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黄河泥沙特点及治理实践评述黄河泥沙特点及治理实践评述黄河,全长约5464公里，流域面积约79.5万平方公里，是中国境内长度仅次于长江的河流，它发源于青海省青藏高原的巴颜喀拉山脉北麓的卡日曲，呈“几”字形流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、陕西、河南及山东9个省，最后流入渤海。
在中国历史上，黄河及沿河流域的人类文明带来很大的影响，是中华民族最主要的发源地之一，所以中国人一般称其为“母亲河”。
黄河是中国第二长河，世界第五大河。
目前的研究状况及进展一、黄河由于中段流经中国黄土高原地区，因此夹带了大量的泥沙，所以它被称为世界上含沙量最高的河流。
笔者经阅读多篇论文对黄河水沙的基本特点和变化趋势概括如下：（一）黄河水沙基本特点1.深化和完善，水少沙多，含沙量高黄河是世界罕有的多沙河流，实测年平均水量464亿m3，沙量15.6亿t，平均含沙量33.6 kg／m3，年沙量和含沙量是中国各大江河之首。
黄河的水量不及长江的1／20，沙量却是长江的3倍。
像黄河这样沙量大、水量少、含沙量高的河流，在世界大江大河中是罕见的。
2．水沙异源，分布不均黄河流域自然地理条件差别较大，水沙来源地区分布非常不均。
水量主要来自河口镇以上，占总水量的54％，而且是清水，该地区来沙量仅占到总来沙量的9％；沙量主要来自河口镇～龙门区间，来沙量占到55％，来水量仅占14％。
黄河上游的水量主要来自贵德以上。
而产沙集中在中游的黄土丘陵沟壑区，黄河的泥沙和粗泥沙总量中，约有3／4集中在11和10万km2区域，其中一半又分别来自5和3.8万km2区域。
3 . 水沙年际变化大，年内分配不均匀黄河水沙存在丰、枯水年交替出现，年际变化大的特点，如花园口站实测水沙量变化过程出现了1922～1932年11年和1969～1974年连续6年的枯水系列。
由于暴雨落区的不同来水并不完全与来沙同步，出现各种丰、平、枯水沙年组合。
水沙量年际间差别较大，年水量最大最小的比值约为3.1～3.4，年沙量最大最小的比值约为4～10。
对比长江与黄河在治理与开发方面的异同点长江与黄河是中华民族的母亲河，它们在中华民族的发展历程中发挥着至关重要的作用。
然而，由于自然条件和人类活动的影响，长江与黄河都面临着一系列的问题，需要进行治理与开发。
本文将对比长江与黄河在治理与开发方面的异同点。
一、长江与黄河的自然特点长江是我国第一大河，全长约 6300 千米，流域面积约 180 万平方千米。
其水量丰富，年径流量约 9600 亿立方米，流经我国地势的三级阶梯，水能资源极为丰富。
黄河是我国第二长河，全长约 5464 千米，流域面积约 75 万平方千米。
黄河的水量相对较少，年径流量约 580 亿立方米。
其流经黄土高原，含沙量大，下游形成了举世闻名的“地上河”。
二、治理方面的异同1、防洪治理长江的防洪治理重点在于中下游地区。
由于中下游地势平坦，河道弯曲，水流不畅，容易发生洪涝灾害。
治理措施包括加固堤防、整治河道、修建分蓄洪区等。
同时，加强气象监测和洪水预报，提高防洪的科学性和预见性。
黄河的防洪重点在下游。
由于“地上河”的存在，一旦决堤，后果不堪设想。
治理措施主要有加固大堤、修建水利枢纽调蓄洪水、进行河道清淤等。
相同点：都注重加固堤防和修建水利枢纽，以提高防洪能力。
不同点：长江侧重于整治河道和分蓄洪区的建设，黄河则更注重解决“地上河”的问题。
