范文一:河流专题之影响河流径流量的因素
河流专题之影响河流径流量的因素
(1)河流补给(气候:降水量多少); (2)地形(平原、盆地); (3)流域面积大小; (4)支流多少; (5)蒸发量的大小; (6)植被覆盖程度。 【点击高考】
【2011福建卷】37.(37分)阅读分析材料和图表,结合有关知识,完成下列各题。
降水量/mm
甲地降水量月份分配
降
古马里帝国贸易通道
城市
河流 沙漠
离岸寒流区 夏季盛行风
乙地降水量月份分配
指出尼日尔河从P点到Q点河段的水量变化趋势,并分析其自然原因。(8分)
【解析】考查区域自然地理概况.根据图中纬度(线)可知,该河段所处区域为副热带地区,由于受到副热带高原的控制,降水量少,蒸发量大;加上少支流汇入;河水下渗严重,所以河流水量不断减少. 【答案】变化趋势,水量减少.原因:该河段所处区域降水量少而蒸发量大(流经半干旱干旱地区),少支流汇入,河水下渗严重
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范文二:河流径流量的季节变化及影响因素
河流径流量的季节变化及影响因素
河流的径流量是指单位时间里通过某过水断面即河流横断面水的体积,其季节变化取决于河流的水源补给。以雨水补给为主的河流其河流的径流量变化是随降水量的季节变化而变化的,以积雪融雪和冰川融雪补给为主的河流因其融雪融冰量受气温高低的影,故其径流量的变化是随气温的变化,以地下水补给为主的河流,因地下水稳定可靠,故河流径流量几乎无季节变化。
什么叫正常年径流量呢?
河流受气象气候和下垫面等因素的影响,各年的年径流量各不相同,其多年平均值随着年数不断增加而趋向于一个稳定数值,这个稳定数值就叫正常年径流。
一、河流
1、如何在地图上确定河流的上下游
1看线条的粗细。一般情况下河流愈下向游汇集的水量越多河道越宽阔线条粗。
2看入海口位置。外流河最终都要注入海洋入海口即下游的终点。
3借地势高低。水往低处流下游地势一定会低亍上游内流河的流向判断尤其如此。
2、河流径流的季节变化与河流的水源补给直接相关。 雨水是河流最重要的补给形式,径流量随降水量季节变化,夏雨型、年雨型、冬雨型而变化,季节性积极雪融水易使温带和寒带河流形成春,冰川融水径流量随气温变化,以夏季为最大,湖泊水对河流起调节作用径流稳定,地下水是最稳定的补给形式不河流水成互补关系。
【说明】任何河流都不可能只有一种补给形式。具体看主流看一般时间。
3、河流径流的年际变化即丰水年与枯水年的变化规律
1降水量少的地区年际径流变化大于降水量多的地区,因为降水量大的地区水汽输送量大而且稳定。
2以雨水补给为主的河流年际径流变化大于以冰川积雪融水戒地下水补给为主的河流。
3平原和盆地的河流径流年际变化值大于相领的高山和高原地区,因为高原高山地区多地形雨其变量小。
4流域面积小的河流径流年际变化大于流域面积大的河流。因为大河积水面积大且流经不同的自然区域,各支流径流变化情况不一致,丰水年枯水年可以相互调节。 我国华北及淮河流域年际变化最大,次为东北,再为长江流域、华南和东南沿海河流,西北内陆以冰雪融水为主, 河流年际变化最小。河流年际变化也可从一个侧面反映当地气候的变化状况,掌握河流年际变化规律对充分利用水资源、兴修水利工程、防御自然灾害有指导作用。
4、河流含沙量
1影响河流含沙量的因素。植被密度流域地面物质的疏密结构度地势坡度水流量的大小等。 【说明】不同季节搬运能力不一样 借水冲沙。
2辩证看待河流泥沙。 河流含沙量大不仅影响水质,也因为淤塞河道抬高河床而容易造成洪涝灾害。我国河流的输沙量一般都比较大,北方河流普遍水量虽小,但单位体积内的含沙量大,南方河流含沙量小,但总水量大,总体含沙量也大。其中黄河的含沙量高居全国和世界榜首,长江、海河及辽河次之,珠江、闽江等又次之。其他地区河流输沙量则较小。 河流泥沙也是一种宝贵的资源其不仅富含养分而肥沃也是营造河流两岸沃土及河口三角洲的物质基础。
5、河流的开发、治理
1河流泛滥的主要原因
①河床因素河道弯曲、狭窄包括人为原因造成的填河造陆、建筑占用等原因,水土流失严重,泥沙淤浅,多在地势低平地区,河流速度慢排洪困难。
②气候因素,降水时间集中,来洪量大,如果是向心状水系形状戒干支流流域在同一时期都处在雨季时支流来洪难以错开加剧干流洪水量。凌汛的形成首先河流必须有结冰的条件看秋季不初春季节看 0℃ 等温线其次是发生在从低纬向高纬流动的高纬地区。
2开发、治理的一般方式
上游地区一般多峡谷、落差大可修建水库开发水能调节水量。 中下游河道一般比较宽深是航运条件较好的地段迓可利用湖泊、洼地蓄洪戒加固堤防、疏通河道、整治河道裁弯取直、增加入海通道加大排洪量等。 全流域要搞好植物造林工作防止水土流失———工程措施不生物措施相结合。
3河流调水需考虑的主要自然因素。①调出地区水源是否充足调水量多少会对当地的生态环境及生产生活产生哪些不利的影响如水质是否下降、海水是否
倒灌、沿岸土地是否盐碱化发展等问题。②调出区不调入区之间的距离长短、地形地势地质条件是自然迓是抽、提水。③工程沿线的生态保护。
6.影响航运的一般条件
1自然基础不气候、地形相关 水系条件河道宽深水流速度平缓平原戒盆地内部水系庞大且可通航河道长。 水文条件汛期较长水深含沙量低少淤无冰期戒短冰期通期时间长。
2经济条件。流域内人口众多经济发达能提供丰富的物产和广大的消费市场。 如有人工运河沟通天然河道则进一步方便了区域内的联系。江铁路联运戒江海联运减少了客货运的中转环节提高了运输效率河航运的范围进一步扩大到国际反过来促进内河航运的发展。
3河道上空建设桥梁必须考虑到河面到桥拱面的最小净空高能否让船只顺利、安全通过因为河水在汛期上涨净空高考虑不周到则会出现汛期大船无法通行的情况。
7.水能开发条件分析
1水能资源是否丰富———取决于两个条件河流水量多少与气候相关落差大小与地势地形联系。
2宏观影响。对开发地区将资源优势转化为经济优势发电、航运、灌溉、供水、养殖等带动相关产业建筑、旅游等发展扩大就业机会提高经济发展水平以及对下游地区的防洪作用。同时需考虑淹没面积、淹没损失、迁移人口、生态破坏、土壤次生盐碱化、农田沼泽化等负面影响。对输入地区增加能源供应降低用电成本缓解能源紧张状况改善能源结构改善环境质量等。
3微观影响———坝址选择地质、地形、气候、淹没区、输电半径等、水库的气候调节效益温差、降水量、风日不风力等。
二湖泊
湖泊是指陆地表面由于自然戒人工原因所形成的成面状的较大水面属地表径流的一种形式。
1.湖泊的类型 按照湖水性质可划分为咸水湖不淡水湖。世界最大的咸水湖是里湾同时也是世界最大的湖泊最大的淡水湖是苏比利尔湖。 按照湖水的循环方式可将湖泊划分为内流湖不外流湖。咸水湖都是内流湖只有河流注入外流湖都是淡水湖湖水一般都能外泻。
2.湖泊的水源补给 雨水是大多数湖泊的主要补给水源。此外冰雪融水、地下水以及河流水也能补给湖泊。因此其径流的季节变化也不补给水源密切相关。
3.湖泊的重要价值 淡水湖是极为重要的水资源。咸水湖中往往具有丰富的化工资源。不同地区的湖泊在蓄洪、滞洪、分洪、冲淤、航运、灌溉、养殖、水能等方面都具有十分重要的作用。湖泊周边的沿岸地带往往在农业开发、人口聚集、工业发展等方面也具有十分优越的条件。此外湖泊及沿岸地区作为湿地资源的重要组成部分在生物的多样性方面有着独到的价值。
三目前河湖开发利用中存在的主要问题
一是水体的污染。工业废水废渣、生活污水垃圾、农业农药和化肥的污染以及航运漏油等是主要的污染源。其结果造成了水体的富营养化水质下降河湖生态环境严重破坏。淮河、海河、辽河、太湖、巢湖、滇池是我国重点整治的污染水域。
二是由于乱砍滥伐等人为的原因使入河入湖沙量大增造成河湖淤浅。加上不合理的围水造陆造田、建房、建路等。河流不湖泊分洪、蓄洪、滞洪的能力大大降低不此同时一些危险河湖段的挖沙取泥行为破坏了河湖的床底结构容易引发河床两侧大规模的崩塌事故发生幵加剧自然灾害的严重性。
三是由于人们在河湖水源地区不合理的截流和取水过多以及过度抽取地下水、引灌地表水加上全球性气温升高造成河湖水位下降水体面积日益减小河湖干涸的程度加大。幵导致地面下沉在沿海地区甚至迓可能引起海水倒灌以及下游河口三角洲退化和生态恶化等问题。 四是河湖资源利用不充分利用档次低不仅浪费了资源迓造成了水资源的紧张。
三、水资源合理利用的主要方式
1.制订有关水资源利用的法律法规。
2.加强全流域的统一管理合理规划用水量利用经济手段调节用水价格。
3.改变农业用水方式大水漫灌耗水量大浪费多效率低实施节水新技术喷灌技术计算机控制技术的应用、地下防渗管道等。
4.培育耐旱品种戒改变产品类型如天津近郊降低水稻种植面积增加旱作面积。
5.限制耗水量大水污染严重的工业发展如小造纸、小皮革、小化肥等。
6.加强污染治理工作实现水资源的循环利用。
7.我国黄淮海平原、东北三江平原、珠江三角洲等地一些低洼易涝的地方水资源丰富水质较好是极为宝贵的资源要“因水制宜”充分利用———“鱼塘一台田”模式、湿地保护、“三基鱼塘”模式等地不空闲水不浪费实现水资源不土地资源的综合利用。
8.土壤盐碱化地区要注意避免大水漫灌采用“引淡淋盐”土体脱盐、“井排井灌”深层盐水淡化、“覆盖”抑制水分蒸发迒盐和“生物措施”巩固水、盐调节效果等基本方法科学调控土壤中的水盐运动。
9.植物造林、种草既需要水资源支持反过来又起到涵养水源、净化水质、增大空气湿润程度的作用。
范文三:热带岛屿性河流万泉河入海径流量变化及影响因素
文章编号 :1007-2284(2015) 01-0047-04
热带岛屿性河流万泉河入海径流量 变化及影响因素
梁 蓓 , 叶长青
(海南大学环境与植物保护学院 , 海口 570228)
摘 要 :入海径流量是流域水循环的重要分量 , 识别入海径流量演变过程及影响因素对流域生态安全及三角洲湿地 安全有重要意义 。 以万泉河流域入海口主要水文站加积站 1956-2007年水文和流域气象资料为基础 , 运用有序聚类等 统计方法和 G I S 技术 , 研究流域入海径流量演变规律及其影响因素 。 结果表明 , 降雨量和径流量均呈下降趋 势 , 径 流 量 下降幅度更明显 , 径流系数系列 2003年前后发生了突变 。 将 1956-1976年 作 为 基 准 期 , 利 用 降 雨 -径 流 关 系 , 定 量 分 析了人类活动对径流演变的影响 , 发现人类活动对下垫面改变是造成 2003年后径流显著减小的重要原因 。 流域山区热 带雨林替代为经济林 , 植被结构改变已导致流域涵养水源功能下降 。 禁止砍伐热带雨林 , 阻止种植经济林对维护岛屿生 态安全尤为关键 。
关键词 :水文 ; 万泉河流域 ; 径流 ; 植被破坏 ; 热带雨林
中图分类号 :P 333 文献标识码 :A
