青铜峡水库泥沙冲淤计算数学模型

青铜峡水库由于建库初期蓄水运行，库容快速淤损，后虽然改变了运用方式，库区仍缓慢淤积，现在只剩下5％的库容。为了研究其冲淤规律，优化运行方式，建立了青铜峡水库泥沙冲淤计算数学模型，并对模型进行了验证，得到令人满意的验证结果。     

黄河流域拉截粒颗粒泥沙的研究

黄河流域修建了大量水库,并开展了水土保持工作,对改善流域生态环境和提高农业产出有重要作用,同时也减少了入黄泥沙,从而缓解了下游河道的淤积,研究表明,位于长城以南子午岭林区以北大约8万km^2的区域为粒径大于0.05mm的粗颗粒泥沙主要来源区,20多年来治理粗颗粒泥沙来源区的工作已见成效。     

泥沙淤积的测量精度

本文的目的是推导一个统计模型,计算水库泥沙淤积测量误差。将提出关于泥沙淤积测量的方法和研究状况,确定这种测量的精度和控制因子。其次,介绍淤积测量的统计模型以及在6个流域的应用情况。     

好水川流域小型水库及淤地坝泥沙淤积量估算

建立了小型水库及淤地坝泥沙淤积体的概化模型。结合水库及淤地坝泥沙观测数据,采用以小型水库的特性征曲线为基础的泥沙淤积量测算方法,对好水川流域小型水库及淤地坝淤积量进行了估算。运用泥沙淤积体规则概化的测算方法对估算结果进行验证,并推求区域侵蚀模数。该方法计算简单,结论可靠,可为进一步研究该流域的水沙规律提供理论依据,并为宁夏南部山区的淤地坝淤积量估算提出一种简便的算法。     

利用复合指纹法分析剑川双河水库泥沙来源

[目的]定量研究水库沉积泥沙的具体来源,为中国滇西北水土流失区域泥沙来源研究和流域综合治理提供科学依据。[方法]以滇西北剑川县双河水库流域作为研究区,选取林地、草地、耕地及采矿用地4种土地利用类型作为潜在泥沙源头,利用复合指纹法分析双河水库沉积泥沙潜在来源及其贡献百分比。选择27个地球化学因子,通过守恒性检验与Kruskal-Walls H检验并利用逐步判别分析确定最佳指纹因子组合,运用多元线性混合模型计算各泥沙源地贡献百分比。[结果]①共有8个指纹因子(S,Ca,Sr,TP,Cr,Ba,K,Mg)被确认为最佳指纹因子组合,累计贡献率达89.60%;②总体上,泥沙贡献百分比平均值从大到小为:草地(37.28%)耕地(34.62%)林地(27.86%)采矿用地(0.24%);③单位面积上泥沙贡献百分比为:耕地(9.55%)草地(3.78%)采矿用地(1.24%)林地(0.38%)。[结论]复合指纹法适用于双河水库流域泥沙来源判别,耕地仍是土壤侵蚀最为严重的土地利用类型,而草地因面积较大、地表覆盖度较低,也是泥沙贡献较多的土地利用类型。     

黄河宁蒙河段泥沙加入量分析及防治对策

利用1950—2005年黄河干流泥沙分布特征值资料与干流任意河段年平均泥沙加入公式对黄河干流宁蒙河段年平均泥沙加入进行了计算分析。结果表明,1950—2005年宁蒙河段每年都有大量泥沙加入,并且加入量随时间呈波动变化。通过数据分析与实地调查发现,造成该河段泥沙大量加入以及随时间呈波动变化的原因主要是宁蒙河段穿越腾格里沙漠、河东沙地、乌兰布和沙漠以及库布齐沙漠,沙漠与河流交互作用,使其具备风沙直接入黄以及支流泥沙入黄的条件;尤其以"十大孔兑"河道上游比降大,河道两岸地表沙物质易蚀性高,从而导致大量泥沙通过洪水过程进入黄河。黄河宁蒙河段的泥沙防治关键在于减少入黄泥沙量,特别是要加强"十大孔兑"地区的水土保持综合防治力度。     

