湟水流域水土流失趋势分析论文_汪清旭,时璐,邓得玲

青海省水文水资源勘测局 青海西宁 810100

摘要:随着生态文明的建设、生态修复的完善,研究水土流失的趋势是很有必要的,水土流失可以有水文站实测的年输沙量直接反映出来,此次采用乐都水文站多年实测资料,分析近年乐都站年输沙减少趋势及趋势成因分析,方法采用Mann-Kendall检验法和非参数Mann-Kendall法突变检验,分析趋势成因主要从不同时段的降水量、径流量、输沙量、径流系数、产沙系数去分析输沙量增大或减少的原因,从而得出湟水流域在水土保持实施后水土流失情况,其分析结果为湟水流域内水土保持效果明显,河道内年输沙量呈减少趋势,水土流失得到了很好的控制。

关键词:降水量 径流量 输沙量 径流系数 产沙系数 湟水 下垫面

1.流域概况

乐都水文站是湟水下游干流控制站,地处青海省乐都县岗沟镇下教场村,地理位置位于102°25′,北纬36°29′,集水面积13025m2,距河口128km,所用基面为冻结基面,干流相关站上游有西宁水文站,下游有民和水文站。测站断面下游主要支流南岸有岗子沟、双塔沟、虎狼沟,北岸有引胜沟、直沟等。

湟水流域地处青海省东部,发源于青海省祁连山系大坂山南麓,上游正源为麻皮寺河,自西向东流经巴燕峡、湟源峡、穿过西宁盆地、民和盆地,在享堂与大通河汇合后流入甘肃,至八盘峡附近注入黄河。在青海省境内流域面积16120km2(不包括大通河流域),干流总长336km,干流河道宽度一般在50~200m之间。

湟水流域整体地势西北高、东南低。流域内地形多变,有高山、中山、丘陵和河谷盆地。湟水河两侧沟壑发育,支流较多,水系发育,呈树枝状和羽状。据统计,湟水一级大小支流共有78条,其中南岸较大的支流有药水河、南川河、小南川、巴州沟等,北岸较大的支流有西纳川、北川河、沙塘川、红崖子沟、引胜沟等。在西宁市以上,药水河、西纳川、北川河、南川河等支流以树枝状汇入湟水干流,西宁市以下的沙塘川、小南川、红崖子沟等其他支流则以羽毛状汇入湟水干流。

2.资料选取与研究方法

2.1资料来源

采用湟水下游干流控制站乐都水文站1959年到2013年年输沙量水文资料(共55年),分析研究乐都站断面以上近年来泥沙演变趋势。收集的泥沙资料来源于青海省水文水资源勘测局,数据真实可靠而且系列长,符合水文分析的三性审查要求(可靠性、代表性、一致性)。

2.2研究方法

2.2.1Mann-Kendall趋势检验

在Mann-Kendall检验中,原假设H0为时间序列数据(x1,x2,x3,…,xn),是n个独立的、随机变量同分布样本;备择假设H1是双边检验。对于所有的i,j≤n,且i≠j,xi和xj的分布是不同的。定义统计变量S:

从表1可知,1959-1967年的降水、径流量、输沙量最大,1959-1967、1968-1981两个时段相比较,降水量的比值1.05,径流比值1.36,输沙量比值1.32,径流系数比值1.29,产沙系数1.25,1968-1981、1982-2013两个时段相比较,降水的比值1.03,径流比值1.14,输沙量比值0.4,径流系数比值1.11,产沙系数0.39,由此可见1982-2013时段降水和径流呈增大趋势,而输沙量和产沙系数,不增反而减小,表明水土保持措施对产沙的影响远远大于降水、径流的影响。

1959-1967、1968-1981两个时段的输沙量减少的原因是由降水、径流的减少引起的,1982-2013这个时段输沙量的减少的原因是由于水土保持引起的。

2.4结论

河道中的泥沙是由降水冲击坡面、土壤形成的悬疑质泥沙在重力作用下随径流运动。随着近些年湟水流域退耕还林还草、坡地改梯田、上游水利工程的实施是减少输沙量的主要表现的形式,还林还草主要对雨强起消能作用,减少降水对坡面的冲刷,坡地改梯田和水利工程的建设主要起拦沙作用,因此流域出口段形成的输沙量减少是必然的趋势。在全国注重生态修复的新时期,用早期的水沙关系去研究未来输沙量的变化是不科学的,大水大沙的趋势不再有,应当重新分析当前形式下的水沙关系,为生态修复和水土保持提供重要的依据。

参考文献:

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论文作者:汪清旭,时璐,邓得玲

论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期

论文发表时间:2018/12/22

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