T h e V a r i a t i o n a n d I n f l u e n c i n g F a c t o r s o f
D i s c h a r g e i n t o t h e S e a f r o m W a n q u a n R i v e r i n T r o p i c a l I s l a n d
L I A N G B e i , Y E C h a n g -q i n g
(C o l l e g e o f E n v i r o n m e n t a n d P l a n t P r o t e c t i o n , H a i n a n U n i v e r s i t y , H a i k o u 570228, H a i n a n P r o v i n c e , C h i n a )
A b s t r a c t :T h e d i s c h a r g e i n t o t h e s e a i s a n i m p o r t a n t c o m p o n e n t o f r i v e r b a s i n w a t e r c y c l e , i d e n t i f y i n g t h e c h a n g e p r o c e s s a n d i n f l u e n -c i n g f a c t o r s o f d i s c h a r g e i n t o t h e s e a i s o f g r e a t s i g n i f i c a n c e f o r t h e b a s i n a n d d e l t a w e t l a n d e c o l o g i c a l s e c u r i t y s a f e t y . B a s e d o n t h e m e a s u r e d d a t a o f p r e c i p i t a t i o n a n d h y d r o l o g i c a l d a t a a t J i a j i S t a t i o n w h i c h i s t h e m a i n c o n t r o l l i n g s t a t i o n o n t h e r i v e r . T h e c h a r a c t e r -i s t i c s o f d i s c h a r g e i n t o t h e s e a a n d i t s i n f l u e n c i n g f a c t o r s o f W a n q u a n R i v e r B a s i n i n t h e p a s t 52y e a r s (1956-2007) h a v e b e e n a n a -l y z e d b y u s i n g c l u s t e r t e c h n i q u e m e t h o d , G I S t e c h n o l o g y a n d o t h e r s t a t i s t i c a l m e t h o d s . T h e r e s e a r c h s h o w s t h a t t h e p r e c i p i t a t i o n a n d r u n o f f s e r i e s e x h i b i t e d a d e c l i n i n g t e n d e n c y a n d t h e r u n o f f d e c r e a s e s o b v i o u s l y . R u n o f f c o e f f i c i e n t s e r i e s s h o w s a d r o p c h a n g e p o i n t a -r o u n d 2003. A r e g r e s s i o n e q u a t i o n b a s e d o n t h e d a t a o f p r e c i p i t a t i o n a n d r u n o f f i n 1956-1976i s o b t a i n e d . B y u s i n g t h i s e q u a t i o n t h e i m p a c t o f h u m a n a c t i v i t i e s o n r u n o f f c a n b e q u a n t i f i e d . T h e c a l c u l a t e d r e s u l t s s h o w t h a t t h e l a n d c o v e r c h a n g e i s t h e i m p o r t a n t c a u s e o f r u n o f f d e c r e a s e a f t e r 2003. C h a n g e s i n v e g e t a t i o n s t r u c t u r e r e s u l t i n g i n w a t e r c o n s e r v a t i o n e c o l o g i c a l f u n c t i o n d e c l i n e b e c a u s e o f t h e d e s t r u c t i o n o f m o u n t a i n r a i n f o r e s t a n d i l l e g a l -p l a n t e d e c o n o m i c f o r e s t s i n t h e b a s i n . P r o h i b i t f e l l i n g r a i n f o r e s t s a n d p r e v e n t i n g p l a n t i n g c o m m e r c i a l f o r e s t s a r e c r i t i c a l t o t h e m a i n t e n a n c e o f t h e i s l a n d ' s e c o l o g i c a l s e c u r i t y .
K e y w o r d s :h y d r o l o g y ; W a n q u a n R i v e r B a s i n ; r u n o f f ; v e g e t a t i o n d e s t r u c t i o n ; r a i n f o r e s t
收稿日期 :2014-05-20
基金项目 :国家自然科学基金重大项目 (51210013) ; 国家重点基础 研究发展计划 “ 973” 项 目 (2010C B 428405) ; 海 南 省 中 西 部高校提升综 合 实 力 工 作 资 金 项 目 (Z X B J H -X K 004) ; 水利部公益性行业科研专项经费项目 (201401048) 。 作者简介 :梁 蓓 (1993-) , 女 , 本 科 , 主 要 从 事 水 资 源 与 环 境 研 究 。 E -m a i l :78809221@q q . c o m 。
通讯作者 :叶长青 (1982-) , 男 , 博 士 , 讲 师 , 主 要 从 事 水 文 水 资 源 研 究 。 E -m a i l :y e c h a n g q i n g 2001@h o t m a i l . c o m 。 0 引 言
在气候变化和人类活动影响下 , 众多江河水文情势已发生 显著变化 , 流域水循环及水量平衡发生了极大改变 [1]。 由此产 生了一系列的水资 源 、 水 灾 害 和 水 环 境 问 题 [2], 表 现 为 河 道 萎 缩 、 河口淤积 、 下游 河 道 枯 竭 断 流 、 河 流 功 能 丧 失 等 [3, 4]。 目 前 环境变化对流域水文过 程 的 影 响 已 成 为 国 内 外 研 究 的 重 要 课 题 [5]。 许多学者对近 几 十 年 来 人 类 活 动 影 响 下 径 流 量 演 变 规 7 4
中国农村水利水电 ·2015年第 1期
律做了大量研究 , 尤其是下垫 面 变 化 的 径 流 响 应 [6-9]。 研 究 发 现土地利用 /覆被变化导致河川径流量变化规律由于其地域空 间存在差异特性而不同 , 因此需要开展大量典型区域的实例研 究和不断深入总结 经 验 和 理 论 探 索 。 而 现 有 研 究 区 域 主 要 还 是侧重 于 北 方 的 河 流 , 对 热 带 地 区 海 岛 性 河 流 研 究 尚 不 多 见 [1, 7]。 海南岛万泉河作 为 祖 国 最 南 端 的 岛 屿 性 河 流 , 水 资 源 具有特殊的地域性 和 自 然 脆 弱 性 。 近 年 来 海 南 经 济 得 到 较 快 发展 , 虽然森林覆盖率还较高 , 但天然热带雨林已遭破坏 , 植被 结构发生了明显改 变 。 本 文 重 新 认 识 变 化 环 境 下 热 带 岛 屿 性 河流万泉河入海径流演变规律和动因 , 研究将有助于识别典型 热带岛屿性河流土地利用变化的径流效应 , 有助于系统认识和 建立土地利用 /覆被变 化 的 水 文 过 程 影 响 理 论 体 系 , 同 时 为 岛 屿水资源的合理开发利用和流域生态安全提供依据 。
1 研究区与数据来源
万 泉 河 全 长 163k m , 流 域 面 积 3 682k m 2, 河 床 比 降 0. 32%。 流域平均降水量达 2 800m m 以上 , 河流年径流量 58. 3亿 m 3, 2004年水资 源 开 发 利 用 率 约 为 4. 7%。 雨 季 旱 季 极 为 明显 , 雨季 5-10月 , 降 水 一 般 可 占 全 年 雨 量 的 80%~90%。 流域年径流系数约为 0. 6~0. 7。 年蒸发能力较小 , 仅为 700~ 800m m 。
径流数据为万泉河流 域 入 海 口 主 要 水 文 站 加 积 站 1956-2007年水文流 量 数 据 。 加 积 水 文 位 于 东 经 110°31′ 、 北 纬 19°38′ , 控制流域面积 3 236k m 2。 目 前 , 流 域 1976年 已 建 成 大 型 水库牛路 岭 水 库 , 总 库 容 及 兴 利 库 容 分 别 为 7. 8亿 m 3和 4. 2亿 m 3。