水库淤积的经济成本:探讨一个地区估算作物土地侵蚀的损失

探讨一个地区估价湖泊和水库泥沙淤积的损失,指出美国每年有0.22％的水库库容被损失掉,平均24％是由于在作物土地上土壤侵蚀造成的。每年国家损失的库容幅度从5.97亿美元到8.19亿美元,其中由于作物土地侵蚀造成的损失是1.44亿美元到1.97亿美元。     

流域内泥沙的沉积和运移对产沙量的影响

流域内的土壤侵蚀程度与土地利用方式、河川支流的下切和泥沙淤积有关。为了研究美国俄亥俄东北部Chagrin河流域历史上土地利用方式和人类活动对产沙量的影响 ,在废弃的IVEX水库内采集土柱 ,依据历史上的洪水记录和自由的2 1 0 Pb、1 37Cs峰值的最大深度选取 14个时间段进行分析 ,184 0～ 185 0年森林采伐区域产沙量最高 ,1890～ 1910年尽管农业占地增加 ,但土壤侵蚀率下降 5 0 %。 1910～ 196 0年 ,相对于耕作活动的减少产沙量增长。在 194 5以后各阶段 ,尽管此区域人口增长了 5倍 ,但是产沙量却没有增加。这表明产沙量主要受洪峰事件的影响 ,与土地利用情况相关性不大     

汾河水库上游水土保持对水库淤积的影响

将汾河水库上游1961-2015年间分为水土保持综合治理前(1961-1987)、一期治汾(1988-1997)、二期治汾(1998-2007)、水土保持综合治理后(2008-2015)四个阶段,分析了水库泥沙淤积量的年际变化情况。结果表明,与1961-1987年相比,1988-1997年间年均淤积量减少58.8%,1998-2008年间年均淤积量减少72.58%,2009-2015年间年均淤积量减少89.29%。水库年淤积量持续减少,水土保持综合治理效果显著。     

黄河中游治沟骨干工程拦泥能力浅析

<正> 黄河中游地区目前已建成淤地坝近10万座,淤地面积27万hm~2,为发展当地农业生产和减少入黄泥沙发挥了巨大作用,但普遍存在布局不合理、设计标准低、工程老化等问题。治沟骨干工程是在总结过去淤地坝建设经验教训的基础上提出的,它作为黄河中游水土流失严重地区(年侵蚀模数在5000t/km~2以上)一项重要水土保持沟道工程措施,国家计委和水利部从1986年开始,在黄河中游多沙粗沙区安排了治沟骨干工程建设试点。经实践证明,治沟骨干     

黄河源头区土壤侵蚀现状分析

黄河源头区是我国珍贵的生态宝库,近年来遭受着土壤侵蚀加剧,生态严重退化的威胁。根据2002年开展的黄河源头区土壤侵蚀调查成果,对该区土壤侵蚀的面积、强度和空间分布特点进行了分区分析。分析表明,冻融侵蚀是主要土壤侵蚀类型,分布于中西部山原区。水蚀广泛分布在东部山区,总体强度不高。风蚀主要分布区域集中,总体强度较高。这4个土壤侵蚀分区中,东北部水蚀、风蚀区水土流失最为严重。黄河源头区西部虽然水土流失面积较小,但生态十分脆弱,成土缓慢,土壤抗侵蚀能力差,一旦水土流失发生、发展极难重建和恢复。从土地利用上看,草地、湿地资源的保护对黄河源头区水土保持生态建设具有十分重要的意义。     