2、水土流失治理长江流域的水土流失主要发生在上游地区，特别是西南山区。
治理措施包括退耕还林还草、植树造林、建设水土保持工程等。
黄河流域的水土流失主要集中在中游的黄土高原地区。
采取的治理措施有小流域综合治理、打坝淤地、修建梯田等。
相同点：都通过植树造林和水土保持工程来减少水土流失。
不同点：治理的重点区域不同，长江在上游，黄河在中游。
3、水资源保护长江水资源丰富，但也面临着水污染和水资源浪费的问题。
治理措施包括加强污水治理、推广节水技术、建立水资源保护制度等。
黄河水资源相对短缺，水资源保护的重点是合理分配水资源，提高水资源利用效率，同时加强水污染治理。
黄河径流量变化的人文原因黄河是中国的第二长河流，也是中国的母亲河。
它源于青海的昆仑山脉，流经九个省区，最终注入渤海。
黄河的径流量是评估一个地区水资源的重要指标，其变化受到多种人文因素的影响。
第一，人口增长与城市化。
中国人口众多，特别是黄河流域的人口密度高。
随着人口的增长和城市化的加速，人们对水资源的需求也越来越大。
为满足农业用水、工业用水和城市生活用水的需求，黄河径流量逐渐减少。
农业用水的增加，尤其是大规模灌溉，导致了黄河的调水量增加，从而减少了其径流量。
第二，水资源管理政策。
黄河径流量的变化还与水资源管理政策密切相关。
近年来，中国政府出台了一系列水资源管理政策，以保护和合理利用水资源。
这些政策包括水资源定额分配、水资源价格改革、水资源保护和水资源补偿等。
这些政策的实施对黄河径流量产生了积极的影响，但也带来了一些负面效应，如农民耕地减少、生态环境破坏等。
第三，气候变化。
气候变化是导致黄河径流量变化的重要原因之一。
气候变化导致降水量和蒸发量的变化，进而影响黄河的径流量。
一些研究表明，气候变化导致了黄河径流量的减少，特别是在黄河源区和中游地区。
第四，土地利用变化。
土地利用的变化也是导致黄河径流量变化的因素之一。
随着农田面积的减少和城市化的加速，土地利用结构发生了重大变化。
这些变化导致了水资源的分配和利用方式的改变，进而影响了黄河的径流量。
黄河径流量变化的人文原因包括人口增长与城市化、水资源管理政策、气候变化和土地利用变化等。
这些因素相互作用，共同影响着黄河的径流量。
为了保护黄河这一宝贵的水资源，我们需要采取有效的措施，合理利用水资源，保护生态环境，促进可持续发展。
只有这样，我们才能让黄河继续流淌，为中国人民带来福祉。
黄河的成因和径流量黄河中上游以山地为主，中下游以平原、丘陵为主。
由于河流中段流经中国黄土高原地区，因此夹带了大量的泥沙，所以它也被称为世界上含沙量最多的河流。
那你想知道黄河的形成原因吗?下面就让店铺来告诉你黄河是怎么形成的吧。
黄河形成的原因黄河的孕育、诞生、发展受制于地史期内的地质作用，以地壳变动产生的构造运动为外营力，以水文地理条件下本身产生的侵蚀、搬运、堆积为内营力。
在成河的历史过程中，运动不息，与时俱进。
黄土高原的水土流失与黄河下游的泥沙堆积在史前地质时期就在进行，史后受人类活动的影响与日俱增。
根据多方面的研究，古黄河有三个发展阶段：第三纪至第四纪的早更新世为古黄河孕育期。
第四纪中更新世(距今115万年～10万年)古黄河诞生成长期。
晚更新世(距今10万年～1万年)黄河形成海洋水系。
历史时期黄河在上中游平原河段，河道也曾有过演变，有的变迁还很大。
如内蒙古河套河段，1850年以前磴口以下，主要分为两支，北支为主流，走阴山脚下称为乌加河，南支即今黄河。