2 流域内降雨量及径流量系列特征分析
2. 1 降雨量变化
选取万泉河流域 1956-2007年有完整资料的 5个 雨 量 站 统计得到流域 面 雨 量 。 计 算 不 同 年 段 平 均 年 降 雨 量 和 相 对 1956-2007年长系列均值的变化率 , 可以看出万泉河流域降雨 量基本 比 较 稳 定 , 呈 波 动 态 势 。 其 中 2001-2007年 下 降 14. 90%(表 1) 。
表 1 万泉河流域水文要素变化情况
T a b . 1 C h a n g e i n h y d r o l o g i c a l f a c t o r s i n W a n q u a n r i v e r b a s i n
水文要素 统计特征 1956-
2007
1956-
1980
1981-
2007
2001-2007
降雨量
年均值 2 364. 59 2 438. 18 2 296. 45 2 012. 33相对变化 /%-3. 11-2. 88-14. 90
径流深
年均值 1 470. 44 1 550. 56 1 396. 26 1 103. 26相对变化 /%-5. 45-5. 04-24. 97
蒸发量
年均值 1 768. 27 1 833. 51 1 707. 87 1 677. 07相对变化 /%-3. 69-3. 42-5. 16
3. 2 径流量变化
根据加积水文站 1956-2007年 的 实 测 资 料 , 将 不 同 年 段 平均年径流深和相对长系列 均 值 的 变 化 率 同 样 列 于 表 1, 可 以
看出 , 1981年后的径流呈现出减少态势 , 其中 2001年后变化幅 度较大 , 在 ±25. 0%左 右 , 且 下 降 幅 度 大 于 降 水 。 对 万 泉 河 年 径流序列进行线性拟合 , 发现呈下降趋势 。 进一步利用肯德尔 (k e n d a l l ) 秩次相 关 法 进 行 趋 势 显 著 性 检 验 [10], 未 能 通 过 显 著 性检验 。
2. 3 降雨对径流的影响
将降雨及径流过程及其线性趋势绘于图 1, 可以看出 , 降雨 与径流的相关性较好 , 但 降 雨 序 列 变 化 幅 度 较 小 , 基 本 呈 缓 慢 下降趋势 ; 而径流序列变化幅度较大 , 特别在 2000年后下降趋 势明显 。 由于蒸发量在 2000年后也存在下降趋势 (表 1) , 根据 水量平衡原理 , 说明径 流 量 的 减 少 除 了 受 到 降 雨 影 响 外 , 应 该 还受到其他因素影响
。
图 1 年降雨和年径流过程及线性趋势线
F i g . 1 P r o c e s s o f a n n u a l p r e c i p i t a t i o n a n d r u n o f f a n d t h e i r l i n e a r t r e n d s 本文采用有序聚类 分 析 法 对 径 流 量 序 列 的 跳 跃 成 分 进 行 了识别 [10]。 有序聚类分析法的 实 质 是 推 求 一 个 最 优 的 分 割 点 τ, 使同类之间的离差平方和较小 , 而类与类之间的离差 平 方 和 较大 。 经计算 , 发现分割点在 2001年总离差平方和最小 , 对 两 样本的情况做 M a n n -W h i t n e y U 检验 , P =0. 007, 小于 0. 05, 因 此 2001年是个显著的 跳 跃 点 。 2001年 以 前 , 万 泉 河 多 年 平 均 径 流 深 为 1 529. 77m m , 2001年 后 , 多 年 平 均 径 流 量 为 1 015. 62m m , 前者是后者的 1. 5倍多 (图 2) 。 对降雨序列进行 跳跃分析发现 , 同 样 在 2001年 发 生 了 一 次 跃 变 (P =0. 015) 。 径流系数的变化在一定 程 度 内 可 反 映 流 域 内 下 垫 面 的 变 化 情 况 [7]。 研究 发 现 径 流 系 数 在 2003年 发 生 突 变 (图 3) , P = 0. 012。 这说明 , 万泉河径 流 量 跳 跃 变 化 是 由 降 雨 引 起 , 而 2003年后人类活动影响加剧了径流量的下降趋势
。
图 2 径流序列的阶段性变化
F i g . 2 J u m p c h a n g e o f r u n o f f s e r i e s
8
4热带岛屿性河流万泉河入海径流量变化及影响因素 梁 蓓 叶长青
图 3 径流系数的总离差平方和与分割点关系图
F i g . 3 R e l a t i o n s h i p b e t w e e n t o t a l s u m o f s q u a r e s
o f d e v i a t i o n s a n d b r e a k p o i n t
3 人类活动对径流情势影响分析
3. 1 影响量估算
分析 得 出 , 万 泉 河 流 域 实 测 径 流 序 列 发 生 了 变 异 , 即 存 在 下降趋势和一次跃 变 。 影 响 径 流 变 异 的 因 素 主 要 来 自 2个 方 面 , 一是气候因子 的 变 化 ; 二 是 人 类 活 动 的 影 响 。 人 类 活 动 对 径流的影响主要表现 在 2个 方 面 :第 一 , 随 河 道 外 引 用 消 耗 的 水量不断增 加 , 直 接 造 成 径 流 量 的 减 少 ; 第 二 , 由 于 工 农 业 生 产 、 基础设施建设等活 动 改 变 了 流 域 的 下 垫 面 条 件 , 造 成 径 流 量的减少或增加 [11]。
采用分项调查还原 法 对 万 泉 河 流 域 实 测 径 流 序 列 进 行 还 原 。 还原后的天然径流是还原了取水和水利工程影响后的 “ 天 然径流 ” , 而植被改变 、 水 土 流 失 、 城 镇 化 等 下 垫 面 条 件 变 化 造 成的径流变化则未被还原 , 这 里 称 之 为 修 正 前 的 天 然 径 流 [11]。 分析发现其与实测径流的差异不大 , 2004年流域总用水量不到 3万 m 3, 水资源开发利用率仅 4. 7%。 这说明造 成 实 测 径 流 序 列下降的主要原因是人类活动对流域下垫面的影响 , 本文通过 对径流系数的分析来验证这种影响 。
使用有序聚 类 法 分 析 径 流 系 数 序 列 的 变 化 过 程 , 发 现 在 2003年曲线达到 了 最 低 点 (图 3) 。 说 明 2003年 以 后 , 人 类 活 动对流域 下 垫 面 的 改 变 加 剧 [11]。 一 个 流 域 若 下 垫 面 条 件 不 变 , 则在一定的降水条件下 , 将会产生一定的水量 ; 如果下垫面 条件变动 , 在同样 的 降 水 条 件 下 , 将 会 产 生 不 同 的 水 量 。 根 据 此原理 , 利用无人类活 动 影 响 时 期 的 水 文 资 料 , 建 立 降 雨 径 流 相关关系 , 以有人类活动影响时期的降雨资料代入降雨 -径流 关系式 , 求得无人类活 动 情 况 下 可 能 产 生 的 径 流 量 , 并 与 有 人 类活动影响时期的实际径流量进行比较 , 其差值即为径流受人 类活动的影响量 [7]。
由于万泉河流 域 1976年 牛 路 岭 水 库 建 成 并 下 闸 蓄 水 , 水 库建成会对径流变 化 规 律 有 一 定 影 响 。 结 合 对 径 流 系 数 的 分 析 , 可以认为流域 1976年以前基本处于无人类活动影响状态 , 可作为基准期定量分析 1976年以后人类活动对流域产汇流的 影响 。 将加积水文站 1956-1976年流域降雨量和天然 径 流 序 列资料作为基准期进行回归分析 , 建立降雨 -径流相关关系如 图 4, 回归公式为 :R =1. 068 4 P -1 058. 5, 利 用 此 回 归 公 式 ,
将 1977-2007年的降雨数据代入 , 得 到 1977-2007年 的 径 流 量序列 , 记为 R 回 归 。 容易看 出 , 人 类 活 动 对 流 域 径 流 的 直 接 影 响量为 1976年 后 实 测 径 流 量 R 实 测 与 修 正 前 的 天 然 径 流 量 R 天 然 的差值 ; 人类活 动 对 流 域 径 流 的 间 接 影 响 量 为 1976年 后 修正前的天然径流量 R 天 然 与回归推算的天然径流量 R 回 归 的 差 值 ; 人 类 活 动 对 流 域 径 流 的 综 合 影 响 量 为 1976年 后 实 测 径 流 量 R 实 测 与回归推算的天然径流量 R 回 归 的差值
。
图 4 万泉河加积站 1956-1976年天然径流量与降雨量相关图 F i g . 4 C o r r e l a t i o n o f p r e c i p i t a t i o n a n d n a t u r a l r u n o f f i n
1956-1976 a t J i a j i s t a t i o n
根据径流变 化 过 程 划 分 不 同 时 段 , 将 分 析 结 果 列 于 表 2。 得出 2003年以前 , 人类活动直接影响促使径流减小 , 而人类活 动间接影响又使径流增加 ; 2003年以后人类活动直接影响和间 接影响都促使 径 流 减 小 ; 不 同 时 段 总 的 径 流 变 化 量 分 别 为 -27. 8、 6. 2、 -190. 7m m 。 随着 人 类 活 动 规 模 的 加 大 , 人 类 活 动 的直接影响基本上是 近 20年 来 减 小 量 逐 渐 增 大 ; 而 人 类 活 动 的间接影响 , 近 5年来减小量显著增大 (表 2) 。
表 2 不同时段人类活动对万泉河流域径流量的影响 m m T a b . 3 T h e e x t e n t o f i m p a c t o f h u m a n a c t i v i t i e s
o n r u n o f f i n W a n q u a n R i v e r b a s i n
时 段
天然年
径流量
R 天 然
实测年
径流量
R 实 测
天然年
径流量
R 回 归
人类活动影响
直接
影响
间接
影响
综合
影响
综合影 响占 R 回 归 /% 1977-1986 1477. 7 1 432. 5 1 460. 3-45. 3 17. 4-27. 8-1. 9 1987-2003 1 456. 2 1 409. 6 1 403. 6-46. 6 52. 6 6. 2 0. 4 2004-2007 976. 1 928. 6 1 119. 3-47. 5-143. 2-190. 7-17. 0 1977-2007 1 462. 3 1 415. 9 1 385. 2-46. 4 77. 1 30. 7 2. 2 注 :1956-1976年天然径流量 R 基 准 为 1 572. 6m m 。
