南渡江河口洪、枯季节水文泥沙变化特征及台风“海鸥”对入海水沙的影响

基于2014年最新的洪、枯季节实测资料,分析了南渡江河口海域水文泥沙的季节性变化特征,借助台风"海鸥"过境期间的河道监测数据,研究了台风天气造成的洪水事件对河流入海水沙通量的影响。研究结果表明:(1)洪、枯季节河口海域的水体层化作用不强,洪季的水温高于枯季,但盐度低于枯季。水温呈现向海递减的趋势,而盐度整体分布较为均匀;(2)河口水体含沙量近岸大于远岸,枯季河口三角洲泥沙向西输运。洪季含沙量明显高于枯季,大量泥沙在台风季节被冲刷入海,而后向海或向西输运扩散;(3)河口海域为不规则全日潮,呈现东西向往复流特征。温度、盐度和浊度均呈现较强的潮汐性变化特征;(4)枯季河道内存在明显的盐水楔,锋面处的垂向梯度很大,在口门向陆大约12—15 km以远的河道水体不再受潮汐影响;(5)台风"海鸥"影响下,南渡江洪峰期间的径流量和含沙量均远远超过多年平均值,反映了南渡江河口地区"台风季节"的特点。

柳河流域径流、泥沙时变过程研究

柳河是东北地区泥沙问题最为严重的河流之一，具有河道泥沙淤积严重、大量沉积以及向辽河泥沙输出量高等特点。对柳河流域径流、泥沙要素从20世纪中叶到21世纪初的年内分配及年际变化进行时变过程分析，并研究径流量与泥沙输沙量的相关关联系数及关联度，结果表明，柳河流域径流量年内及年际分配都很不均匀，且有随时间的发展更不均匀的趋势。径流量与输沙量之间有着很密切的相关关系，各站的关联度由0．560～0．921不等，但总体上，关联度较大。

长江河口南、北港河道挟沙能力研究

近年来,随着长江流域来沙量的减少,河口水沙动力条件以及河床地形必将发生一定程度的变化。通过对长江口南、北港河道连续9 d小潮至大潮水沙定点观测发现,小潮期含沙量较低,但随着潮流速增强,大潮期含沙量较高,表明泥沙再悬浮明显。通过实测数据分别给出大、中、小潮南、北港河道挟沙力经验公式,显示出潮流与含沙量具有良好的相关性,同时显示出潮流流速与挟沙能力的方次变化有良好的对应性。

黄河中游支流无定河流域水沙情势与变异特性

近年来,黄河中游支流无定河流域水沙情势发生了显著变化,径流量与输沙量都出现了急剧减少的现象,其年径流量与输沙量序列变异类型(尤其是趋势变异、均值跳跃变异及方差变异)的信息重叠问题尚没有有效的解决方案,导致很难给出较为准确的变异归因解释。为此,以无定河流域10个水文站的实测年径流量和输沙量序列为研究对象,采用经验模态分解、STARS法和迭代累积平方和(ICSS)法对年输沙量序列进行趋势变异、均值跳跃变异和方差变异检验,识别无定河流域年输沙量序列变异的类型构成。同时,采用双累积曲线探讨无定河流域的水沙关系变化,并结合流域实际,分析变异类型产生的原因。结果表明:无定河流域年输沙量序列的变异类型均为复合类型,且复杂多变,其中趋势变异主要为先减后增型,均值跳跃变异为向上向下型和下沉型,方差变异主要为振幅缩减型;归因分析结果显示,无定河流域的淤地坝建设驱动年输沙量序列的下沉型均值跳跃变异,与其他水土保持措施一起驱动序列的趋势变异和方差变异;年降水量及沙尘暴频率因变化较小,仅在趋势变异上有微弱影响;淤地坝施工期间强降水引发的水土流失和淤地坝拦沙后清水下泄引发的河道冲刷驱动年输沙量序列均值向上的跳跃性变化,而淤地坝群淤积库容随时间的衰减则应该是驱动年输沙量序列趋势变异的关键因子。

