黄河泥沙百年演变特征与近期波动变化成因解析

发布时间：2021-04-04 22:21

　　黄河泥沙未来变化趋势关系到新时期治黄策略制定,科学认知入黄沙量变化特征,特别是一些典型或极端情况下的沙量变化原因,对于科学研判黄河泥沙未来情势具有重要指导意义。本文在分析百年黄河沙量演变特征基础上,重点解析了2013年和2018年典型"大沙"年份以及2017年典型"极端降雨"年份潼关沙量波动变化原因。结果表明:1919—2018年百年尺度上黄河潼关站输沙量呈"台阶式"减少特征且减少趋势极显著（P<0.001）,尤其2000年以后年均输沙量降至2.44亿t左右;随着黄土高原下垫面土壤侵蚀环境大幅改善,黄河上游相似来水年头道拐—潼关区间流域输沙量减少82%,相似极端降雨情景下流域次洪输沙量平均减少50%～85%,2017极端降雨年并未导致大沙年出现,水土保持生态建设成果在减少入黄泥沙方面发挥了关键作用;2013年和2018年典型"大沙"年潼关站泥沙来源解析表明,河道淤积泥沙冲刷和水库排沙成为新时期黄河潼关站沙量波动变化的主要影响因素。 

【文章来源】：水科学进展. 2020,31(05)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

研究区域地理位置

采用距平累积分析方法对黄河潼关沙量阶段变化分析发现,潼关输沙量年际变化呈“台阶式”下降特征。其中,1919—1959年黄河流域受人类活动影响较小,水利及水土保持工程措施实施较少,潼关站年均输沙量约为16亿t/a,该时期常作为黄河水沙变化研究的基准期[16- 17];1960—1986年间随着青铜峡、刘家峡水库蓄水运用以及水土保持措施相继实施,并在气候变化等综合影响下,潼关站输沙量减小至12亿t/a;1987—2000年在龙羊峡水库蓄水运用以及黄土高原水土流失治理力度大幅增加等多因素耦合影响下,潼关站输沙量进一步减少至7.7亿t/a;2001—2018年间,水土保持措施水沙调控效益持续发挥,年均输沙量锐减至2.44亿t/a。从变化周期看,采用小波分析法[18]对黄河潼关站输沙量标准化数据进行周期变化特征分析,如图3和图4所示,潼关站输沙量1919—2018年演变过程中存在着15～25 a的主振荡周期;且潼关站输沙量变化呈现多时间尺度变化特征,尤其在长时间尺度上变化周期更为明显。据此判断,在50 a变化尺度上,2010年以来黄河潼关站输沙量处于向“偏丰期”过渡阶段。图3 黄河潼关站年输沙量小波系数实部等值线图

黄河潼关站年输沙量数据在不同时间尺度频率特征

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3118593