3. 2 原因分析
随社 会 发 展 , 人 类 活 动 的 增 强 , 万 泉 河 流 域 径 流 发 生 了 一 定程度的变异 , 主要表现为 , 在气候条件没有明显变化情况下 , 径流量呈现明显的减少趋势 。 究其原因 , 除了对水资源的开发 利用 外 , 另 一 个 重 要 原 因 是 和 近 10年 植 被 变 化 有 关 系 。 国 际 环保组织 “ 绿色和平 ” 2011年 11月基于实地调查及遥感数据分 析 , 指出海南中部 山 区 的 热 带 雨 林 在 2001-2010这 十 年 时 间 内消失 了 720k m 2, 占 整 个 中 部 山 区 原 有 天 然 林 总 面 积 的 24. 7%[12]。 万泉河流 域 源 头 区 很 大 区 域 都 集 中 分 布 在 中 部 山 区琼中县内 。 据调查 热 带 雨 林 遭 破 坏 的 主 要 原 因 在 于 违 法 违 9 4
热带岛屿性河流万泉河入海径流量变化及影响因素 梁 蓓 叶长青
规种植浆纸人工林 、 橡胶林等经济林 。 海南省人民代表大会常 务委员 会 环 境 资 源 工 作 委 员 会 于 2007年 7月 调 查 表 明 ,
海 南 浆纸林占用天然林地 的 问 题 相 当 严 重 , 目 前 全 岛 1 066. 7k m 2浆纸林近一半是砍伐天 然 林 后 种 植 的 [
1
2]。 万 泉 河 流 域 所 在 两 个主要市县琼海市和琼中县仅 2001年后种经济林面积就分别
达到 78. 77和 111. 59k m
2
(图 5) 。 虽 然 统 计 数 据 显 示 全 岛 森 林覆盖率表面仍很高 , 但是流域内天然林转向经济林这种森林 结构的改变已成为不争的事实
。
图 5 万泉河流域地区历年造林面积变化过程 F i g
. 5 C h a n g e p r o c e s s o f a f f o r e s t a t i o n a r e a o v e r t h e y e a r s i n W a n q
u a n R i v e r b a s i n N D V I (N o r m a l i z e d D i f f e r e n c e V e g e t a t i o n I n d e x , 归 一 化 植 被指数 ) 是反映植被所吸收的光合有效辐射比例的一个重要指 数 。 为了考察万泉河流域内植被变化的情况 , 利用美国国家航 天航空局最新 的 全 球 植 被 指 数 变 化 研 究 数 据 (G I MM S ) , 使 用 G I S 提取了万泉河流域 1982-2006年 逐 年 地 表 植 被 指 数 。 流 域植 被 覆 盖 率 整 体 呈 下 降 趋 势 , 其 中 2003年 植 被 覆 盖 率 急 剧 下降 (图 6) , 人类活动的影 响 造 成 了 流 域 内 植 被 覆 盖 率 发 生 了 变化 。 遥感植被监测结果 和 前 面 分 析 结 论 非 常 吻 合 。 热 带 雨 林破坏使流域 涵 养 水 源 能 力 降 低 , 是 导 致 径 流 量 减 少 的 重 要 原因
。
图 6 万泉河流域植被指数 N D V I 变化过程图
F i g
. 6 C h a n g e p r o c e s s o f v e g e t a t i o n i n d e x N D V I s e r i e s i n W a n q
u a n R i v e r b a s i n 4 结 语
(1) 近 52年来 , 万泉河流域内降雨量和径流量均呈下降趋 势 , 径流量下降幅度更明显 。
(2) 降雨量和径流量在 2001年左右发生了一次跃变 , 降 雨 量跃变是导致径流量跃变的直接原因 。
(3) 人类活动 的 影 响 使 径 流 量 下 降 趋 势 更 加 明 显 , 1977-
1986, 1987-2003, 2004-2007年 不 同 时 段 的 减 小 量 分 别 为 -27. 8、 6. 2、 -190. 7m m 。 人 类 活 动 的 直 接 影 响 使 径 流 量 减 少 , 而 2003年后人类活动的间接影响加剧径流量显著减小 。
(4
) 人类活动的间接影响主要表现为流域山区的热带雨林 遭到破坏 ,
违法违 规 种 植 经 济 林 , 植 被 覆 盖 率 呈 下 降 趋 势 。 植 被结构的改变引起流域内涵养水源功能下降 , 是引起径流减小 的重要原因 。 禁止砍伐热带雨林 , 阻止种植经济林对维护岛屿 生态安全尤为关键 。 □
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12, (2) :46-49. 05热带岛屿性河流万泉河入海径流量变化及影响因素 梁 蓓 叶长青
范文四:塔里木河流域径流量周期特征及其影响因素
第33卷第2期2013年02月
地理科学
Vol.33No.2Feb.,2013
SCIENTIAGEOGRAPHICASINICA
塔里木河流域径流量周期特征及其影响因素
孙
鹏1,2,张
强1,2,白云岗3,张江辉3,陈晓宏1,2
(1.中山大学水资源与环境系,广东广州510275;2.中山大学华南地区水循环与水安全广东省普通高校重点实验室,广东广州510275;3.新疆水利水电科学研究院,新疆乌鲁木齐830049)
摘要:摘要采用交叉小波变换与小波相干方法分析了塔里木河流域近40a来年径流量、年降水量和年平均温度的周期特征,结果表明:塔河流域年径流量、年降水量和年均温度存在2.0~6.0a左右的显著周期变化,除卡群站年径流量周期变化不显著,其余水文站的年径流量周期强烈震荡主要分布于20世纪60年代中后期至70年代以及90年代以后;各站年降水量的显著周期主要分布于20世纪80年代以后;年均气温显著周期主要分布于20世纪60年代中后期至70年代。同古孜洛克和卡群的径流量显著周期变化主要受和田和莎车降水量的影响;沙里桂兰克1965~1968的径流量显著周期主要是阿合齐气温周期显著变化引起的,20世纪90年代以后阿合齐降水量成为影响径流量周期变化的主要因素;大山口的年径流量周期变化受降水量和气温的共同影响。阿拉尔径流量的周期变化在20世纪70年代主要受源流降水量显著周期变化。由于人口和耕地面积的迅速增加,源流区用水量增加,20世纪90年代以后降水量的周期变化没有引起阿拉尔径流量的周期变化。关键词:交叉小波;小波相干;周期特征;塔里木河流域中图分类号:中图分类号F512.2
文献标识码:文献标识码A
文章编号:1000-0690(2013)02-0216-07
气候变化对人类生存环境产生的影响已经引起各国的高度重视,学者在此做了大量的探索和研究[1~3]。施雅风[4,5]提出了中国西北地区气候由暖干向暖湿转型的可能;徐贵青等研究新疆气温趋势变化,揭示了该区在1980年以后气温增加显著[6]。塔里木河流域(以下简称塔河)地处大陆西部,远离水汽源地,加之高山阻挡,降水稀少,是典型的干旱半干旱地区。流域内是典型的灌溉农业区[7]。该流域是中国长绒棉的主要产区,是中国最大的植棉基地,也是国家重要的能源基地,水资源不足严重影响当地生活和社会经济生产,因此塔河流域的气候变化与水资源的响应研究备受关注[8~11]。这些研究对于科学的理解、研究塔河流域水资源演变和气候变化提供科学依据。但是前人的研究主要注重趋势研究或者变量之间线性关系研究,对于各变量的周期变化以及相关显著周期的研究不多。应用小波分析在气候因素和降水量的研究中,得到很多有意义的结果[12,13]。基于此,本文在
系统搜集水库和灌区等数据的基础上,利用连续小波变化和交叉小波变化对塔河流域的年径流量、年降水量和年平均温度的周期变化以及相关显著周期进行研究,以揭示流域气候变化和人类活动对径流量周期变化的影响,以期为当地社会经济与生态系统和谐发展,区域水资源合理开发利用以及农业生产提供相关的科学依据。
1数据
本文选取塔里木河流域的主要水文控制站(同古孜洛克、卡群、沙里桂兰克、大山口和阿拉尔)长序列年径流量资料(来源于塔里木河流域管理局),主要气象站(和田、莎车、阿合齐、巴音布鲁克和阿拉尔)长序列年降水量和年平均温度资料(简称年均温)(来源于国家气象中心)。年径流量、年降水量以及年平均温度部分天数数据缺失,缺失资料不超过样本的1%,具有一定的代表性。本文选取该数据的前后天的平均值作为该天的变量。水文站
收稿日期2012-01-08;修订日期收稿日期:修订日期:2012-05-18
基金项目:基金项目水利部公益项目(201001066)、新疆自治区科技攻关项目(200931105)、国家自然科学基金项目(41071020;50839005)与新世纪优秀人才支持计划资助。
作者简介:作者简介孙鹏(1986-),男,山东青岛人,博士研究生,主要从事区域水文循环与水资源演变的研究工作。E-mail:sun68peng@163.com通讯作者:通讯作者张强(1974-),教授。E-mail:zhangq68@mail.sysu.edu.cn
2期孙鹏等:塔里木河流域径流量周期特征及其影响因素217
点和水文站所属流域内的代表气象站点见表1。为了研究降水量和气温对径流量的影响,本文对和田河、叶尔羌河、阿克苏河、开都河和塔河干流分别对应的水文站和气象站的年径流量、年降水量、年均温的相关显著周期变化进行研究。为了进一步的评价水库、灌区等人类活动对流域年径流量、年降水量、年均温的影响,收集了流域内的大型水库的库容、位置等数据,水库的详细信息见图1。大中型水库和灌区的位置等资料来源于新疆通志[14]。
交叉谱分析相结合的一种新的信号分析技术[16]。设给定的两个时间序列X和Y的交叉小波变换分别是WX(S)、WY(S),则两个时间序列的交叉小波谱
Y*Y*Y
为WnXY(s)=WnX(s)Wn(s)(Wn(s)是Wn(s)的复共
轭),对应交叉小波功率谱密度|WnXY(s)|值越大,表明两者具有共同的高能量区,彼此相关性显著。运用红色噪音标准谱对连续交叉小波功率谱进行显著性检验[17],以显著性水平α=0.05下的红色噪音标准谱的检验。2.2小波相干谱
小波相干谱的显著性检验采用MonteCarlo方法。
2研究方法
本文采用Morlet小波作为基小波[15]分析塔里木河流域的年径流量、年降水量和年均温,湿季(4~9月)和干季(10月至次年3月)各变量的周期变化特征,通过交叉小波变换和小波相干谱的分析,进一步揭示年径流量、年降水量和年均温的响应机制及反馈特征。2.1交叉小波变换