黄河尾闾河道平滩流量变化对来水来沙的响应

通过分析1976年清水沟流路以来黄河河口尾闾河道冲淤变化及河槽萎缩特点,探讨了利津平滩流量变化对来水来沙及河口延伸的关系。结果表明:河口区平滩流量变化不仅与来水量、洪峰流量、水沙搭配系数、河口河长相关,而且与前期河床条件有关。给出了维持河口河道4 000 m3/s平滩流量需要的水量、洪峰流量及水沙搭配的定量关系以及河口延伸长度的限制条件,为河口尾闾河道的综合治理提供一定的参考。

黄河中游水沙变化特征分析

黄河具有水少、沙多、水沙关系不协调的特点,其治理的主要难题在于处理径流量和输沙量的关系.近60年来,黄河中游水沙关系加剧恶化.因此,揭示黄河中游水沙变化特征及其影响因素是水沙研究的首要任务.采用滑动平均法、Manner-Kendall检验法对比分析黄河中游4个主要水文站(龙门、花园口、华县、白家川)在1950—2010年的水沙变化趋势.结果表明:黄河中游水沙量呈显著减少趋势,尤其是20世纪70年代以后;气候变化、降雨、水利工程、水土保持措施等是水沙变化的主要驱动因素,人类活动正成为影响水沙变化的最根本因素.

黄河源区汛期水沙变化分析

利用1970—2005年实测水文资料,采用不同流量级划分标准,分析了黄河源区各水文站——黄河沿、吉迈、玛曲、唐乃亥水文站汛期、伏汛期和秋汛期不同流量级洪水水沙变化情况。结果表明:1970—2005年黄河源区各水文站均以小流量级和中小流量级洪水为主;与1970—1996年相比,1997—2005年黄河源区汛期水沙量整体变幅不大,其中吉迈站水量降幅较明显、唐乃亥站沙量降幅较明显,伏汛期水沙量降幅均较秋汛期小。

柳河流域径流、泥沙时变过程研究

柳河是东北地区泥沙问题最为严重的河流之一,具有河道泥沙淤积严重、大量沉积以及向辽河泥沙输出量高等特点。对柳河流域径流、泥沙要素从20世纪中叶到21世纪初的年内分配及年际变化进行了时变过程分析,并研究了径流量与泥沙输沙量的相关关联系数及关联度,结果表明,柳河流域径流量年内及年际分配都很不均匀,且有随时间的发展更不均匀的趋势。径流量与输沙量之间有着很密切的相关关系,各站的关联度由0.560～0.921不等,但总体上,关联度较大。

水库拦沙对长江水沙态势变化的影响

为探讨水库建设对水沙变化态势的影响,通过引入来沙系数、输沙模数和流域水库调控系数,深入分析了长江水库拦沙对水沙态势变异的作用。长江干支流水沙参数与流域水库库容参数之间有重要关系,主要水文站年输沙量随流域累积库容增加而逐渐减少,来沙系数和输沙模数随流域水库调控系数成指数关系衰减,表明水库蓄水拦沙是长江水沙态势变异的主要因素。长江干支流输沙量衰减规律有一定差异,支流来沙系数和输沙模数衰减规律相对独立,而干流上游站衰减幅度大于下游水文站,且干流各站输沙模数的衰减规律比较接近。

近60年大凌河中上游水沙变化特征

辽西地区土壤侵蚀严重,一直是区域水土流失治理的重点。大凌河是辽西地区最大的河流,对大凌河流域水沙关系进行分析,可为流域水土流失防治及生态建设提供理论依据。朝阳水文站为大凌河中游控制站,采用1960—2016年大凌河朝阳水文站实测水沙数据,结合主要气象站汛期(6—9月)逐日降雨量,应用滑动平均和累积距平等方法,分析了大凌河中上游近60年水沙变化情况。结果表明:(1)20世纪60年代,大凌河多年平均径流量和输沙量最大,输沙量变化极为显著,径流量在2010—2016年变化极为显著;(2)流域水沙变化呈现阶段性特征,径流量年际变化表现为丰—枯—丰—枯4个阶段;输沙量年际变化表现为上升期—动荡期—上升期—下降期,且动荡期内下降时段持续时间较长;(3)从线性趋势来看,径流量和输沙量在总体上呈下降趋势;(4)自1993年大凌河中上游流域实施大规模水土保持措施开始,该段流域1993—2016年径流减少总量为51.47亿m^3,平均每年减少2.14亿m^3;输沙减少总量为9 703.15万t,平均每年减少约404.23万t。说明大凌河流域水土保持措施实施取得显著成效。

