）;年径流侵蚀功率随流域面积的增大而减小。流域径流侵蚀功率—输沙相关模型相关性显著（p<0.01）。研究阐明了无定河流域年径流侵蚀功率具有减少趋势,在空间上随流域面积增大而减少,在流域年尺度上径流侵蚀功率理论能够较好的表征径流侵蚀输沙关系。
【文章来源】：水土保持研究. 2020,27(01)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
无定河流域位置及水文站点分布
使用M-K检验法对无定河流域白家川站、丁家沟站、赵石窑站、绥德站、李家河站等5个水文站的年径流系列进行突变点检验,检验结果见图2。5个水文站的径流变化呈减小趋势,趋势明显超过α=0.05。由图中选取第一个交点作为突变点进行分析,可以看出,白家川站年径流系列突变点在1985年左右,丁家沟站年径流系列突变点在1979年左右,赵石窑站年径流系列突变点在1978年左右、绥德站年径流系列突变点在1974年左右,李家河站年径流系列突变点在1971年左右;说明大理河流域最早受人类活动影响,大理河一级支流小理河流域受人类活动影响更早。通过统计无定河流域5个代表水文站的水沙特征,同时统计出5个水文站的年径流量在各自突变年份前后的统计特征值,见表2和表3:通过表2中可以看出,无定河流域内控制面积逐渐增大的5个水文站李家河站、绥德站、赵石窑站、丁家沟站、白家川站的年径流量、年输沙量的平均值、变异系数等统计特征都随着水文站控制的流域面积增大而有减少,说明流域面积越小径流与输沙年系列变化越不稳定,流域面积越大径流与输沙的年系列变化幅度越小,变化越稳定。研究表明,在小尺度上人类活动的影响可能更加明显、强烈。
由表3可以分析出,突变年份后无定河流域白家川站、丁家沟站、赵石窑站、绥德站、李家河站等5个水文站径流量的平均值、变异系数等统计特征值基本小于突变年份之前,说明突变年份后的径流系列更为稳定,同时与表2对比,发现突变年份之前的水文要素统计特征指标值比总体统计特征指标值大,突变年份之后的水文要素统计特征指标值比总体统计特征指标值小。图4 径流侵蚀功率—输沙关系
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SWAT模型的延河流域径流侵蚀能量空间分布[J]. 龚珺夫,李占斌,李鹏,任宗萍,杨媛媛,韩芦,汤珊珊,孙倩. 农业工程学报. 2017(13)
[2]密云水库以上流域年径流变化趋势及周期分析[J]. 钟永华,鲁帆,易忠,赵静. 水文. 2013(06)
[3]近50a嘉陵江流域径流变化特征及影响因素[J]. 范利杰,穆兴民,赵广举. 水土保持通报. 2013(01)
[4]塔里木河干流径流损耗及其人类活动影响强度变化[J]. 陈忠升,陈亚宁,李卫红,陈亚鹏. 地理学报. 2011(01)
[5]草被覆盖度对黄土坡面径流产沙影响的试验研究[J]. 吴卿,杨春霞,甄斌,陈月娥,郭丽娜. 中国水土保持. 2010(09)
[6]黄土坡面径流剥离土壤的水动力过程研究[J]. 吴淑芳,吴普特,宋维秀,卜崇峰. 土壤学报. 2010(02)
[7]不同空间尺度次暴雨径流侵蚀功率与降雨侵蚀力的对比研究[J]. 鲁克新,李占斌,鞠花,程圣东. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2009(10)
[8]径流侵蚀功率理论在不同尺度坡面侵蚀产沙中的应用[J]. 鲁克新,李占斌,鞠花. 水资源与水工程学报. 2009(04)
[9]皇甫川流域水沙变化特点及其趋势分析[J]. 王小军,蔡焕杰,张鑫,王健,翟俊峰. 水土保持研究. 2009(01)
[10]草被覆盖度对坡面流水动力学参数的影响[J]. 杨春霞,王丹,王玲玲,吴卿,杨剑锋,李莉,鲍宏喆. 中国水土保持. 2008(09)
博士论文
[1]黄土区植被格局对坡沟—流域侵蚀产沙的影响研究[D]. 程圣东.西安理工大学 2016
[2]基于侵蚀能量的径流输沙尺度效应研究[D]. 张乐涛.中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心) 2016
