极端降雨条件下植被恢复流域结构和功能连通性间的关系

探明极端降雨条件下流域水文和泥沙连通性的相互关系,对新形势下黄土高原植被恢复流域水沙调控与水土保持高质量发展具有重要作用。该研究在泥沙连通性指数(index of connectivity,IC)的基础上,采用地形位置指数和植被覆盖因子改进的结构连通性指数(structural sediment connectivity,SCst),累计地表径流深因子改进的功能连通性指数(functional hydrological connectivity,HCfn),研究了极端降雨和植被恢复对流域水沙连通性的影响及输沙潜力的表征能力。结果表明:植被恢复流域归一化植被指数均值由2000年的0.29剧增到2020年的0.70,显著影响SCst,其均值由2000年的−6.49下降到2020年的−10.03,Pearson相关系数−0.93;降雨径流显著影响HCfn,年月尺度上HCfn均值与降雨径流深的相关系数均大于0.70。HCfn可动态反映流域径流输沙情况,平水年流域实测月输沙量与月功能连通性指数的相关系数大于0.50,而极端水文年二者更加显著,相关系数大于0.60。极端降雨条件下,降雨因子占主导作用,SCst与HCfn指数可灵敏地反映降雨强度和植被覆盖的季节性变化特征,但二者的相互作用随季节在不断变化。总之,改进后的水沙连通性指数有一定的优势和局限性,可为变化环境下黄土高原大型流域水沙管理和生态建设提供科学指导。

论调水调沙与束水攻沙

水库调水调沙的主要任务是在丰水年洪水期,小浪底水库主动降低水位泄洪冲刷,把泥沙尽量调节到洪水期输送,减少小水挟沙,增加洪水的造床和输沙作用,减少全下游河道淤积。平、枯水年份取消输沙用水。通过双岸整治河道,防止清水冲刷河槽展宽,稳定主槽,控导河势,提高游荡性河道的输沙效率,形成顺直、归顺的排洪输沙通道——窄槽宽滩。窄槽用于排洪输沙,宽滩用于特大洪水时滞洪削峰。洪水输沙、水库多年调沙与束水攻沙相互配合,是实现黄河下游河槽不抬高的必要条件。