交叉小波变换是从多时间尺度来研究两个时间序列在时频域中的相互关系,是将小波变换与
3结果与分析
3.1同古孜洛克径流同古孜洛克径流、、降水和年均温的周期特征
由图2a~c可知:同古孜洛克的年径流量变化在1974~1981年主要以3.3~4.4a为显著周期(超过95%的置信度水平,下文同),年降水量和年均温在1981~1993年、1967~1972年的显著周期分别是3.7~6.2a和2.1~2.6a。在1973~1979年和1987~1993年,年径流量与年降水量小波功率谱的高能
图1
Fig.1
塔里木河流域水文站、气象站、主要水库以及灌区地理位置
LocationoftheTarimRiver,hydrologicalstations,meteorologicalstations,waterreservoirsandirrigationareasintheTarimRiverBasin
表1
Table1
水文站名同古孜洛克卡群沙里桂兰克大山口阿拉尔
气象站名和田莎车阿合齐巴音布鲁克阿拉尔
水文站和气象站的数据详细信息
纬度37°08′N38°16′N40°56′N43°02′N40°03′N
经度79°56′E77°16′E78°27′E84°09′E81°16′E
所属流域和田河叶尔羌河阿克苏河开都河塔里木河干流
起止时间(年)1962~20061962~20061957~20061972~2008
1959~2008
Detailinformationofthehydrologicalandmeteorologicalstations
218地理科学33卷
量区存在4.4~5.2a、3.9~5.5a的周期,年径流量与年降水量的小波交叉功率谱通过了显著性水平α=0.05下的红色噪音标准谱的检验,年径流量与年降水量相关显著。年降水量与年均温在1970~1974年存在2.1~2.8a的周期;年均温与年降水量在20世纪70年代和90年代分布着2~4a的显著周期(图2d~f)。在1969~1974年和1989~1997年,年均温与年径流量在低能量区存在着2.1~4.4a、3.7~4.4a显著周期变化,但是周期变化没有通过红色噪音标准谱的显著检验,变化不显著(图2g~i)。3.2卡群站径流卡群站径流、、降水和年均温的周期特征
卡群站年降水量在1993~1998年以2.5~3.5a为显著周期,同时在1980~1998年有以4.1~6.2a为显著的长周期;年均温周期在1971~1973年有2a左右的显著周期,年径流量周期变化不显著(图3a~c)。虽然年径流量的周期变化不显著,但是年径流量与年降水量相关显著周期在1977~1990年、1990~1997年是4.9~5.2a、2.2~5.2a,显著周期出现时间与年降水量周期变化比较吻合;年降水量和年径流量与年均温的相关显著周期分别在1971~1974年、1992~1997年为2.1~2.8a、2.9~4.9a(图3e~g)。图3g~i表明:在低能量区,年径流量与年降水量在1972~1977年、1992~1996年显著周期是2.0~2.9a、2.0~3.5a,其中叠加4.4~6.6a、6.2~8.3a的显著周期,年降水量和年径流量与年均温的相关显著周期基本跟前者相同,年降水量和年径流
量与年均温在1983~1987年、1988~1997年叠加2.1~2.6a、3.3~4.9a的显著周期变化。
3.3沙里桂兰克站径流沙里桂兰克站径流、、降水和年均温的周期特征
由图4a~c可知,年径流量在1965~1968、1993~2003存在2.2~2.8a、2.9~4.9a的显著周期;年降水量2.1~2.4a、2.2~2.9a的显著周期主要在1972~1974年、1995~2000年;年均温的2.5~2.9a,2.1~2.5a的显著周期变化主要集中在1964~1966年和1972~1974年。在高能量区,年径流量与年降水量在1995~2001年的相关显著周期为2.2~3.7a,其中叠加4.4~4.9a的显著周期;年降水量与年均温的2.0~2.6a显著周期变化主要分布在1970~1976年,其中年降水量与年均温在1973~1983年叠加7.8~9.8a的显著周期;年均温和年径流量在1963~1969年和1993~1999年分别存在2.3~2.9a和3.3~4.4a相关显著周期变化(图4d~f)。交叉小波相干谱揭示年径流量与年降水量在1963~1980年为3.5~5.5a的显著周期;年降水量与年均温在1971~1977年的显著周期为2~2.9a,其中在1968~1992年叠加7.8~13.1a的高周期;年径流量与年均温在1990~2001年显著周期为3.1~4.9(a图4g~i)。3.4
大山口站径流、大山口站径流、降水和年均温的周期特征大山口年径流量在1991~2004年的显著周期为2.0~3.3a;年降水量在1991~2002年为2.2~3.1a显著周期变化,同时在1998~1999叠加6.2~7.0a的显著周期变化。年均温在1993~2003为3.5~5.5a
图2同古孜洛克站-和田站周期特征谱:径流量(a)、降水量(b)、年均温(c)的小波功率谱;
径流量-降水量(d)、降水量-年均温(e)、年均温-径流量(f)的交叉小波功率谱;径流量-降水量(g)、降水量-年均温(h)、年均温-径流量(i)的小波相干谱
Fig.2
PeriodicpropertiesofspectruminTongguziluokeandHetian:waveletpowerspectrumofrunoff(a),precipitation(b)andtemperature(c);cross-waveletpowerspectrum(d-f)andwaveletcoherency
spectrumbetweenrunoff,precipitationand
temperature(g-i)
2期孙鹏等:塔里木河流域径流量周期特征及其影响因素219
图3卡群站-莎车站周期特征谱:径流量(a)、降水量(b)、年均温(c)的小波功率谱;径流量-降水量(d)、降水量-年均温(e)、年均温-径流量(f)的交叉小波功率谱;径流量-降水量(g)、降水量-年均温(h)、年均温-径流量(i)的小波相干谱
Fig.3
PeriodicpropertiesofspectruminKaqunandShachestations:waveletpowerspectrumofrunoff(a),precipitation(b)andtemperature(c);cross-waveletpowerspectrum(d-f)andwaveletcoherency
spectrumbetweenrunoff,precipitationand
temperature(g-i)
的显著周期,其周期变化和时间分布与沙里桂兰克变化基本一致(图4a~c、图5a~c)。与之对应,各相关显著周期主要分布在1990年以后(图d~i),具体是:年径流量与年降水量在1991~2004年存在2.0~3.3a的相关显著周期,同时在低能量区存在2.0~7.0a的显著周期变化(图5d、g);降水量与年均温在1998~2002年相关显著周期为2.1~3.3a,同时叠加有4.1~7.0a的相关显著周期,在低能量区存在2.0~4.9a的相关显著周期变化(图5e、h);年径流量和年均温在1998~2003年的相关显著周期为2.0~3.2a,在低能量区的显著强度大于高能量区(图5f、i)。
3.5阿拉尔站站径流阿拉尔站站径流、、降水和年均温的周期特征
阿拉尔站周期变化与大山口站周期变化相异(图5、6),阿拉尔的年径流量在1971~1979年的显著周期为3.3~4.4a;年降水量在1972~1977年的显著周期为2.3~3.1a,同时在1967~1996年叠加有4.4~6.6a的显著周期;年均温在1966~1972的显著周期为2.1~5.5a(图6a~c)。年径流量与年降水量交叉小波谱在1971~1980年的相关显著周期为2.2~4.1a,其在低能量区并没有检测到显著周期变化(图6d、g);年降水量与年均温在1966~1974的相关显著周期为2.5~4.8a,在低能量区的相关显著周期在1999~2004年为2.1~3.1a;年径流量与年均温在1967~1974年的相关显著周期为2~4.3a,在低能
量区同时存在1989~1995年的显著周期3.1~4.4a。
4讨论与结论
4.1讨论
塔河流域主要源流(阿克苏河、叶尔羌河、和田河和开都河)的径流量主要来源于降水和冰雪融水[8,9,18],因此降水量和气温变化是影响河流径流变化的主要因素。1980年以后,同古孜洛克的年径流量与年降水量的相关显著强度大于气温与降水量的显著性,降水量对径流量的变化贡献较大。虽然卡群年径流量的周期变化不显著,但是年径流量与年降水量相关显著周期分布在1977~1997年,年均温与年径流量的相关显著周期范围不大,降水量对叶尔羌河径流量变化的贡献要大于气温对年径流量变化的贡献。
沙里桂兰克年径流量和阿合齐年降水量在20世纪90年代的周期显著变化,年降水量和年均温在90年代后期与年径流量的周期相关性显著,年降水量和年均温的变化共同影响年径流量的显著周期变化;年径流量与年均温在1965~1968年的周期相关性显著,而年径流量与年降水量在此时间段周期相关性不显著,因此年径流量在1965~1968年的显著周期主要是气温的周期显著变化引起的。巴音布鲁克气象站是山区气象站,其年降水量和年均温在1990年以后周期变化显著,大山口
220地理科学33卷
图4沙里桂兰克站-阿合齐站周期特征谱:径流量(a)、降水量(b)、年均温(c)的小波功率谱;径流量-降水量(d)、降水量-年均温(e)、年均温-径流量(f)的交叉小波功率谱;径流量-降水量(g)、降水量-年均温(h)、年均温-径流量(i)的小波相干谱
Fig.4
PeriodicpropertiesofspectruminShaliguilankeandAheqistations:waveletpowerspectrumwaveletcoherencyspectrumbetweenrunoff,precipitationandtemperature(g-i)ofrunoff(a),precipitation(b)andtemperature(c);cross-waveletpowerspectrum(d-f)and
图5大山口站-巴音布鲁克站周期特征谱:径流量(a)、降水量(b)、年均温(c)的小波功率谱;
径流量-降水量(d)、降水量-年均温(e)、年均温-径流量(f)的交叉小波功率谱;径流量-降水量(g)、降水量-年均温(h)、年均温-径流量(i)的小波相干谱