1850年西山嘴以北乌加河下游淤塞断流约15公里，南支遂成为主流，北支已成为后套灌区的退水渠。
龙门～潼关河道摆动也较大。
不过，这些河段演变对整个黄河发育来说影响不大。
黄河的河道变迁主要发生在下游。
历史上黄河下游河道变迁的范围，大致北到海河，南达江淮。
据历史文献记载，黄河下游决口泛滥1500余次，较大的改道有20多次。
黄河的径流量一、实测年径流量1954年编制黄河综合利用规划时，在进行复查和插补的基础上，采用1919～1953年系列，计算陕县实测年径流量为412亿立方米。
1962年提出《黄河干支流各主要断面1919～1960年水量、沙量计算成果》，其中陕县站实测年径流量423.5亿立方米，秦厂站472.4亿立方米。
1975年黄委会规划办公室编制治黄规划时，采用1919～1975年56年系列，计算黄河干、支流各主要站的实测年径流，其中三门峡站实测年径流418.5亿立方米，花园口站469.8亿立方米。
《保护黄河》生态课教学设计一、教学目标知识目标1.了解黄河的源流概况和其水文特征。
2.了解黄河在水能、灌溉方面的巨大作用及其开发治理的现状。
3.黄河下游地上河的成因和治理开发黄河所取得的成就。
4.让学生了解黄土高原的地理位置和范围，并对黄土高原的地理位置作出简要评价。
5.让学生认识黄土高原生态环境恶化、自然灾害频繁的自然和人为原因，并认识相应的环境保护与资源开发的办法与经验。
能力目标1.通过阅读地图说明黄土高原的位置。
描述黄土高原所跨的省级行政区，培养学生的读图、析图能力。
2.通过读图分析造成黄土高原水土流失严重的原因，并讨论由此导致的严重的后果。
进一步培养训练学生的读图分析及归纳整理能力。
情感态度与价值观通过本节内容学习，使学生认识到自然环境各要素之间相互作用、相互影响的复杂关系。
从而培养学生正确的人地观和可持续发展观。
二、教学重点1.黄土高原水土流失严重的原因。
2.黄土高原脆弱的生态环境及成因。
三、教学难点保护黄河的措施。
四、教学方法导学法、谈话法、讲述法相结合。
五、教具准备有关课本插图和图像资料或多媒体教学软件。
六、课时安排1课时七、教学重难点黄河存在的隐患及治理方法。
八、教学过程〔引入〕图片导入，保护黄河。
〔教师〕提到黄河，我们说它是中华民族的母亲河，它为中华民族的发展做出了巨大的贡献，但也有人说：黄河是一条害河，它在历史上曾多次决口泛滥，给中华民族带来了沉重的灾难。
那么我们将怎样看待黄河和治理黄河呢？这一节我和大家一起来探究一下。
〔板书〕黄河〔承转〕我们用学习长江时的方法，先了解一下黄河的自然地理概况：让学生回答：1.说出黄河的发源地及注入的海洋。
（巴颜喀拉山脉和渤海）2.说出黄河流经的省区。
（青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东共九个省区）3.说出黄河干流的长度和黄河的形状像汉字的什么字？（5464千米、几字形）4.说出黄河流经的地形区。
（青藏高原、内蒙古高原、黄土高原和华北平原）5.黄河的上游、中游和下游是怎样划分的？（内蒙古自治区河口镇和河南旧孟津）〔过渡〕黄河源于雪域高原，曲折东流，注入渤海湾，那么，它有哪些主要特征？〔板书〕（一）黄河的水文特征〔教师提问〕：大家注意看，黄河是中国第二长河，为什么不能说它是中国的第二大河呢？〔学生回答〕因为水量不大。
面向二十一世纪的泥沙研究成都2000高含沙量洪水与揭底冲刷焦恩泽侯素珍赵连军（黄河水利科学研究院郑州 450003）提要所谓高含沙量水流应当是“具有强大输送能力的非牛顿流体”。
