极端降雨条件下黄河典型流域水沙变化特性研究

发布时间：2021-10-26 03:24

　　以2017年无定河"7.26"特大暴雨洪水为背景,采用统计学及对比流域试验系统分析了无定河流域近60年不同极端降雨条件下的产洪产沙特性,对比分析不同时段暴雨洪、雨沙关系演变特征,量化评价水土流失治理对流域调洪减沙贡献。研究结果表明:无定河"7.26"特大暴雨场次降雨平均雨强和最大1 h、6 h、12 h雨量均为有历史资料以来统计的最大值,重现期达到40年一遇。与1977年特大暴雨相比,在面降雨量大致相同,降雨强度增加1倍的条件下,"7.26"特大暴雨洪水量减少34.3%,产沙量减少53.01%。2000年以后的次洪水事件最大含沙量较2000年前明显降低,平均减少50%以上。1956-2000年间无定河流域水土流失治理发展加快,相似极端降雨下,水土流失治理后的韭园沟流域的径流模数和输沙模数较未治理的裴家峁沟流域明显减小,其中径流模数平均减少57.2%,输沙模数平均减少75.7%,水土流失治理成效十分显著。 

【文章来源】：泥沙研究. 2020,45(06)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

无定河流域位置

极端降雨常与洪涝灾害密切相关[20]。开展极端降雨条件下的流域洪水输沙特性分析，对认识水土流失治理成效具有重要意义[21]。由图2可知，无定河2017年“7.26”特大暴雨的白家川水文站洪水具有峰高、量大的特点，洪水陡涨陡落，峰型尖瘦，主峰历时约4 h，洪峰流量达4 480 m3/s。经计算，此次暴雨场次洪水量约为1.71亿m3，占白家川水文站多年平均径流量的17.6%。此外，入黄河的白家川站实测含沙量峰值达到873 kg/m3，为1986年以来实测最大值，重灾区大理河绥德站实测最大含沙量达837 kg/m3;无定河次暴雨入黄河的泥沙量为7 756万t，占白家川站多年平均输沙量1.2亿t的64.6%，较1977年相似特大暴雨输沙量减少近54%，这与水土流失治理的流域下垫面变化密切相关。3.3 无定河流域极端降雨条件下的水流泥沙特性

极端降雨条件下的水流泥沙特性研究可客观反映下垫面变化对流域洪水输沙的影响，是检验流域水土流失治理成效的重要判定标准[19]。为进一步阐明不同历史时期相似极端降雨事件产洪产沙异同，认识极端降雨条件下的流域水流泥沙特性，统计分析了无定河白家川站有观测数据以来次洪峰流量大于1 200 m3/s的洪水事件水流泥沙特性的变化情况(图3)。结果显示，与1977年特大暴雨相比，在面降雨量大致相同，降雨强度增加1倍的条件下，“7.26”特大暴雨洪水量减少34.3%，产沙量减少更为显著，减幅达53.01%，说明水土流失治理使得大雨大沙问题得到明显改善，水土保持生态建设主导下的流域产沙环境变化对黄河流域极端降雨洪水事件泥沙减少发挥了重要的作用。进一步系统分析无定河流域有观测数据以来的历年洪水最大含沙量变化趋势如图4所示，其中2000年以来，无定河流域次洪水最大含沙量明显降低，减少幅度达50%以上，表明水土保持措施对减少洪水含沙量发挥着重要作用。图4 1956年以来无定河典型洪水的最大含沙量变化


本文编号：3458727