极端暴雨情景模拟下黄河中游区现状下垫面来沙量分析

黄河防洪,难在沙多。未来黄河的来沙情势事关治黄方略确定、流域水沙资源配置、重大水利工程布局与运用,是近年治黄的热点问题。2000年以来,黄土高原生态环境大幅改善,黄河来沙锐减,在此背景下,需要客观认识极端暴雨情景下的黄河最大可能来沙量,为黄河防洪减淤提供决策依据。该文以沙量贡献率约91%的黄河中游河口镇至潼关区间为研究对象,以下垫面产输沙环境大体稳定、且暴雨偏多的2010-2018年作为现状下垫面,设计了"假定1933年暴雨重现"和"假定2010-2018年各支流的最大暴雨年在同一年发生"等两种极端暴雨情景,分别采用各支流最大暴雨年实测沙量相加和基于现状年各支流降雨-产沙关系的水文学方法,分析了研究区现状下垫面在极端暴雨情景下的可能来沙量。1933年是黄土高原近百年实际发生过的最大暴雨年;通过暴雨移植而成的"合成年"暴雨量级仅次于1933年,但输沙量和产沙量相当于实测值;两个暴雨情景的大暴雨落区不同。研究结果表明:在现状下垫面背景下,如果2010-2018年各支流的最大暴雨年出现在同一年,研究区的年输沙量将达6.2亿t,相应的区域产沙量为9.9亿t;基于现状下垫面的降雨-产沙关系,如果1933年大暴雨在研究区重现,研究区的年输沙量将达9.4亿t,相应的区域产沙量为12.4亿t。该文采用的两种极端暴雨情景,只能算得上是近一百年内的最大降雨,且未考虑坝库水毁排沙和极端暴雨出现在连续干旱年之后等不利情况,否则来沙量将更大。由此可见,即便是黄土高原林草植被已经大幅改善,且大量梯田和淤地坝建成投运,黄河防洪和骨干工程调度运用仍要做好应对大沙的准备。     

黄河河龙区间水沙变化的水文分析

黄河河龙区间总面积129654km~2,年均输入黄河泥沙量达9.08亿t,占全河沙量的57％。70年代特别是80年代以来,本区来水、来沙量呈现出明显减少趋势。采用不同系列对比分析法、双累积曲线分析法、降雨指标法等水文分析方法,分析区间内降雨、径流、输沙实测资料可知:70、80年代在河龙区间总减水量分别为21.36亿m~3、37.56亿m~3中,人类活动影响的约占80％,在减沙总量分别为2.86亿t、6.68亿t中,人类活动影响的约占50％左右,因降水减少而减少的水沙量分别占总减水、减沙量的20％和50％左右。     

黄河中游地区的水土流失与河流有害污染物关系浅析

黄河泥沙对有机污染物及重金属有较强的吸附能力,它能将溶解于水相中的化学性污染物质吸附而转移到固体中来。据对无定河、窟野河以及黄河府谷等河流(段)水体泥沙与有害污染物汞、砷、化学耗氧量进行的分析,有害物质与原状水含沙量的多少呈正相关。三川河后大成河段,当含沙量为396kg/m~3时,汞的含量为0.0059mg/L,超标4.9倍。黄河吴堡河段含沙量为28.2kg/m~3时,化学耗氧量为62.3mg/L,超标9.4倍。在汛期含沙量较高的水体中,砷的超标现象更为突出。应加强对黄河中游地区水土流失的综合治理,以减少泥沙对河流水质造成的危害。     

基于Morlet小波的太阳活动与黄河输沙量关系分析

太阳活动可能影响地球气候,直接或间接的对流域径流和输沙产生一定的影响。利用Morlet小波分析技术,对1919-2007年黄河龙门站输沙量与同期太阳黑子相对数的变化进行了对比分析,结果表明:黄河龙门站输沙量与太阳黑子活动在不同时间段表现出不同的相关关系。在相同的9 a时间尺度上,1919-1950年龙门输沙量与太阳黑子小波系数呈一定的负相关;在1951-2007年期内则表现为正相关。由此可见,太阳活动对黄河输沙量的影响机制十分复杂。     

黄河流域陕西片土壤侵蚀预报模型研究

以气候、地质、地形、植被及人类活动 5类因素中的 6个因子为预报因子 ,以陕西黄河流域水蚀区内 5大类型区中 3 3条小流域的实验观测资料和实地调查资料及有关科研单位的研究成果为基础 ,建立了适用于该区域的土壤侵蚀预报模型。据运用该模型对本区域内 4条小流域水土保持遥感普查成果和建模所用 3 3条小流域土壤侵蚀模数进行验证 ,证明该模型具有较高的精度 ,可以在陕西黄河流域水蚀区及条件相近的其他地区推广应用     