Fig.5
PeriodicpropertiesofspectruminDashankouandBayinbulukestations:waveletpowerspectrum
coherencyspectrumbetweenrunoff,precipitationand
temperature(g-i)
ofrunoff(a),precipitation(b)andtemperature(c);cross-waveletpowerspectrum(d-f)andwavelet
的年径流量在1991年以后周期变化显著,但是强度没有年降水量和年均温大。大山口的年径流量与巴音布鲁克的年降水量和年均温在1991~2004年高能量区的周期相关性显著,在低能量区降水量对径流量的周期显著性影响更强。高鑫等得到1990年以后冰川融水对河流径流量的贡献明显加大[18],巴音布鲁克地区20世纪80年代降水减少,90年代后增加幅度较大。因此1991~1998年的年降水量是影响径流量周期变化的主要因素,1998年
以后径流量受降水量和年均温的共同影响。
阿拉尔站的年径流量、年降水量和年均温与沙里桂兰克、大山口变化不一样,阿拉尔的显著周期变化主要集中在20世纪60年代中期至70年代中期,阿拉尔径流量与年降水量和年均温的相关性显著周期也主要集中在这一时期;80年代以后降水量的显著周期变化并没有引起径流量的周期显著变化。阿拉尔站的径流量主要来源于阿克苏河、和田河和叶尔羌河,塔河4条源流出山口多年
220地理科学33卷
图4沙里桂兰克站-阿合齐站周期特征谱:径流量(a)、降水量(b)、年均温(c)的小波功率谱;径流量-降水量(d)、降水量-年均温(e)、年均温-径流量(f)的交叉小波功率谱;径流量-降水量(g)、降水量-年均温(h)、年均温-径流量(i)的小波相干谱
Fig.4
PeriodicpropertiesofspectruminShaliguilankeandAheqistations:waveletpowerspectrumwaveletcoherencyspectrumbetweenrunoff,precipitationandtemperature(g-i)ofrunoff(a),precipitation(b)andtemperature(c);cross-waveletpowerspectrum(d-f)and
图5大山口站-巴音布鲁克站周期特征谱:径流量(a)、降水量(b)、年均温(c)的小波功率谱;
径流量-降水量(d)、降水量-年均温(e)、年均温-径流量(f)的交叉小波功率谱;径流量-降水量(g)、降水量-年均温(h)、年均温-径流量(i)的小波相干谱
Fig.5
PeriodicpropertiesofspectruminDashankouandBayinbulukestations:waveletpowerspectrum
coherencyspectrumbetweenrunoff,precipitationand
temperature(g-i)
ofrunoff(a),precipitation(b)andtemperature(c);cross-waveletpowerspectrum(d-f)andwavelet
的年径流量在1991年以后周期变化显著,但是强度没有年降水量和年均温大。大山口的年径流量与巴音布鲁克的年降水量和年均温在1991~2004年高能量区的周期相关性显著,在低能量区降水量对径流量的周期显著性影响更强。高鑫等得到1990年以后冰川融水对河流径流量的贡献明显加大[18],巴音布鲁克地区20世纪80年代降水减少,90年代后增加幅度较大。因此1991~1998年的年降水量是影响径流量周期变化的主要因素,1998年
以后径流量受降水量和年均温的共同影响。
阿拉尔站的年径流量、年降水量和年均温与沙里桂兰克、大山口变化不一样,阿拉尔的显著周期变化主要集中在20世纪60年代中期至70年代中期,阿拉尔径流量与年降水量和年均温的相关性显著周期也主要集中在这一时期;80年代以后降水量的显著周期变化并没有引起径流量的周期显著变化。阿拉尔站的径流量主要来源于阿克苏河、和田河和叶尔羌河,塔河4条源流出山口多年
2期孙鹏等:塔里木河流域径流量周期特征及其影响因素221
图6阿拉尔站周期特征谱(:a-c)径流量(a)、降水量(b)、年均温(c)的小波功率谱;径流量-降水量(g)、降水量-年均温(h)、年均温-径流量(i)的小波相干谱
径流量-降水量(d)、降水量-年均温(e)、年均温-径流量(f)的交叉小波功率谱;
Fig.6
PeriodicpropertiesofspectruminAlaerstation:waveletpowerspectrumofrunoff(a),
spectrumbetweenrunoff,precipitationandtemperature
(g-i)
precipitation(b)andtemperature(c);cross-waveletpowerspectrum(d-f)andwaveletcoherency
平均径流量为224.9×109m3,2001年4条源流出山口天然径流量为266.9×109m3,出山口径流量的增加不但没有增加阿拉尔的年径流量,阿拉尔年径流量以年均0.2×109m3流量减少[19]。塔河流域土地增加经历3个时期,分别是1949~1960年增加44.88×104hm2,1963~1978年增加26.46×104hm2,1990~2008年增加68.75×104hm2[20],塔里木河上游地区的灌溉面积和人口由1950年的34.8×104hm2和156万人增加到2000年的125.7×104hm2和395万人,耕地增加将近4倍。在以水资源开发利用为核心的人类社会生产活动影响下,用水量翻了一番[21,22]。但20世纪70年代耕地面积的增加没有显著减小径流量,而且源流3个气象站和阿拉尔年降水量周期变化显著,因此年降水量引起年径流量的周期变化显著。90年代以后耕地面积以及引水枢纽工程的建设造成上游来水减小,径流量的周期变化不显著。4.2
结论
1)塔河流域年径流量、年降水量和年平均温度存在2.0~6.0a左右的显著周期变化,除卡群站周期变化不显著,其余水文站的年径流量显著周期主要分布于20世纪60年代中后期至70年代以及90年代以后;各站年降水量的显著周期主要分布于20世纪80年代以后;年平均气温的显著周期主要分布于20世纪60年代中后期至70年代。
[5][4][3][2]
2)同古孜洛克和卡群的径流量显著周期变化主要受和田和莎车降水量的影响;沙里桂兰克1965~1968年的径流量显著周期主要是阿合齐气温的周期显著变化引起的,20世纪90年代以后阿合齐降水量成为影响径流量的主要因素;大山口的年径流量周期变化受降水量和气温的共同影响。阿拉尔径流量的周期变化在20世纪70年代主要受源流降水量显著周期变化。由于人口和耕地面积的迅速增加,源流区用水量增加,20世纪90年代以后降水量的周期变化没有引起阿拉尔径流量的周期变化。
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PeriodicPropertiesofRunoffChangesoftheTarimRiverBasin:
PossibleCausesandImplications
SUNPeng1,2,ZHANGQiang1,2,BAIYun-gang3,ZHANGJiang-hui3,CHENXiao-hong1,2
(1.DepartmentofWaterResourcesandEnvironment,SunYat-senUniversity,Guangzhou,Guangdong510275,China;
2.GuangdongUniversityKeyLaboratoryofWaterCycleandSecurityinSouthChina,SunYat-senUniversity,
Guangzhou,Guangdong510275,China;3.XinjiangResearchInstituteofWaterResources
andHydropower,Urumqi,Xinjiang830049,China)
Abstract:Annualrunoff,annualprecipitationandannualmeantemperatureatfivehydrologicalstationsandAbstract
meteorologicalstationslocatedintheTarimRiverBasinareanalyzedusingthecontinuouswavelettransform,crosswaveletandwaveletcoherencetechniques.Theresultsindicatethat:1)annualrunoff,annualprecipita-tionandannualmeantemperaturechangesareof2-4yearsperiods.BesidesKaqunstation,thesignificantwaveletspectrumofrunofffluctuationsisobservedmainlyduringmid1960sto1970sand1990s.However,thesignificantwaveletspectrumofprecipitationandtemperaturefluctuationsinallstationsrespectivelyarede-tectedmainlyintheafter1980sandlate1960sto1970s.2)PeriodicitypropertiesofrunoffchangesinTong-guziluokeandKaqunstationsaremainlyduetoprecipitationvariations.WhilePeriodicityofrunoffsignificant-lychangesinShaliguilankestationarecausedbytemperaturechangein1965-1968,butcausedbyprecipita-tionafter1990s.PrecipitationandtemperaturearetogetherimpactperiodicityofrunoffchangesinDashankoustation.However,PeriodicityofrunoffsignificantlychangesinAlaerstationareinfluencedbyprecipitation.Becausethepopulationandcultivationareaarenotableincreasewhichleadconsumptionofwatertoincrease.Theincreasingprecipitationnotleadtotheperiodicityofrunoffsignificantlychangesafter1990.Keywords:wordscrosswavelet;waveletcoherence;periodicproperties;theTarimRiverBasin
