吳磊
摘 要:本文主要是利用Peitt系列的無(wú)參數(shù)識(shí)別法和統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法來(lái)對(duì)整個(gè)延河流域的泥沙和徑流的實(shí)際情況進(jìn)行分析,并且利用流量歷時(shí)曲線(xiàn)來(lái)對(duì)前后的變化進(jìn)行觀(guān)察,主要研究的是水土保持對(duì)于整個(gè)徑流泥沙的影響。通過(guò)突變點(diǎn)前后的變化情況可以得知,如果水土保持的力度逐漸的加大,那么攔蓄泥沙和徑流的作用也會(huì)不斷的增加。本文就是對(duì)延河流域水土保持對(duì)于徑流泥沙的影響進(jìn)行分析,為相關(guān)的研究提供借鑒。
關(guān)鍵詞:延河流域;水土保持;徑流泥沙
延河流域?qū)儆邳S土高原地區(qū),位于丘陵溝壑地帶,延河流域使得黃河泥沙不斷增加,是黃河泥沙的主要來(lái)源之一,相關(guān)人員為了要減少黃河流域的泥沙量,最大限度的避免水土流失,在這一區(qū)域做了大量的工作,開(kāi)展水土保持工作,減少泥沙的含量,通過(guò)水土保持等相應(yīng)的措施來(lái)改變延河流域的徑流與泥沙,對(duì)這一區(qū)域進(jìn)行綜合治理。
1 研究區(qū)域的基本情況
延河流域是黃河流域中十分重要的支流,這一支流屬于一級(jí)支流,在黃河的北岸,從地形地貌來(lái)看,這一地區(qū)呈現(xiàn)溝壑狀,產(chǎn)生較多的泥沙,黃河流域的泥沙大多來(lái)源于此。延河流域的發(fā)源地是陜西省,之后途徑多個(gè)地區(qū)流入到黃河,延河流域的流域面積達(dá)到了7725平方千米,全長(zhǎng)是286千米,屬于整個(gè)延安市的第二大河流,在北部和清澗河相互接壤,整個(gè)河源地帶處于上游地區(qū),延河流域的峽谷呈現(xiàn)v型狀,河道的彎曲程度較大,而且整個(gè)河床最窄的位置也達(dá)到了10米左右,在中游地區(qū)長(zhǎng)度達(dá)到了114.8千米,中游地區(qū)是整個(gè)沿河流域的主要的河段,在中游,河流寬度達(dá)到了600米,相對(duì)于上游地區(qū)來(lái)說(shuō),中游地區(qū)較寬。沿河流域的徑流存在著地區(qū)差異大的現(xiàn)象,從上游到下游,整個(gè)沿河流域的徑流,會(huì)逐漸的降低,水土流失極其嚴(yán)重,有許多的泥沙,這些泥沙大多數(shù)為懸移質(zhì),在這樣的情況下,整個(gè)河流的輸沙規(guī)模較大,是黃河流域的主要沙源之一。
2 數(shù)據(jù)的收集和研究的方法
2.1 水土保持的情況
延河流域在開(kāi)展水土保持治理的過(guò)程中,治理的面積發(fā)生了一定的變化,總的治理面積逐漸的增加,從1990到2010這10年間,治理面積的比例從0.9%上漲到了3.8%,這一比例大幅度的增加。在這一期間人們也開(kāi)展了大量的治理工作,進(jìn)行退耕還林,增加綠化面積,實(shí)行山川秀美工程,這樣就使得整個(gè)延河流域水土的治理取得了顯著的成果。
2.2 水文泥沙的資料
在對(duì)甘谷驛、延安和棗園等地區(qū)的水文站進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析之后,結(jié)合33個(gè)雨量站的數(shù)據(jù)資料可以得知,控制面積分別為589平方千米、3208平方千米和719平方千米,具體的情況如表1所示。
2.3 水文泥沙要素的演變
利用相關(guān)的統(tǒng)計(jì)方法來(lái)對(duì)相關(guān)的情況進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中,Sen's方法是一種使用線(xiàn)性模型來(lái)對(duì)整個(gè)殘差進(jìn)行估算的一種方法,這種方法自身是不具備正態(tài)分布的特征的,在應(yīng)用的過(guò)程中存在著定量化程度高、人為干擾少、使用范圍廣的特點(diǎn),在這樣的情況下,就需要從氣溫、泥沙、降水和徑流等方面來(lái)進(jìn)行相關(guān)序列資料的分析。
3 結(jié)果
3.1 水文泥沙演變趨勢(shì)