本文编号：3374230
【文章来源】：水土保持研究. 2020,27(01)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
无定河流域位置及水文站点分布
使用M-K检验法对无定河流域白家川站、丁家沟站、赵石窑站、绥德站、李家河站等5个水文站的年径流系列进行突变点检验,检验结果见图2。5个水文站的径流变化呈减小趋势,趋势明显超过α=0.05。由图中选取第一个交点作为突变点进行分析,可以看出,白家川站年径流系列突变点在1985年左右,丁家沟站年径流系列突变点在1979年左右,赵石窑站年径流系列突变点在1978年左右、绥德站年径流系列突变点在1974年左右,李家河站年径流系列突变点在1971年左右;说明大理河流域最早受人类活动影响,大理河一级支流小理河流域受人类活动影响更早。通过统计无定河流域5个代表水文站的水沙特征,同时统计出5个水文站的年径流量在各自突变年份前后的统计特征值,见表2和表3:通过表2中可以看出,无定河流域内控制面积逐渐增大的5个水文站李家河站、绥德站、赵石窑站、丁家沟站、白家川站的年径流量、年输沙量的平均值、变异系数等统计特征都随着水文站控制的流域面积增大而有减少,说明流域面积越小径流与输沙年系列变化越不稳定,流域面积越大径流与输沙的年系列变化幅度越小,变化越稳定。研究表明,在小尺度上人类活动的影响可能更加明显、强烈。
由表3可以分析出,突变年份后无定河流域白家川站、丁家沟站、赵石窑站、绥德站、李家河站等5个水文站径流量的平均值、变异系数等统计特征值基本小于突变年份之前,说明突变年份后的径流系列更为稳定,同时与表2对比,发现突变年份之前的水文要素统计特征指标值比总体统计特征指标值大,突变年份之后的水文要素统计特征指标值比总体统计特征指标值小。图4 径流侵蚀功率—输沙关系
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SWAT模型的延河流域径流侵蚀能量空间分布[J]. 龚珺夫,李占斌,李鹏,任宗萍,杨媛媛,韩芦,汤珊珊,孙倩. 农业工程学报. 2017(13)
[2]密云水库以上流域年径流变化趋势及周期分析[J]. 钟永华,鲁帆,易忠,赵静. 水文. 2013(06)
[3]近50a嘉陵江流域径流变化特征及影响因素[J]. 范利杰,穆兴民,赵广举. 水土保持通报. 2013(01)
[4]塔里木河干流径流损耗及其人类活动影响强度变化[J]. 陈忠升,陈亚宁,李卫红,陈亚鹏. 地理学报. 2011(01)
[5]草被覆盖度对黄土坡面径流产沙影响的试验研究[J]. 吴卿,杨春霞,甄斌,陈月娥,郭丽娜. 中国水土保持. 2010(09)
[6]黄土坡面径流剥离土壤的水动力过程研究[J]. 吴淑芳,吴普特,宋维秀,卜崇峰. 土壤学报. 2010(02)
[7]不同空间尺度次暴雨径流侵蚀功率与降雨侵蚀力的对比研究[J]. 鲁克新,李占斌,鞠花,程圣东. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2009(10)
[8]径流侵蚀功率理论在不同尺度坡面侵蚀产沙中的应用[J]. 鲁克新,李占斌,鞠花. 水资源与水工程学报. 2009(04)
[9]皇甫川流域水沙变化特点及其趋势分析[J]. 王小军,蔡焕杰,张鑫,王健,翟俊峰. 水土保持研究. 2009(01)
[10]草被覆盖度对坡面流水动力学参数的影响[J]. 杨春霞,王丹,王玲玲,吴卿,杨剑锋,李莉,鲍宏喆. 中国水土保持. 2008(09)
博士论文
[1]黄土区植被格局对坡沟—流域侵蚀产沙的影响研究[D]. 程圣东.西安理工大学 2016
[2]基于侵蚀能量的径流输沙尺度效应研究[D]. 张乐涛.中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心) 2016
本文编号：3374230
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