黄河中游典型支流无定河流域水土流失动态监测

[目的] 探索黄河中游典型的粗泥沙支流无定河的水土流失分布和动态变化特征,为新时期水土保持工作、生态环境建设和流域高质量发展提供科学依据。[方法] 以无定河流域为例,基于1985,1999,2011年3次普查和2019年全国水土流失动态监测成果,提取年度水土流失强度、面积,分析其时空分布及动态变化特征,并采用Mann-kendall检验,基于水文数据,分析1980—2018年流域水沙变化特征。[结果] 2019年无定河流域水土流失面积1.20×10⁴ km²,以水力侵蚀为主,风力侵蚀主要集中分布在流域北部的风沙区。下游干流（白家川—绥德+丁家沟段）、小黑河绥德以上的输沙模数超过流域平均水平的3倍,是主要的泥沙策源地;水土流失面积较1985年减少1.40×10⁴ km²,减幅为53.87%,输沙量和径流量均呈现出减小的趋势,拐点分别出现在2007年和1996年。空间上,风力侵蚀由1985年的集中连片分布转为零星分布,水力侵蚀空间位置分布与1985年相比基本无变化,但干流赵石窑至流域出口段左岸侵蚀强度有所降低。[结论] 无定河流域水土保持工作成效显著,有效遏制了土壤侵蚀,生态环境整体向好。但流域水土流失依旧严重,未来工作中,应结合历史水土保持工作经验,突出工作重点,进一步加强无定河流域水土流失综合治理。     

Yellow River Sediment as a Soil Amendment for Amelioration of Saline Land in the Yellow River Delta

Soil salinization and sedimentation in the Yellow River Delta pose significant environmental concerns in China. This study demonstrated for the first time that the Yellow River sediment can be used as a soil amendment to remediate the salt‐affected soil. Four treatments including the control (CK), Yellow River sediment application at 70 Mg ha⁻¹ (S70) and 140 Mg ha⁻¹ (S140), and crop residue application at 3 Mg ha⁻¹ (P3) were replicated in two blocks in the field. Cotton, one of the most common crops in the Yellow River Delta, was planted. Soil physical properties and electrical conductivity (EC) were measured. The results indicated that mixing the Yellow River sediment, a poorly graded sand, with the clayed saline soil improved soil texture, macroporosity, and saturated hydraulic conductivity. Mean EC of treated soils was significantly lower than for the control. Improved cotton emergence and stand establishment were observed along with a significant treatment effect on cotton yield. The effects of S140 and P3 on soil macroporosity, hydraulic conductivity, soil EC, and cotton growth were comparable. This study concluded that applying Yellow River sediment in the saline land is a technically feasible and environmentally sustainable approach for saline soil remediation in the Yellow River Delta. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

絮凝黄河泥沙复配生物炭对盐碱土水盐运移及水力特征参数影响

通过室内环刀试验,研究絮凝黄河泥沙复配生物炭对盐碱土水盐运移及水力特征参数的影响。将生物炭和絮凝黄河泥沙按4∶6质量比混合成土壤改良剂,再将复配后的土壤改良剂按0,1%,2%,3%,6%,10%混合到盐碱土中。结果表明:(1)随着土壤改良剂添加量的增加,土壤孔隙度及水分含量不断增大,10%添加量下的土壤孔隙度和水分含量较未添加改良剂的处理平均增加了12%;(2)土壤饱和导水率在3%的添加量下最大,较未添加处理增大68.9%;(3)土壤改良剂添加量越大水分扩散的越慢,土壤pH越大,降低盐分的效果越不明显,试验发现3%添加量下土壤盐分降低的较为明显,17 cm以上盐分降低量达到30%~50%,但土壤pH增大不明显,仅增大4%左右,波尔兹曼参数λ增加31.5%,水分扩散速率较快。综合考虑,3%添加量处理可以较为有效地提高土壤孔隙度、土壤水分含量、饱和导水率、水分扩散率,并降低土壤表层盐分。