三峡库区龙河流域水沙关系驱动因子贡献率分析

为揭示三峡库区输沙量急剧减小过程中,自然因素和人类活动的相对贡献率,以库区腹心地带的龙河流域为研究对象,利用1963—2010年流域日降雨和年输沙资料,借助通用土壤流失方程、降雨侵蚀力简易模型和Pettitt检验等方法,计算流域年降雨量、年降雨侵蚀力和年输沙量的变化趋势和突变,并以降雨侵蚀力为自然因素代表,采用双累积曲线法分析自然因素和人类活动在龙河流域水沙关系变化中的相对贡献率。结果表明:以1963—1981年为基准期,在1982—1990年、1991—1999年和2000—2010年3个时段,人类活动对龙河流域水沙关系变化的贡献率分别为106.5%、78.4%和67.8%;以降雨量作为自然因子时,1982—1990年、1991—1999年和2000—2010年3个时段人类活动对龙河流域水沙关系变化的贡献率则为99.7%、97.1和85.9%。研究表明,水土保持和水利工程建设等人类活动对龙河流域输沙量变化影响显著,研究结果对于准确评价流域水土保持效益具有重要的指导意义。

赣江上游桃江流域水沙变化及驱动因素

为揭示近年来赣江上游输沙量急剧减少的影响因素及其贡献率,以赣江上游桃江流域为例,采用流域内13个雨量站1958—2018年降水数据计算得出面雨量和流域控制站居龙滩站同期径流、输沙数据,结合趋势分析、突变检验等方法,对桃江流域61 a水沙变化特征进行分析,并采用累积量斜率变化率比较法计算气候因子和人类活动在各个时段对流域水沙变化的相对贡献率。结果表明:桃江流域多年平均降水量、径流量和输沙量分别为1565.5 mm、60.36亿m^(3)和112.5万t;流域61 a降雨和径流无显著变化趋势和突变点,但降雨、径流在1972和1985年有明显波动;年输沙量存在显著减少趋势(α<0.01),在2002年发生突变(P<0.001);若以人类活动相对较弱的1958—1972年为基准期,计算得到1973—1985、1986—2002和2003—2018年人类活动对流域输沙量减少的贡献率分别为79.14%、92.05%和100%;以水库建设为代表的水利工程和水土保持措施等人类活动是赣江上游桃江流域输沙量减少的主导因素。研究对于评价水利工程等人类活动对流域水沙的影响具有参考价值,可为流域实施水土保持措施提供科学依据。

赣江中游禾水河水沙变化特征及影响因素分析

【目的】探明赣江中游左岸一级支流禾水河水沙变化驱动因素,为赣江中游土壤侵蚀治理、土地利用和功能调整等工作提供科学依据。【方法】采用Mann-Kendall检验法、Pettitt检验法、累积距平法、双累积曲线法、累积量斜率变化率法对河流控制水文站上沙兰站1980—2019年降雨量、径流量及输沙量数据进行分析,量化人类活动对禾水河水沙变化的贡献率。【结果】结果表明:(1)禾水河多年平均降雨量、径流量、输沙量分别为1622.75 mm/a、477.53亿m^(3)/a、26.65万t/a。近40 a降雨量、径流量年际变化稳定,汛期输沙量年际变化大,极值比27.37;(2)禾水河水沙年内分配不均。降雨量呈双峰形,第一次达到峰值的时间为6月,其次为8月;径流量与输沙量变化趋势一致,呈单峰形主要集中在汛期4—6月,分别占全年的45.31%、64.76%;(3)年降雨量和径流量均无显著变化趋势和突变;年输沙量呈显著下降趋势,在2006年发生突变,经贡献率分析,与水库建设和水土保持治理工程具有相关性,人类活动对禾水河水沙关系的贡献率为98%。【结论】人类活动是赣江中游禾水河年输沙量减少的主要因素,其中水土保持措施的减沙作用是缓慢的且有滞后现象,而功阁水库等水利工程的拦沙作用是显著且迅速的。

赣江上游章水流域水沙变化的驱动力分析

为揭示赣江上游流域输沙量急剧减小过程中各影响因子的相对贡献率,以上游的章水流域为代表区域,采用流域控制站坝上水文站1956~2015年流域面雨量、径流和输沙数据,并结合趋势检验、Pettitt突变检验等方法,计算并分析了该流域多年降雨量、径流量和年输沙量的变化趋势和突变。采用累积量斜率变化率比较法分析了自然因素和人类活动在章水流域水沙关系变化中的相对贡献率。结果表明:流域降雨和径流60 a间无显著变化趋势和突变点,年输沙减少趋势显著,在1994年发生有超过显著性水平0.001的突变。相对于1956~1994年,在1995~2015年,人类活动对章水流域水沙关系的贡献率为99.4%;研究表明水利工程建设和水土保持等人类活动对赣江上游章水流域输沙量变化影响及其显著。研究对于准确评价水利工程和水土保持效益具有重要的指导意义。