延河流域存在著極為嚴(yán)重的水土流失情況,而且泥沙的含量較高,在這樣的情況下,就必須要將水土保持工作做好,隨著水土保持工作的不斷進(jìn)行,使得延河流域泥沙也出現(xiàn)了一定的變化,通過(guò)甘谷驛、延安和棗園等地區(qū)的降雨量來(lái)看,年降雨量和徑流并沒(méi)有出現(xiàn)任何的變化,通過(guò)水土保持,使得泥沙量逐漸的降低,根據(jù)相關(guān)的檢驗(yàn)結(jié)果就可以得知,而且變綠達(dá)到了0.003億t/a,這三個(gè)站點(diǎn)的年徑流都呈現(xiàn)出減少的趨勢(shì),其變率達(dá)到了0.22mm/a、0.13mm/a和0.37mm/a,隨著水土保持工作的不斷深入,使得汛期內(nèi)的徑流比例在逐漸的下降,而且枯水季的徑流比例在逐漸的上升,從三個(gè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)來(lái)看,水土保持有著顯著的效果,能夠起到削峰補(bǔ)枯的效果。
3.2 水文泥沙突變點(diǎn)分析
在整個(gè)延河流域,甘谷驛、延安和棗園等三個(gè)站點(diǎn)的年降雨量、年徑流深度等相關(guān)的方面都沒(méi)有檢測(cè)到相應(yīng)的突變點(diǎn),在這一檢測(cè)的過(guò)程中,年泥沙量是有著一致的趨勢(shì)的,在1971年與1996年出現(xiàn)了相應(yīng)的突變點(diǎn),這兩個(gè)突變點(diǎn)的置信度水平達(dá)到了0.001和0.01,但是從整體的年徑流量來(lái)看,從1971到1996年,相關(guān)的年徑流深度也處于整個(gè)被檢測(cè)年限的最高值,2010年處于最低水平。
3.3 水土保持的調(diào)節(jié)作用
河流水量可分為降水直接產(chǎn)生的流量和基流流量?jī)刹糠帧V苯恿髁考礊橄鄳?yīng)于降雨馬上產(chǎn)生的流量,基流包括流域植被截留部分和土壤中被儲(chǔ)留后在緩慢流出的部分。直接流量包含溪流的流路上降水和短暫透過(guò)露巖的水、降于地表后又原封不動(dòng)流出的水和降于山腹斜面的又經(jīng)過(guò)地表或土壤表層很快流出的水。直接流量和基流流量的比例,在一定程度上反映流域植被對(duì)徑流的影響程度。流域植被越好,直接流量越小,對(duì)徑流的調(diào)節(jié)作用越大。
通過(guò)對(duì)坡底水文站年徑流量與年內(nèi)降雨直接產(chǎn)流水量進(jìn)行分析計(jì)算,坡底站流域植被截留率為68.78%。通過(guò)計(jì)算還可以看出,流域植被截流主要與植被有關(guān),但也和降雨強(qiáng)度和降雨歷時(shí)及降水量有關(guān)。如1996年、2000年,該流域發(fā)生較大洪水,植被截留率都比正常年份低2~3倍,說(shuō)明流域植被截留也是有一定限度的,超過(guò)流域植被截留能力后,則全部以直接產(chǎn)流形式流出。而且降雨強(qiáng)度愈大,降雨愈集中,植被截留率愈低。
3.4 水土保持對(duì)于延河流域的影響
水土保持工作最為重要的就是植被,植被較好的土壤具有特殊的水、熱、氣條件,有利于土壤生物、微生物的滋生繁衍,促使土壤有機(jī)質(zhì)分解和土壤結(jié)構(gòu)形成,加速土壤發(fā)育。同時(shí),土壤中動(dòng)物活動(dòng)的洞穴、孔道和植物根系的生長(zhǎng)更新,使土壤密度小,總孔隙大,非無(wú)管孔隙比例增大,這些有利于土壤持水量的提高和土壤水分運(yùn)動(dòng)。水分在不同土層內(nèi)緩慢地沁流,最后進(jìn)入延河流域,可以調(diào)節(jié)徑流,改善延河流域水文狀況,達(dá)到涵養(yǎng)水源的作用。
4 結(jié)論
延河流域平原不同地區(qū)出現(xiàn)的水土流失情況程度不同。為了及早治理和防治水土流失情況,保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)又好又快的發(fā)展,為人們提供良好的生活環(huán)境,在延河流域平原區(qū)開(kāi)展水土保持工作是具有重要意義的。
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