黄河中游河口-龙门区间水沙变化特征分析

黄河中游河口-龙门区间是我国乃至世界上水土流失最严重的地区,多年来大规模的水利水保工程建设使得该区产流产沙条件发生明显变化,因此,分析该区水沙变化特征及水沙变化原因具有重要意义。选取黄河中游河口-龙门区间下游龙门站1957—2005年水沙量水文观测资料代替区间资料,进行一致性检验后,运用小波分析、Mann-Kendall趋势检验、均差累积等统计方法对河口-龙门区间水沙变化特征进行分析,结果表明:该区水沙年内分配不均匀,年际变化大;该区水沙都呈显著的减少趋势,径流量和输沙量分别具有两个和4个明显的阶段性变化特征;水沙双累积曲线显示该区沙特性发生明显变化。在此基础上,通过分析该区水土保持面积与减水减沙量的相关关系表明,其具有良好的线性关系,进一步验证了水利水保措施是该区水沙减少的主要原因这一结论。

黄河中游府谷-吴堡区间水文特性分析

府谷-吴堡区间是黄河泥沙和暴雨洪水的主要来源区之一,该区间洪水对黄河下游防洪及河床演变有很大影响。应用最新资料,分析了区间降水、径流、泥沙、洪水等水文要素的特性,以期对区间各水文站的洪水测报及黄河下游的防汛和水资源利用等有所帮助。

黄河河口镇—龙门区间近期水沙变化特点分析

介绍了黄河河口镇—龙门区间的概况,利用实测资料对2000—2010年该区间的水沙特点进行了分析。结果表明:①与1956—1999年平均相比,2000—2010年多年平均降水量变化不大,但主汛期降水量偏小13%,较大降水量发生天数减少,小降水量发生天数增多,降水强度明显减弱;②8月水、沙量减少最多,分别占年减少量的32%、46%;③主汛期降水量减幅小于径流量的,径流量减幅小于输沙量的;④主汛期降水量与实测水、沙量的关系均发生了变化,与1969年以前相比,2000年以后降水量增大,径流量变化不大,而实测径流量相同的条件下输沙量明显减少。

黄河河口镇—龙门区间年输沙量变化原因分析

通过建立黄河河口镇—龙门区间主汛期降水量和年输沙量的关系,分析了1970年后年输沙量变化的原因,结果表明：①主汛期降水量呈周期性变化,20世纪90年代中期以来枯值历时较过去长;②主汛期降水量小于218 mm时,输沙量随降水量增加而增长的幅度较小,降水量大于218 mm时,输沙量随降水量增加而增长的幅度较大;③20世纪70年代以来,各年代降水变化减少的输沙量占42%～60%,水利水保工程减少的输沙量占58%～40%;④1996年以后水利水保工程措施的减沙作用有所减少。

河口镇—龙门区间主要支流水沙突变年代划分

利用Pettitt检定法,把降水量、径流量、输沙量以及初步消除降水影响的径流系数和产沙系数作为指标,以年和汛期为尺度,综合判定了黄河河口镇—龙门区间各主要支流的水沙突变点。结果表明:①采用降水量、径流量和输沙量等资料,通过Pettitt检定的方法可以初步找出河龙区间主要支流水沙突变点,采用消除降水影响后的径流系数和产沙系数来综合判断突变点更符合各支流治理的实际情况;②河龙区间各主要支流水沙突变点出现时间不尽相同,20世纪70年代、80年代和90年代分别有12条、7条和1条发生突变,仅清涧河流域未发生突变,最早发生突变的是延河流域,其次是无定河流域,突变点出现最晚的是窟野河流域。

河口镇—龙门未控区间报汛雨量站网调整分析

根据黄河河口镇—龙门未控区间报汛雨量站网的实际情况,综合考虑洪水预报、防洪调度等工作对报汛雨量站网的需求,采用未控区间加水分析、雨量等值线分析、相关分析、经验公式法等方法,对现有报汛雨量站网的密度和满足程度进行了客观评价,对当前报汛雨量站网布设的合理性进行了分析论证。结果表明:在原有报汛雨量站点不变的基础上,府谷—吴堡未控区间增设19个报汛雨量站点、吴堡—龙门未控区间增设12个报汛雨量站点,增设的站点均布设在交通和生活条件相对较好的村庄,这样调整后的报汛雨量站网可进一步控制暴雨时空分布,提高洪水预报精度。

两汉黄河水患与河口龙门间土地利用之关系

作者对史料重新进行了综合分析和解读 ,就两汉黄河下游水患及中游河口———龙门间土地利用方式的环境后果提出了新的观点 :东汉水患频率高于西汉 ,灾情也更为严重 ;东汉时期河口镇至龙门间的农耕人口减少了九成以上 ,该区与整个黄河中游一样 ,迁入了大量游牧民族 ,原始的游牧对天然植被破坏性极大 ,是造成东汉黄河下游水患频繁的主要原因。

