基于典型次洪泥沙动力学过程的岔巴沟流域水沙关系分析

发布时间：2021-09-04 17:54

　　为准确把握岔巴沟流域径流泥沙变化趋势并分析其原因,以岔巴沟流域1970—2016年98场洪水输沙过程为研究对象,通过分析不同年代次洪输沙量,阐明了次洪水输沙动力学过程。结果表明:岔巴沟流域近50 a来次洪输沙滞回曲线模式主要表现为顺时针型、逆时针型、8字型、复杂型4种,4种模式中逆时针型所占比例和次洪输沙量最大,顺时针型所占比例最小,但平均洪峰流量和平均输沙峰值最高,复杂型洪水平均持续时间最长。不同年代次洪输沙频率表现为1980—1989年间洪水输沙滞回曲线以逆时针型为主,其次为复杂型洪水,2006年以来逆时针型和复杂型洪水数量大幅减少,8字型洪水数量增多;出现这种现象可能是由于岔巴沟流域自20世纪70年代以来开展小流域综合治理,各种水土保持措施在1970—1989年间产生较强的作用,但2000年后,由于长期使用后产生淤满和损坏等状况,效力逐渐降低,对岔巴沟流域整体的水沙输移模式产生影响。 

【文章来源】：长江科学院院报. 2020,37(11)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

岔巴沟流域地形

洪水的水沙输移模式主要受河道沉积泥沙、降雨特点及流域下垫面的影响。龚时旸等[18]在20世纪70年代提出,黄河中游泥沙输移比为1,因此河道沉积泥沙对单场洪水的泥沙输移影响较小。对产生洪水的降雨过程进行分析,发现逆时针型洪水和顺时针型洪水的降水过程均只存在1个明显峰值,且降水量峰值出现时间均早于洪水流量峰值和输沙量峰值;而8字型洪水和复杂型洪水的降水过程则产生了1个或多个降水量峰值,其中复杂型洪水降水过程持续时间较长。在降水过程相似的情况下产生顺时针型洪水和逆时针型洪水2种相反的洪水过程,可能是降雨空间变异性大以及降水落区与流域出口的相对距离不同等原因造成的。图3 顺时针型洪水(1987年8月26—27日)

图4 8字型洪水(2016年8月13—15日)研究表明,当流域径流较为集中,沉积泥沙大量累积在沟道且对径流响应迅速时,通常会出现顺时针型曲线[9,14,19-22]。逆时针型洪水的产生主要受产沙区域与河道及水文站间相对距离的影响,当泥沙来源位于流域上部时,更容易发生逆时针型洪水[23-25]。岔巴沟流域地形复杂,坡面侵蚀进入沟道,汇集于流域出口需经过较长距离,泥沙往往来源于海拔较高处,距离河道较远,同时沟道蜿蜒,径流途经距离较长,为形成逆时针型洪水提供了良好条件。8字型洪水的形成与顺时针型洪水的后续泥沙供给有关,当顺时针型洪水下降阶段补充足够泥沙时,顺时针型洪水就转化为8字型洪水[14,24]。复杂型洪水的形成则是由长时间的降雨过程造成的,洪水过程中出现多个峰值,泥沙来源较为复杂[17],从表4可以发现,单场洪水持续时间最长为344 h,该次洪水为复杂型洪水,而洪水平均持续时间最长同样为复杂型洪水,达到79.28 h。

【参考文献】：
期刊论文
[1]岔巴沟流域降雨不同时间尺度的空间变异特征[J]. 杨丽虎,刘鑫,宋献方.  人民黄河. 2019(03)
[2]潼关水文站1919～2015年水沙演化特征研究[J]. 张金萍,张鑫,肖宏林.  水电能源科学. 2018(11)
[3]大理河流域治理前后径流泥沙变化研究[J]. 魏霞,李勋贵,李占斌.  长江科学院院报. 2011(04)
[4]黄河支流无定河水沙变化趋势及其驱动因素[J]. 高鹏,穆兴民,李锐,王炜.  泥沙研究. 2009(05)
[5]子洲县退耕还林(草)之我见[J]. 王振飞.  陕西水利. 2002(02)
[6]黄河泥沙来源和地区分布[J]. 龚时旸,熊贵枢.  人民黄河. 1979(01)

硕士论文
[1]大理河流域植被变化对洪峰流量影响分析[D]. 闫丹丹.西安理工大学 2018
[2]大理河流域洪水径流变化特性研究[D]. 李洁.西安理工大学 2017



本文编号：3383733