从黄河中游的实际情况来看，含沙量中小于0.01mm的泥沙在70kg/m3以上的含沙水流，才能形成高含沙量水流。
河床发生揭底冲刷条件有三：河床有一定淤积厚度（可用同流量水位表示）；具备高含沙量水流条件；有巨大的水流能量。
高含沙量洪水对河道治理是否有利有待近一步研究。
关键词高含沙量水流非牛顿体揭底冲刷1关于高含沙量水流的问题高含沙量水流的研究已有很多成果[1][2][3][4][5]，基本上是以黄河龙门水文站和渭河华县水文站的洪水资料为依据。
这些结果实际上是基于已经发生揭底冲刷过程的水沙资料，不是在发生揭底冲刷起始断面的水沙条件，研究揭底冲刷时应当采用发生揭底冲刷起点断面的水沙条件。
从北方多沙河流的生产应用的角度来看，既要考虑它是非牛顿流体，又要具有极强的输送泥沙能力的洪水。
从非牛顿体来看，用粒径小于0.01mm的百分比在85% 的沙样做流变试验，含沙量在20kg/m3以上时，水流就由牛顿流体转变为非牛顿流体，这样小的含沙量在北方河流中通常在枯水过程也经常出现。
如果从含沙量的大小来定义高含沙量水流，那么拜格诺曾经用粒径为1.36mm的沙样做实验，在体积比含沙量小于60%以前，水流始终保持为牛顿流体，显然不能把它称为高含沙水流。
由此可知，当含沙水流属于非牛顿流体又是含沙量比较大，并具有强大输送泥沙能力的洪水才是我们感兴趣的高含沙量水流。
粒径小于0.01mm的泥沙能够与水流组成非牛顿流体的悬浮液体，它具有承载和输送粗泥沙的能力，可以将上游来沙全部输送到下游，河床不淤甚至发生冲刷。
这种流体已经不是一般挟沙水流的流体，也不能用牛顿流体或者用一般挟沙水流的概念所能解释清楚的。
我们在分析黄河中游干支流水文资料中发现，含沙量中粒径小于0.01mm的含沙量在70kg/m3以上的高含沙量洪水，才具有输送粗泥沙和强烈冲刷能力。
微专题河流含沙量与输沙量【学习目标】了解影响河流含沙量和输沙量的主要因素。
●一、河流的含沙量1．概念河流含沙量是指单位体积河水所含泥沙的数量，计量单位为千克/立方米。
3．河流含沙量大产生的影响①河流下游泥沙沉积，河床抬高，泄洪能力下降（有的甚至形成地上河）。
②下游水库（湖沼）被泥沙淤积，缩短了水库的使用寿命。
③水库（湖沼）被泥沙淤积，调节径流的能力下降，增加了旱涝灾害。
④入海泥沙增加，三角洲扩大。
●二、河流的输沙量1．概念河流输沙量是指一定时段内通过河道某断面的泥沙数量，计量单位为千克或吨。
2．影响因素河流输沙量的大小主要决定于含沙量大小和流量大小。
一年中最大输沙量在汛期，最小输沙量在枯水期。
就一条河流而言，山区河段输沙能力强，河道以冲刷为主，输沙量沿程增加；平原河段河道以淤积为主，输沙量沿程减少。
●三、气候变化对河流含沙量、输沙量的影响气候变化主要通过降水影响土壤侵蚀和泥沙输移，也能通过影响植被覆盖度影响土壤侵蚀。
●四、人类活动对河流含沙量、输沙量的影响人类通过土地利用变化，例如毁林开荒、采矿、城市化建设、水土保持措施等，影响河流含沙量、输沙量；人类通过水利工程建设，例如坝库建设，影响河流含沙量、输沙量。
【练习一】读降水量与流域单位面积年输沙量之间的关系曲线图，完成1～2题。
1．图中a、b、c分别表示的植被类型最可能是A．森林、草地、荒漠灌丛B．荒漠灌丛、森林、草地C．草地、荒漠灌丛、森林D．荒漠灌丛、草地、森林2．在自然状态下，下列地区河流输沙量最大的是A．河南北部 B．西藏南部C．陕西北部 D．广东南部地处黄土高原的汾川河流域多年来植被覆盖率大幅度提高。
2013年7月，汾川河流域降水异常增多，下表为当月6次降水过程的时长、降水量和汾川河洪峰情况。