长江口河段近期水沙特性研究

由于徐六泾站潮流量和悬移质输沙率测验资料系列不长,代表性不够,尚难用于直接分析,利用徐六泾站近年来取得的水沙资料与大通站同期资料进行相关分析,推定长江口河段的水沙特性及变化情况。结果表明,大通站和徐六泾站的水、沙关系相关性良好,长江口河段近期年径流量和年输沙量的变化趋势与长江上游干流一致,年径流量没有趋势性的变化,而输沙量则呈逐年下降的趋势。长江口河段落潮潮量主要集中在汛期,而涨潮潮量主要集中在非汛期,枯季悬移质泥沙中值粒径粗于洪季。

水电梯级开发背景下嘉陵江河道水情变化及生态需水量的估算

基于嘉陵江武胜站、北碚站1960—2017年的实测年径流和输沙量数据,通过曼-肯德尔突变检验分析、滑动平均法和线性倾向回归分析等方法,对武胜站和北碚站的年径流和年输沙量的变化趋势及特征进行了探讨。结果表明:嘉陵江武胜站、北碚站的年径流量和年输沙量均呈下降趋势,并且北碚站的下降趋势比武胜站显著。根据嘉陵江水资源特性、生态环境状况及水资源开发利用程度的特征,综合考虑了河流生态基流量、输沙需水量、生物需水量和自净需水量,估算了嘉陵江青居-草街段河道年理想、适宜、最低的生态环境需水量分别为71.31×10^(8) m^(3)、46.03×10^(8) m^(3)、25.28×10^(8) m^(3),草街-井口段河道年理想、适宜、最低生态环境需水量分别为203.51×10^(8) m^(3)、135.50×10^(8) m^(3)、60.96×10^(8) m^(3)。

西汉水上游水沙经验模型研究

西汉水位于秦岭南坡 ,其上游有 2 350km2 的黄土区 ,为嘉陵江流域重点产沙区。自 2 0世纪 80年代末“长治”工程实施以来 ,西汉水流域重点产沙区进行了大规模的水土保持治理措施 ,至 1 996年 ,累积治理面积占水土流失总面积的 4 0 % ,水保措施对控制流域内水土流失现象起到了积极作用。以流域上游控制站顺利峡站为分析重点 ,以实测水沙资料为依据 ,采用水文学方法 ,着重研究西汉水上游天然情况下降雨径流和降雨输沙经验模型 ,并在此基础上对区内水保措施实施以来的水沙变化进行研究。

华南湿热区小流域水沙变化及影响因子分析——以五华河为例

以韩江上游梅江的一级支流五华河为研究区域,选取近30a来的径流、泥沙和降雨数据,运用累积滤波器、Mann-Kendall、R/S、降水-径流双累积曲线等多种统计模型方法,分析径流、泥沙的年际变化特征、突变和相关关系,并在受人类活动和气候变化影响的基础上,探讨径流、泥沙的变化规律以及贡献率。结果表明:(1)径流年际变化总体略呈下降趋势,但趋势不明显;输沙量则表现出显著下降的趋势;(2)未来年径流量和输沙量可能呈现持续减少的趋势;(3)径流量在1981~1985年、1997~2001年和2004~2008年这3个时段内发生突变;输沙量在1987年发生突变;(4)单位水流的含沙量较少,河床基本处于冲刷状态;(5)降水对径流量变化的贡献率为73%,人类活动对径流量变化的贡献率为27%;输沙量快速减少的变化中,气候变化的贡献率为21%,人类活动的贡献率为79%。可见降水是五华河流域径流量变化最重要的影响因素,而人类活动是输沙量变化最重要的影响因素。