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北方土石山区典型流域不同类型洪水的水沙关系差异及归因

2023-10-21吉戴婧琪高鸿婷沈丽娟邢先双刘志凯鲁素芬韩剑桥

中国农村水利水电 2023年10期

吉戴婧琪,高鸿婷,沈丽娟,邢先双,刘志凯,鲁素芬,韩剑桥,3

(1. 西北农林科技大学水土保持研究所,陕西 杨凌 712100; 2. 山东省水文中心,山东 济南 250000;3. 中国科学院水利部水土保持研究所,陕西 杨凌 712100)

0 引 言

水土流失是中国的主要环境问题之一,在全国范围内广泛分布,引发了严重的灾害。按照各地自然环境及水土流失成因差异,全国共被分为八个水土保持一级分区[1,2]。其中,北方土石山区因其独特的地质结构,加之人为开荒和坡地种田等人类活动频繁,水土流失较为严重[3]。同时,显著增加的极端降水导致了该区次暴雨情况下的水土流失现象加剧,河流输沙远超多年平均值[4,5]。因此,研究典型流域的洪水泥沙关系变化,对于了解该区域土壤侵蚀与水土流失机理,指导水土保持与防灾减灾工作有重要意义。

迄今为止,国内外学者开展了大量关于变化环境下流域水沙变化方面的研究[6]。全球有24%的江河径流量呈现显著的变化,40%的江河泥沙通量呈显著变化[7]。M-K 检验法被广泛应用于气候和水文序列的趋势变化和显著性检验。在中国,岔巴沟流域的M-K检验结果显示降水量呈显著增加趋势,但径流量和输沙量显著下降[8,9]。1960-2019 年黄河上游的降水量、径流量和输沙量均呈下降趋势,且径流量降低的最快[10]。相似地,1980-2018 年长江流域的多年平均径流量和年输沙量也呈显著下降趋势[11]。长江上游的大部分典型控制站点径流量无明显变化趋势,但输沙量明显降低[12]。然而,北方的河流输沙往往由年内几次大洪水完成[13],在极端洪水事件易发的背景下,仅有年际尺度的研究不足以反映不同类型洪水对水土保持措施的响应,需从次洪水尺度对径流泥沙关系及其变化开展深入研究。……

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