黄河流域西柳沟中游输沙势及风沙入黄量估算

以十大孔兑之一的西柳沟风沙区为研究区,通过野外监测与室内分析相结合,对研究区风况和输沙势特征进行分析,同时开展风沙流活动观测,测定流域两岸不同下垫面输沙通量,再通过函数拟合法科学估测风沙入黄量.结果表明:(1)研究区属于中等风能环境区,年均起沙风风速为6.41m/s,年均起沙风频率为17.85%,最大风速为11.37m/s;(2)不同时间尺度合成输沙势方向趋于一致,均以偏东南方向(SE,SSE)为主,年方向变率指数属于中等变率,年合成输沙势方向(RDD)为SSE方向,直接导致大量沙物质输入河道;(3)不同下垫面垂向输沙通量存在显著差异,流动沙地、半固定沙地和固定沙地风沙入黄量占比分别为77.09%、15.30%和7.61%.流域地表输沙率垂线变化表明不同下垫面总输沙率与风速均呈较好的指数函数关系,因此利用输沙率(q)、起沙风时长(h)与断面长度(d)之间关系,估算西柳沟流域年均风沙入黄总量约为8.09×10^(5)t/a.本文旨在探究西柳沟流域不同下垫面输沙率与风速两者之间耦合关系,为风沙入黄防治工作提供数据基础,从而降低风沙问题对黄河流域造成的安全隐患.

秋冬季西柳沟孔兑中游下垫面特征及风沙入黄贡献率

十大孔兑中游横穿库布齐沙漠,是黄河流域典型生态脆弱区,也是黄河上游风沙入黄主要源区,只有掌握区域风沙活动特征,采取科学防沙治沙措施,才能更好协调黄河水沙关系,保障黄河安澜。本研究以十大孔兑中的西柳沟孔兑风沙区为研究对象,利用积沙槽、集沙仪结合HOBO风速仪,结合生态学理论,分析该地区不同下垫面特征及风沙入黄贡献率,为流域保护与治理提供参考依据。结果表明:西柳沟孔兑风沙区下垫面划分为流动沙地、半固定沙地和固定沙地,流动沙地河床面积、长度和宽度均高于固定和半固定沙地;低温期,不同类型下垫面运动沙粒粒径集中于0.15~0.50mm,河道采砂行为增加了细沙粒风蚀量;秋冬季节不同下垫面风蚀沙粒粒径主要集中在0.15~0.50mm,秋季孔兑输沙量是冬季的2倍,流动沙地、半固定沙地和固定沙地风沙入黄贡献率分别为55%、33%和12%。

风沙对黄河内蒙古河段河道淤积泥沙的影响

通过黄河内蒙古河段河道淤积泥沙打钻采样,以及黄河沿岸及支流产沙地层采样分析对比,暴雨、洪水分析等,追踪河道淤积泥沙源地表明,黄河内蒙古河段河道淤积泥沙主要来源于内蒙乌兰布和沙漠及十大孔兑(沟谷)的库布齐沙漠和丘陵沟壑梁地。该河段河道淤积量通过输沙平衡法计算得知,1954～2000年该段淤积泥沙总量约20.11亿t,其中大于0.1mm的粗沙为15.57亿t,占总量的77.424%;小于0.1mm的泥沙约4.54亿t,占总量的22.57%。风成沙入黄淤积量是:乌兰布和沙漠6.06亿t;库布齐沙漠5.85亿t;二者约占大于0.1mm粗泥沙总量的76.46%。

黄河水沙浅析及宁蒙河段冲淤与水沙关系初步研究

通过对黄河水沙资料分段统计分析,认为兰州至石嘴山河段基本冲淤平衡,宁蒙段冲淤交替,表现为淤积,黄河下游为明显的淤积,淤积的主要原因是水量的减少。宁蒙段石嘴山～河口镇河段的淤积物组成80%以上为粒径大于0.1mm的粗沙,而该部分泥沙主要来源于库布齐沙漠的入黄风沙。典型年及长时段水沙过程分析显示,该段粒径大于0.1mm泥沙的淤积与流量的大小关系并不密切,减少该段淤积的主要途径在治理沙漠及减少十大孔兑入黄沙量。