不同最小控制时段约束下黄河天然径流量变化阶段性

阶段性是描述河流径流量丰枯变化持续长度的主要特征。在年际变化较大的长时间序列中,通过确定不同最小控制时段,可以把高频变化的年份和时段有效合并,从而更好描述不同流量的持续特征。在划分径流量丰枯连续自然阶段的基础上,根据最小控制时段,对相邻阶段进行逐步合并,提取并分析了黄河三门峡水文站1470-1997年528 a的逐年天然径流量阶段性变化特征。分析表明,黄河天然径流量多年平均值为511.81×108m3,变差系数为0.20,年际变化非常剧烈;随着最小控制时段的增加,阶段数呈指数函数迅速减少;每一阶段平均、最小和最大阶段长度呈显著的线性增加趋势;各阶段天然径流量的差异也逐步减小。当最小控制时段为5,10,20,30 a时,可以划分为60,24,15,9个阶段,相应的平均阶段长度也分别为8.7,21.7,27.4,57.9 a,阶段最大值与最小值的极差分别是平均值的71.8%,62.4%,47.6%和13.7%。

地理环境要素与渭河流域水沙关系的定量研究

定量评价影响渭河流域产水、产沙的地理环境要素因子,为渭河流域产水、产沙格局划分及流域生态环境建设提供理论依据。【方法】分析渭河流域主要支流产水、产沙对年降雨量(P)、植被净初级生产力(NPP)、泥沙中数直径(D50)等地带性因子之间的响应机制。【结果】流域产水、产沙模数与以上3种因子之间均存在明显的非线性关系。采用回归分析得到了流域产水、产沙与地带性因子之间的多元回归模型。【结论】建立了渭河流域产水、产沙与地理环境要素之间的多项式回归模型。

相似性降水条件下北洛河水沙变化特征

降水是河流径流来源也是水土流失的主要动力,通过选择相似降水年组比较河流水沙变化,可以更好揭示土地利用变化对河流水沙变化的影响。采用1954年到1996年北洛河状头水文站实测资料,根据年份差大于5年,年雨量差小于20 mm和汛期雨量差小于10 mm等三个指标确定了8个相似降水年组。通过比较相似性降水年组径流量和输沙量变化,分析了不同时间河流水沙变化特点;并通过组间比较初步探讨了北洛河水沙变化趋势。分析表明,与1980年相比,1996年除汛期径流量增加外,年径流量,年与汛期的输沙量和含沙量均增加;在其他时段,输沙量在1970年代后期以前呈减少趋势,年径流量和汛期径流量有增加趋势,而年均和汛期含沙量均有减少趋势。

不同时间尺度径流对植被变化的响应

植被覆盖对陆地生态系统的水分循环起着重要作用。径流对植被变化在不同时间尺度的响应研究,对区域生态环境建设及水资源管理具有重要的参考价值。该文介绍基于对比流域法,在多年平均、年际、季节等不同时间尺度径流对植被变化响应的研究结果。多年平均尺度上,由植被类型更替引起的径流绝对变化量,湿润区较干旱区大,其相对变化量在干旱区严重;年际尺度上,因植被变化,径流从一种平衡状态到另一种平衡状态的响应时间因抚育措施和地区不同而不同,造林情况下,湿润地区一般需要15~20 a,干旱地区约需25 a甚至更长,森林自然恢复情况下则需要上百年;季节尺度上,径流对植被变化的响应在季风影响区较四季湿润地区强烈。流量历时曲线研究表明,干旱地区造林,其基流无论在量或发生概率的变化上均较湿润区强烈。

Modeling of Hillslope Runoff and Soil Erosion at Rainfall Events Using Cellular Automata Approach

National Science Fund for Distinguished Young Scholars of China [40225004]; National Natural Science Foundation of China [40471048]