延河流域水土保持对径流泥沙的影响

2017-09-23 09:00吴磊
科学与财富 2017年26期
关键词:水土保持

吴磊

摘 要:本文主要是利用Peitt系列的无参数识别法和统计检验方法来对整个延河流域的泥沙和径流的实际情况进行分析,并且利用流量历时曲线来对前后的变化进行观察,主要研究的是水土保持对于整个径流泥沙的影响。通过突变点前后的变化情况可以得知,如果水土保持的力度逐渐的加大,那么拦蓄泥沙和径流的作用也会不断的增加。本文就是对延河流域水土保持对于径流泥沙的影响进行分析,为相关的研究提供借鉴。

关键词:延河流域;水土保持;径流泥沙

延河流域属于黄土高原地区,位于丘陵沟壑地带,延河流域使得黄河泥沙不断增加,是黄河泥沙的主要来源之一,相关人员为了要减少黄河流域的泥沙量,最大限度的避免水土流失,在这一区域做了大量的工作,开展水土保持工作,减少泥沙的含量,通过水土保持等相应的措施来改变延河流域的径流与泥沙,对这一区域进行综合治理。

1 研究区域的基本情况

延河流域是黄河流域中十分重要的支流,这一支流属于一级支流,在黄河的北岸,从地形地貌来看,这一地区呈现沟壑状,产生较多的泥沙,黄河流域的泥沙大多来源于此。延河流域的发源地是陕西省,之后途径多个地区流入到黄河,延河流域的流域面积达到了7725平方千米,全长是286千米,属于整个延安市的第二大河流,在北部和清涧河相互接壤,整个河源地带处于上游地区,延河流域的峡谷呈现v型状,河道的弯曲程度较大,而且整个河床最窄的位置也达到了10米左右,在中游地区长度达到了114.8千米,中游地区是整个沿河流域的主要的河段,在中游,河流宽度达到了600米,相对于上游地区来说,中游地区较宽。沿河流域的径流存在着地区差异大的现象,从上游到下游,整个沿河流域的径流,会逐渐的降低,水土流失极其严重,有许多的泥沙,这些泥沙大多数为悬移质,在这样的情况下,整个河流的输沙规模较大,是黄河流域的主要沙源之一。

2 数据的收集和研究的方法

2.1 水土保持的情況

延河流域在开展水土保持治理的过程中,治理的面积发生了一定的变化,总的治理面积逐渐的增加,从1990到2010这10年间,治理面积的比例从0.9%上涨到了3.8%,这一比例大幅度的增加。在这一期间人们也开展了大量的治理工作,进行退耕还林,增加绿化面积,实行山川秀美工程,这样就使得整个延河流域水土的治理取得了显著的成果。

2.2 水文泥沙的资料

在对甘谷驿、延安和枣园等地区的水文站进行相应的数据分析之后,结合33个雨量站的数据资料可以得知,控制面积分别为589平方千米、3208平方千米和719平方千米,具体的情况如表1所示。

2.3 水文泥沙要素的演变

利用相关的统计方法来对相关的情况进行检测的过程中,Sen's方法是一种使用线性模型来对整个残差进行估算的一种方法,这种方法自身是不具备正态分布的特征的,在应用的过程中存在着定量化程度高、人为干扰少、使用范围广的特点,在这样的情况下,就需要从气温、泥沙、降水和径流等方面来进行相关序列资料的分析。

3 结果

3.1 水文泥沙演变趋势

延河流域存在着极为严重的水土流失情况,而且泥沙的含量较高,在这样的情况下,就必须要将水土保持工作做好,随着水土保持工作的不断进行,使得延河流域泥沙也出现了一定的变化,通过甘谷驿、延安和枣园等地区的降雨量来看,年降雨量和径流并没有出现任何的变化,通过水土保持,使得泥沙量逐渐的降低,根据相关的检验结果就可以得知,而且变绿达到了0.003亿t/a,这三个站点的年径流都呈现出减少的趋势,其变率达到了0.22mm/a、0.13mm/a和0.37mm/a,随着水土保持工作的不断深入,使得汛期内的径流比例在逐渐的下降,而且枯水季的径流比例在逐渐的上升,从三个站点的数据来看,水土保持有着显著的效果,能够起到削峰补枯的效果。

3.2 水文泥沙突变点分析

在整个延河流域,甘谷驿、延安和枣园等三个站点的年降雨量、年径流深度等相关的方面都没有检测到相应的突变点,在这一检测的过程中,年泥沙量是有着一致的趋势的,在1971年与1996年出现了相应的突变点,这两个突变点的置信度水平达到了0.001和0.01,但是从整体的年径流量来看,从1971到1996年,相关的年径流深度也处于整个被检测年限的最高值,2010年处于最低水平。

3.3 水土保持的调节作用

河流水量可分为降水直接产生的流量和基流流量两部分。直接流量即为相应于降雨马上产生的流量,基流包括流域植被截留部分和土壤中被储留后在缓慢流出的部分。直接流量包含溪流的流路上降水和短暂透过露岩的水、降于地表后又原封不动流出的水和降于山腹斜面的又经过地表或土壤表层很快流出的水。直接流量和基流流量的比例,在一定程度上反映流域植被对径流的影响程度。流域植被越好,直接流量越小,对径流的调节作用越大。

通过对坡底水文站年径流量与年内降雨直接产流水量进行分析计算,坡底站流域植被截留率为68.78%。通过计算还可以看出,流域植被截流主要与植被有关,但也和降雨强度和降雨历时及降水量有关。如1996年、2000年,该流域发生较大洪水,植被截留率都比正常年份低2~3倍,说明流域植被截留也是有一定限度的,超过流域植被截留能力后,则全部以直接产流形式流出。而且降雨强度愈大,降雨愈集中,植被截留率愈低。

3.4 水土保持对于延河流域的影响

水土保持工作最为重要的就是植被,植被较好的土壤具有特殊的水、热、气条件,有利于土壤生物、微生物的滋生繁衍,促使土壤有机质分解和土壤结构形成,加速土壤发育。同时,土壤中动物活动的洞穴、孔道和植物根系的生长更新,使土壤密度小,总孔隙大,非无管孔隙比例增大,这些有利于土壤持水量的提高和土壤水分运动。水分在不同土层内缓慢地沁流,最后进入延河流域,可以调节径流,改善延河流域水文状况,达到涵养水源的作用。

4 结论

延河流域平原不同地区出现的水土流失情况程度不同。为了及早治理和防治水土流失情况,保证社会经济又好又快的发展,为人们提供良好的生活环境,在延河流域平原区开展水土保持工作是具有重要意义的。

参考文献

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