范文五:黄河流域下垫面变化对径流量影响的讨论
【水文? 泥沙】
黄河流域下垫面变化对径流量影响的讨论 史辅成 , 慕 平 , 王玉峰
(黄河勘测规划设计有限公司 , 河南 郑州 450003)
摘 要 :20世纪 90年代以来 , 黄河流域径流量连续偏小 , 目前人们对于偏小的主要原因认识不一 。经过对河源地区降 水量与径流量关系分析 , 以及对中游地区渭河 、 伊洛河 、 沁河 2003年汛期径流量和汛期多年径流量的对比分析认为 , 径 流量偏小应与降水量连续偏小 、 超过一定量级的暴雨次数偏少 、 气温的增高以及蒸发量增大等多种因素有关 。这些气象 因素的变化 , 主要受气候波动的影响 , 至于河源区下垫面的破坏 、 中游中小型水利水保工程等不应是黄河径流量变小的 主要原因 , 因此对未来径流量不需要进行降水量与径流量关系的 “ 一致性处理” 。
关 键 词 :一致性处理 ; 降水量 ; 径流量 ; 下垫面变化 ; 黄河流域 ; 2003年汛期
中图分类号 :TV125; TV121 文献标识码 :A 文章编号 :1000-1379(2005) 01-0021-02
近 10余年来 , 黄河流域径流量呈连续偏枯状态 , 对造成这 种现象的原因人们认识并不统一 :
所致 ;
垫面遭受破坏后
漏跑了 。 ,
, 因此需要将过去下垫面影响 小的径流量用近一二十年来下垫面影响大的降水量与径流量 关系重新推出径流量 , 作为今后的设计来水量 , 即所谓 “一致性 处理” 。
我们最近对黄河源地区的降水量与径流量关系以及渭河 、 伊洛河 、 沁河 2003年汛期径流量与历年汛期径流量进行了对 比分析 , 尚看不出下垫面变化对降水量与径流量关系有明显的 趋势性改变 。
1 河源地区
据国内媒体 [1]报道 , “ 20世纪 70年代以来 , 高寒草原面积 减少了 38%, 草甸面积减少了 27%, 土壤沙化严重” , “水盆” 变 成了 “ 漏斗” , “ 高原植被一遭破坏 , 即使降雨增加也不会多产 流” , 因此 “ 天上之水 , 难进黄河” 。
针对这种认识 , 我们分析了黄河上游黄河沿水文站的降水 量与径流量关系 。黄河沿水文站位于鄂陵湖出口以下 64km 处 , 控制流域面积 20930km 2, 自 1956年开始观测 , 有 1956~ 1967年及 1976~2003年共 40年降水及流量测验资料 。 应该指出的是 , 由于黄河沿水文站以上环境恶劣 , 人迹罕 至 , 以往无法加设雨量站 (只有鄂陵湖有几年资料 ) , 因此本文 以黄河沿站本身降水量与径流量关系线作为分析的依据 。该 地区的降雨特性与黄河中游地区的短历时 、 小面积 、 大暴雨降 雨特性不同 , 一般都是大面积 、 长历时的连阴雨过程 , 而降水量 很少达到 50mm/d 量级 , 空间分布较均匀 , 因此以黄河沿站的 降水量作为流域面上的降水量有一定的代表性 。
黄河沿站 1956~2003年年降水量与年径流量关系见图 1,
。 ~、 径流量小的点据 , 如
439. 4mm , 但其年径流量为
5. 7亿 m 3;1961年为 40年系列的第三大降水量 405. 8mm , 其 年径流量仅为 1. 65亿 m 3; 1960年的降水量偏少 , 为 247. 3 mm , 其年径流量小得更多 , 仅为 0. 7亿 m 3。图 1中也显示 ,80年代以来部分点据偏向左方 , 降水量偏少 , 但径流量更少 , 如 2000年降水量为 297. 5mm , 径流量仅为 0. 19亿 m 3;2001年降 水量为 264. 7mm , 径流量仅为 0. 28亿 m 3
。据黄委 2002年有 关资料显示 [2],1998年在鄂陵湖口以下 17km 处修建了 1座平 原水库 , 开发目标为发电 , 装机容量为 2×1250kW , 最大坝高 18m , 总库容达 25亿 m 3, 单台机组已于 2001年 12月运行发 电 。 以上情况说明 , 很可能是由于水库初期蓄水 , 下泄水量减 少 , 甚至停止下泄 , 而且平原水库库区蒸发量增大 , 使得黄河沿 水文站在近些年内径流量显著偏小。
图 1 黄河沿站年降水量与年径流量关系
收稿日期 :2004-
11-11
作者简介 :史辅成 (1934-) , 男 , 北 京 人 , 高 级 工 程 师 (教 授级 ) 。
第 27卷第 1期
2005年 1月
人 民 黄 河
YELLOW RIV ER
Vol. 27,No. 1 Jan. ,2005
唐乃亥水文站是龙羊峡水库的入库站 , 控制流域面积 12. 2万 km 2, 从 1955年开始施测至今 。从唐乃亥站以上年降水量 与年径流深关系 (见图 2) [3]可以看出 ,70年代末期以前和以后 的点据也呈交叉分布状 , 看不出其分带趋势
。
图 2 唐乃亥水文站以上年降水量与年径流深关系 近期河源地区生态环境恶化 , 草原遭到破坏 , 草场大面积 退化 , 这在很多考察报告和研究报告中都可以看到 , 但从黄河 沿和唐乃亥两水文站的实测资料分析 , 虽然下垫面变化较大 , 但其降水量与径流量关系并没有发生趋势性改变 。因此所谓 原来的 “ 水盆” 变成了 “ 漏斗” , “ 高原植被一遭破坏 , 即使降雨增 加也不会多产流” 等说法 , 尚有待进一步深入分析 近年来 , , 降水量偏少 、 、 , 因 为 20世纪 50~, 而年径流量很小的现 象 , 但那时下垫面尚未遭到大规模的破坏 。总之 , 近年来径流 量偏小的原因须在研究各项基本资料的基础上作出科学的分 析 。
2 渭河 、 伊洛河 、 沁河 2003年汛期雨量 、 径流
量与历年平均值的比较分析
在遭遇连续十余年枯水系列之后 ,2003年黄河中游主要支 流渭河 、 伊洛河 、 沁河 1~7月份径流量尚较常年偏少 60%~
70%;8月下旬以后 , 连降秋雨 , 径流量突增 , 本次以汛期 7~10
月份降水量与 7~10月份径流量作为降水量与径流量关系的 分析依据 。 以上几条支流在 2003年汛期降水量较汛期多年平 均增大了 60%~70%, 其汛期径流量较汛期多年平均径流量增 大了 72%~126%, 详见表 1、 表 2[4]。
表 1 泾 、 洛 、 渭河与三花间 2003年 7~10月降水量 mm
项 目
泾、 洛、 渭河
三花间
2003年实测值
563
676
多年均值
3473892003年距平增幅 /%
62
74
表 2 华县 、 黑石关 、 武陟三站 2003年 7~10月实测径流量
亿 m 3
项 目
华 县
黑石关
武 陟
2003年实测值
74. 332. 614. 0多年均值
43. 116. 66. 22003年距平增幅
/%
72
96
126
各支流控制站以上均有相当数量的工农业用水量 , 为了使 降水量与径流量关系能够反映实际情况 , 故对实测径流量进行 了用水量的初步还原 。 由于 1998年以后历年的用水量数据尚 未收集到 , 故用 1991~1997年的平均值代替 , 各站 2003年 7~
10月天然径流量见表 3。
表 3 华县 、 黑石关 、 武陟三站 2003年 7~10月天然径流量
亿 m 3
项 目
华 县
黑石关
武 陟
2003年天然径流量
82. 8837. 4716. 24多年均值
48. 9517. 857. 452003/%
69
110
118
为了将 2003年汛期径流量同以往进行对比 , 给出了华县 、 黑石关 、 武陟三站的历年汛期天然径流量过程线 , 见图 3~5。
图 3 渭河华县站历年汛期天然径流量过程线
图 4 伊洛河黑石关站历年汛期天然径流量过程线
图 5 沁河武陟站历年汛期天然径流量过程线
2. 1 渭河华县站
华县站 1952~2003年 7~10月多年平均径流量为 48. 95亿 m 3, 其中 1980~1989年平均为 51. 23亿 m 3, (下转第 35页 )
? 22? 人 民 黄 河 2005年
4. 6 渭河口防洪抢险
2003年渭河连续发生了较大洪水 , 造成渭河下游南山支流 大堤多处溃决 , 国家防汛抗旱总指挥部要求对渭河口门进行清 淤 , 以期理顺渭河口门河势 , 消除阻水滩岸 , 增大渭河洪水入黄 能力 , 减轻该河段的防洪压力 。经 2003年 9月 5日调集部分 射流清淤船在渭河口进行为期 1周的紧张作业 , 滩面宽度缩窄 60~100m , 累计纵向长度 300~500m , 与抢险前相比 , 抢险结 束时华阴同流量水位下降了 1. 1m 。 通过渭河口门紧张的清淤 抢险 , 一定程度上改善了渭河口的河势流路 , 降低了渭河下游 的水位 , 增大了渭河下游的泄洪能力 , 对渭河下游 2003年的抗 洪救灾产生了积极的影响 。
5 主要结论
(1) 射流清淤对潼关河段河势变化的影响极为显著 。在水 沙量平稳的桃汛期 , 射流清淤促使水流由分散变为集中 , 由多 弯变为顺直 。 尤其是汛期清淤期间 , 根据河道的演变情况和来 水情况 , 利用河道老滩上已有的串沟 , 应用射流清淤船及时疏 通流路 , 扩展进水口口门宽度 , 增大过流流量 , 实现了裁弯取直 的目标 , 理顺了潼关河段的河势 。
(2) 从断面形态的变化看 , 发生了淤积 , 但淤积部位多分布在老滩上 , 清淤河段的断面形 态趋于窄深 。
(3) 无论是在 2002年枯水 “多沙” 年份 , 还是 2003年相对 水量偏丰年份 , 潼关清淤均在一定程度上调整了局部河段的水 面比降 , 同时增大了河道的纵比降 , 增加了水流的动力条件 , 有 利于造成河床冲刷 。
(4) 2002年汛期潼关高程略有抬升 (升高 0. 06m ) ,2003年 汛末潼关高程稳定在 327. 94m 左右 , 较 2002年汛末下降了 0. 88m 。 依据典型洪水类比分析以及历年汛期潼关高程变化 , 射 流清淤对抑制潼关高程的抬升是有作用的 [2]。
参考文献 :
[1] 林秀芝 , 王普庆 . 2002年黄河潼关河段清淤效果分析 [Z].黄河水利科学研究院 ,2003.
