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《无定河流域的人工沉积汇及其对泥沙输移比的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第29卷第3期地理研究Vol129,No132010年3月GEOGRAPHICALRESEARCHMar1,2010无定河流域的人工沉积汇及其对泥沙输移比的影响许炯心(中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101)摘要:依据1956～1996年的资料,计算出了无定河流域历年的人工沉积汇、侵蚀量、泥沙输移比,进行了时间序列分析,并运用回归分析方法,建立了统计关系,揭示了无定河流域人工沉积汇对泥沙输移比的影响。研究表明,无定河流域侵蚀量和产沙量有明显的减小趋势;人工沉积汇先是增大,达到峰值后再减小;泥沙输移比先减小而后增大。这说明,无定河泥沙输移比的时间变化趋势,主
2、要受人工沉积汇的控制。建立的多元回归方程表明,坝地面积增大对流域泥沙输移比减小的贡献最大;地表径流系数减小对流域泥沙输移比减小的贡献居第二位;在3个降水因子中,最大30日降水的贡献最大,汛期降水次之,最大1日降水再次之。在坡面措施和沟道措施中,沟道措施对流域泥沙输移比减小的影响要大于坡面措施。关键词:水土保持;沉积汇;泥沙输移比;泥沙收支平衡;无定河流域文章编号:100020585(2010)0320397211流域泥沙的侵蚀、输移和沉积之间的关系,可以用泥沙收支平衡(Sedimentbudget)[1～3]的概念进行概括。从这一概念出发,可以写出:产沙量=∑侵蚀源
3、-∑沉积汇,即某给定流域在某一特定时段中的产沙量,等于各侵蚀源中侵蚀量的总和减去各沉积汇(Sink)中沉积量的总和。而流域泥沙输移比(SDR)则定义为:流域泥沙输移比=产沙量/侵蚀量。自泥沙输移比的概念提出以来,在侵蚀学、地貌学和水文学研究中得到了十分广泛的[4～13]应用,取得了大量研究成果。在泥沙收支平衡的3个分量中,产沙量等于出口控制水文站所观测到的输沙量,侵蚀量可以通过在不同地貌单元上进行实地观测来确定,也可[3]以运用适当的侵蚀模型来计算,这方面前人已进行了大量的研究。沉积汇的研究,虽已有一些成果,但总的说来研究程度不高。许炯心等提出,沉积汇可以分为自然沉
4、积汇和人[9]工沉积汇,对后者的研究还很不充分,亟待加强。对于无定河流域的侵蚀产沙,前人进[14～19]行了大量的研究。作者在先前的工作中,曾对无定河的泥沙输移比在水土保持措施[9]影响下的变化进行过研究,本文将进一步对人工沉积汇的影响进行分析。1研究区概况、研究方法与资料来源2无定河是黄河中游多沙粗沙区的一条支流,流域面积为30261km,治理之前全流域输入黄河的泥沙每年为2194亿t(白家川站),是黄河泥沙的重要来源区。从20世纪60收稿日期:2009209221;修订日期:2009210212基金项目:国家自然科学基金资助项目(40671019)、中国科学院地
5、理科学与资源研究所领域前沿三期创新项目作者简介:许炯心(19482),男,四川绵阳人,研究员。主要从事河流地貌研究工作。E2mail:xujx@igsnrr1ac1cn©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net398地理研究29卷年代开始,国家在无定河流域中展开了水土流失治理工作,治理规模逐步扩大。截至2221996年,全流域累计修建梯田9166万hm,造林4815万hm,种草18184万hm,淤成233坝地2125万hm。
6、修建淤地坝11710座,累计可淤积库容21180亿m,建成100万m以32上库容的水库74座,总库容14190亿m。累计治理面积8364km,占全流域水土流失面[16]积的3614%。从本质上说,水土保持措施对流域地貌过程的影响,一是改变流域下垫面特征,从而改变产流、侵蚀和产沙过程,使侵蚀泥沙减少;二是改变流域中泥沙输移的条件,使侵蚀产生的泥沙在流域中沉积下来,使沉积量增加。前一方面是通过坡面措施将坡地改造为梯田和种树、种草等方式来实现的,这些措施在一定程度上减少了侵蚀源;后一方面则是通过修筑拦沙水库和淤地坝,抬高局部侵蚀基准面,使泥沙在坝库中淤积下来,从而增加了沉
7、积汇。泥沙在水库中和淤地坝以上的沉积,是人为活动的结果,故称之为人工沉积[9]汇。无定河流域内修建了大量的水库和淤地坝,拦截了大量的泥沙,形成了储沙量很大的人工沉积汇,为研究人工沉积汇提供了十分理想的条件。对于水库的淤积量,一般通过对水库淤积前后的地形进行测量的方法来确定。比较两个时点水库地形资料的差异,可以计算出两个时点之间形成的水库淤积物的体积,再依据泥沙干容重的资料,求出淤积泥沙的重量。对于淤地坝的拦沙量,亦可通过地形测量来确定。然而,由于涉及到的工作量很大,常常是先选取若干典型淤地坝,通过测量确定其淤积量;然后测量各个淤地坝所拦截的泥沙淤成的坝地面积,进