黄河中游吴堡—龙门段河道洪水概化预报研究

将洪水过程模式概化与支持向量回归机相结合,提出了一种逐时段更新的河道洪水概化预报方法。以黄河中游吴堡—龙门段河道洪水预报为例,根据龙门站1980—2000年28场洪水过程资料概化出典型洪水模式,采用支持向量回归机算法构建洪峰流量与洪水历时的预报模型,根据逐时段洪峰流量/洪水历时的预报结果,对概化的典型洪水模式进行缩放,实现了龙门站洪水过程主要特征的概化预报。对2001—2006年5场洪水的预报检验结果表明:随着逐时段资料的更新,该方法的预报精度逐步提升,且涨水阶段的预报结果已能较好地展示整场洪水过程的发展趋势。

河口镇—潼关区间水库近年拦沙量调查与分析

黄河流域水库众多,摸清水库近年的实际拦沙量是认识黄河近年来沙锐减的重要内容。基于第一次全国水利普查成果、水库管理部门相关统计资料和遥感调查等,分析了黄河中游河口镇至潼关区间现状水库的规模、建成时间和空间分布特点;通过大规模实地走访调查和统计资料分析,广泛采集并计算了该区水库的总淤积量、库容损失现状及2007—2011年实际拦沙量。结果表明:河潼区间现有拦沙水库772座、总库容85.85亿m3,多建于20世纪50年代末—70年代末和90年代以后;2007—2011年,河潼区间水库年均拦沙0.982亿t。

2016年黄河十大孔兑及河龙区间降水特性分析

利用2016年黄河上游十大孔兑区域及中游河龙区间305个雨量站的逐日降水量资料,将降水分为中雨、大雨、暴雨和大暴雨等量级,分析了2016年河龙区间及十大孔兑年降水量和不同量级降水量的空间分布特征,以及与多年平均降水量的对比情况。结果表明:①2016年研究区面平均降水量为622.1 mm,为1966年以来最大年降水量;汛期降水量、中雨、暴雨、大暴雨雨量分别为454.7、452.5、131.5、53.4 mm,均为1966年以来最大值;大雨雨量为249.8 mm,为仅次于2013年的第二大值。②2016年研究区年降水量、汛期降水量以及不同量级降雨量均较多年均值偏丰,其中量级降水量偏丰程度更大。③降水量较大的区域集中在河龙区间中北部,大暴雨主要集中在秃尾河、佳芦河及其黄河对岸的区域,以及吴堡水文站附近区域和十大孔兑中的西柳沟和罕台川。

黄河中游极端降雨对输沙量影响的时序分析

黄河中游是黄河泥沙的主要来源区,极端降雨是区域侵蚀产沙及河流输沙的主要动力。基于黄河中游河潼区间1958—2016年26站逐日降雨数据及河口镇和潼关水文站的输沙量数据,采用回归分析、双累积曲线等方法,研究了极端降雨指标的变化趋势及对输沙量的影响。结果表明:①极端降雨指标总体呈降低趋势,但多数指标的下降趋势未达到显著性水平。②输沙量在1979年和1999年发生突变。1979年之前对输沙量影响最大的是最大1 d降雨量,影响最小的是汛期降雨量;1980—1999年对河流输沙量影响最大的是主汛期降雨量,影响最小的是暴雨量;2000—2016年对河流输沙量贡献率最大的是大雨量,最小的是暴雨量。③极端降雨对输沙量的影响在1958—1979年最大,1980—1999年次之,2000年之后输沙量受人类活动的影响大于极端降雨的影响。

河龙区间水沙变化特点及减水减沙量分析

研究计算了河口镇—龙门区间水土保持治理后和近期的降雨、天然径流量、实测水沙量以及降雨径流关系、水沙关系的变化。结果表明:各因子普遍减小,近期的减幅大于治理后;对于近期,降雨量的减幅最小,沙量的减幅最大;各因子的减少主要发生在汛期,更集中在主汛期;主汛期降雨径流关系未发生显著变化,而近期同样实测水量条件下沙量明显减少。根据水文法初步估算了各因素的减水减沙量,分析了降雨和人类活动因素对减水减沙的作用及其随研究时期的变化规律。

2012年黄河1、2号洪峰特点分析

对2012年黄河干流1、2号洪峰相应的洪水特点等进行了分析,结果表明:1号、2号洪峰吴堡站次洪水量分别为3.20亿、2.78亿m3,府谷—吴堡区间无控区加水比例分别为43.4%、55.0%;洪水以府谷—吴堡区间来水为主,陡涨陡落,峰高量小;第一次洪水在吴堡—龙门区间的洪峰传播时间较长;小北干流未发生明显漫滩,与历史同量级洪水相比削峰率较小。建议加强对河口镇—龙门区间产汇流机理及演进规律的研究,探索建立无控区洪水预报模型,同时对汛期站网布设的合理性进行深入分析和适当调整。