[2] 王普庆 , 姜乃迁 . 2003年黄河潼关河段清淤效果分析 [Z].黄河水利科学研究院 ,2004.
[3] 王普庆 , 姜乃迁 . 2003
Z].
翟戌亮】
(上接第 22页 ) 而 ~1999年水量骤减 , 仅为 24. 15亿 m 3。 进入 21世纪以来 , 水量继续减少 ,2000年为 22. 16亿 m 3,2001年为 16. 03亿 m 3,2002年仅为 11. 62亿 m 3。 2003年由于降雨 量增大 , 使汛期径流量超 80亿 m 3, 相当于多年平均值的 1. 6倍 。
2. 2 伊洛河黑石关站
黑石关站 1952~2003年汛期多年平均径流量为 17. 85亿 m 3, 其中 1980~1989年为 21. 09亿 m 3, 而 1990~1999年仅为 8. 67亿 m 3,2001年为历年最小仅 4. 55亿 m 3,2002年为 5. 71亿 m 3。 2003年由于降雨量增大 , 使汛期径流量达 37. 47亿 m 3, 为多年平均的 2. 1倍 , 相当于 2001年的 8. 2倍 。
2. 3 沁河武陟站
武陟站 1952~2003年汛期多年平均径流量为 7. 45亿 m 3, 其中 1980~1989年为 5. 39亿 m 3,1990~1999年为 4. 19亿 m 3,2001年为 3. 62亿 m 3,2002年仅为 2. 09亿 m 3。 2003年由
于降水量增大 , 使汛期径流量突增至 16.
24亿 m 3, 相当于多年
平均值的 2. 2倍 , 是 2002年的 7. 8倍 。
从以上各站 2003年汛期降水量 、 径流量与历年汛期降水 量与径流量的对比可以说明 , 只要降水量增大 , 径流量亦相应 增大 。 这是由于在上述地区土壤含水量达到饱和以后 , 再增大 降水量则土壤下渗量将大幅度减少 , 这一规律符合本地区产流 特性 。
同理 , 如遭遇连续降水量小年份 , 地下水位连续下降 , 此时 径流量的减少将大于降水量的减少 , 这也是黄河流域 20世纪 90年代以来连续枯水的主要原因 。
总之 , 从黄河上游河源区黄河沿与唐乃亥两水文站年降水 量与年径流量关系分析 , 以及各年代的点据交叉分布 , 看不出 因下垫面变化而使降水与径流关系存在趋势性变化 。从黄河 中游渭河 、 伊洛河 、 沁河 2003年汛期径流量与历年径流量对比 来看 ,20世纪 90年代以来的枯水段 , 主要是降水量连续偏少以 及超过一定量级的暴雨次数偏少所致 , 这种情况历史上曾多次 出现 , 因此应该看做是气候波动的影响 ;2003年降水量加大后 , 其径流量亦相应加大 , 其加大幅度较降水量增大幅度还大 , 说 明水利水保措施对下垫面的影响不是径流量减少的主要因素 , 因此 , 不应该因下垫面影响而对今后来水量进行 “一致性处 理” 。
参考文献 :
[1] 新华通讯社 . 国内动态清样 (第 825期 ) [Z].北京 ,2003. [2] 黄河水利委员会 . 黄河河源区考察报告 [R ].郑州 :黄河水 利委员会 ,2003.
[3] 黄河水利委员会 . 黄河下游治理方略研究背景材料 [Z].郑州 :黄河水利委员会 ,2004.
[4] 霍世青 , 王庆斋 , 刘龙庆 , 等 . 2003年黄河流域雨水情况特 点分析 [J].人民黄河 ,2004, (1) .
【责任编辑 赵宏伟】 ? 5 3
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第 1期 王普庆等 :2002~2003年黄河潼关河段清淤效果分析
stage (period of sluicing clear water ) . In the period of sediment discharge by using theflood water in the reserv oir , the channel has very strong capability of sediment trans port and can basically keep the balance of sediment trans port with the common ac 2 tions of taking sediment discharge and transport by flood water as the main , scouring by clear water and sediment carrying by small folw.
K ey w ords :model test , movable -bed model , banks regulation , Huayuankou -Jiahetan Section , the lower Y ellow River Discussions on the I nfluence of V ariations of U nderlying Surface of the Yellow River B asin on Amou nt of R u noff
SHI Fu -cheng , MU Ping , W AN G Yu -feng (Y ellow River Engineering C onsuhing C o. Ltd. , Zhengzhou Henan , 450003) (21) ……………………………………………………………………………………………………………… Since 1990’ s , the amount of runoff of the Y ellow River basin is getting smaller continuously. At present , people have dif 2
ferent understanding on the main reas ons of the situation. After analyzing the relationship between the precipitation and amount of runoff in the river s ource area , contrasting and analyzing the amount of runoff in 2003flood seas on and runoff of many years in flood seas on of the rivers of Weihe , Y iluo and Qinhe located on the middle reaches , the smaller amount of runoff should be related to the factors of continuous smaller precipitation , less storm events and increased tem perature and evapora 2 tion. The variations of meteorological factor are mainly effected by climate fluctuation. As for the destruction of underlying sur 2 face in river s ource area , the medium and small -sized s oil and water conservation projects constructed on the middle reaches should not he the main reas ons. Thus , it is not necessary to take ” consistency treatment ” of rainfall and relationship for future amount of runoff.
K ey w ords :consistency treatment , amout of rainfall , amount of , of the Y ellowRiver basin , flood seas on in 2003
Ch aracteristics of R u noff and Sedim of (28) ……………………………………… RU Yu -1, wu 2-tong 2(1. Y ellow River Institute of Hydraulic Research , Zhengzhou , Vocational School , K aifeng Henan , 475001)
According runoff and sediment data of Lijin Hydrometric Station , the paper analyzes the characteristics of runoff and sediment variations of the Y ellow River mouth since 1950. The results show that the amount of runoff and sediment flow into the estuary , water and sediment distribution within a year , yearly variations , proportion and floodcharacteristics all have been changed since 1986, i. e. the continuous dry year with less sediment is getting longer andvariation scope between years smaller ; runoff and sediment characteristics in October are close to that of in non -floodseas on andpeak discharge is get 2 ting smaller year by year ; the discharge in about 50%time of flood seas on and 72. 8%timeof the year is less than 500m 3/s ; the proportion of small discharge mixed with sediment is increased and the proportion of big discharge mixed with sediment decreased and ; the discharge reduces from 2000m 3/s to less than 1000m 3/s and the proportion of sediment delivery of 3000 m 3/s discharge is reduced by 43. 35%
K ey w ords :runoff and sediment variations , water and sediment distribution , Lijin , the Y ellow River mouth
Analysis on Supply and Demand of Water Res ources of the Downstream Sanmenxia on the Y ellow River
J IAN G X iao -hui 1, L IU Chang -ming 2(1. Y ellow River Institute of Hydraulic Research , Zhengzhou Henan , 450003; 2. Institute of G eographical Sciences and Natural Res ources Research , CAS Beijing , 100101) (39) ……………
The high sediment concentrated water in the section downstream Sanmenxia has made the develo pment and utilization of water res ources extremely inconvenient to the lower reaches of the Y ellow River and caused a shortage of watersupply and de 2 mand. The paper studies the water supply and demand situation under the different conditions of the regiondownstream San 2 menxia through reserv oir simulation and regulation. The outcome shows that :a ) it has greatly improvedsupply and demand situation of water res ources in the downstream area of Sanmenxia through joint operation of Sanmenxia and X iaolangdi. While in a dry year , the supply of water res ources is still short. b ) The operational mode of multiyear sediment regulation of theX i 2 aolangdi Reserv oir has not only guaranteed water for sediment trans port and ecologicalpurpose and reduced sedimentation , but als o increased utilization efficiency of water res ources and. c ) T o trans fer waterfrom the lower Y ellow River to outside of the basin , the divertable water is not only less but als o unstable. Thus , over diver -sion during dry months only can worsen the contradiction of water supply and demand in the lower Y ellow River.
K ey w ords :water res ources , contradiction of water su pply and demand , reserv oir regulation , the Y ellow River
【翻译 郝凤华】 YELLOW
RIV ER 2005Vol. 27No. 1
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