第5次降水形成的洪水含沙量低，第6次降水形成的洪水含沙量极高。
据此完成3～5题。
降水序号降水历时（天）降水量/mm 汾川河洪峰情况1 2 53．0 无明显洪峰2 4 80．3 无明显洪峰3 5 100．1 无明显洪峰4 2 73．2 无明显洪峰5 2 90．7 洪峰流量346m3/s6 2 54．4 洪峰流量1750m3/s3．汾川河流域植被覆盖率大幅度提高能够A．减小降水变率 B．减少河水含沙量 C．增加降水量 D．加大河流径流量4．第5次降水产生洪峰原因是此次降水①历时长②强度大③下渗少④植被截流少A．①② B．②③ C．③④ D．①④5．第6次降水产生的洪水含沙量极高，其泥沙主要源于A．河床 B．沟谷 C．裸露坡面 D．植被覆盖坡面悬沙浓度是泥沙和水动力作用的直接体现，它反映了泥沙在水动力作用下的搬运、沉积和再悬浮过程。
收稿日期:2001-04-03;修订日期:2001-07-31基金项目:本工作为国家重点基础研究规划项目(G 199942604)和中国科学院地理科学与资源研究所知识创新工程领域前沿项目(项目编号:CXIO G -A00-05-01)成果。
作者简介:许炯心(1948-),男,四川绵阳人,研究员,博士生导师,长期从事河流地貌研究工作。
E 2mail :xujx @文章编号:1000-0690(2002)03-0294-06人类活动对黄河中游高含沙水流的影响许炯心(中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101)摘要:以黄河中游干流和渭河、无定河的资料研究了人类活动对黄土高原河流高含沙水流的发生频率的影响。
人类破坏森林植被,大量拦截黄河上游清水来源区的清水基流,使得高含沙水流发生频率增大,大规模水土保持措施的实施则使高含沙水流发生频率迅速减小。
近50年来黄河干流和一些支流的高含沙水流随时间的变化可以用一个三阶段模式来概括,即20世纪50～60年代,由于人类破坏植被,使高含沙水流频率增大;20世纪60年代末至80年代中期,大规模水土保持措施的实施使高含沙水流发生的频率减小;20世纪80年代末期以来,人类大量拦截利用清水资源,使高含沙水流的发生频率又复增大。
关 键 词:高含沙水流;人类活动;水土保持;黄河中图分类号:P333.4 文献标识码:A 高含沙水流是黄土高原坡面、沟道和河道中特有的水流现象,近30年来我国科学工作者对其物理力学特性、侵蚀特性、输沙特性和造床特性进行了深入的研究[1～3],并研究了黄土高原自然地理因素对高含沙水流形成的影响[4]。
已有的研究比较深入地分析了自然因素与高含沙水流形成的关系,对于人类活动的影响则较少涉及。
高含水流形成自然条件可以归结为疏松易蚀的黄土物质、半干旱向半湿润过渡的气候条件和稀疏的植被覆盖[4]。
黄土高原人类开发的历史十分悠久,是世界上受人类活动影响最为强烈的地区之一。
这一地区的自然植被已经受到人类活动的破坏,这必然会对高含沙水流的形成产生深远的影响。
人类活动的其他方面如开矿、修路以及修建水库调节径流,也会对高含沙水流的特性产生影响。
高含沙水流是一种致灾水流。
要对高含沙水流所导致的泥沙灾害进行治理,除了研究自然因素对高含沙水流形成的影响之外,还必须深入研究人类活动对它的影响,因为查明人类活动对高含沙水流影响的机理之后,便可以通过对不合理人类活动进行调节,来减轻或避免高含沙水流的发生,从而减轻或避免高含沙水流所导致的泥沙灾害。
在本文中,我们以黄河中游干支流的资料为基础,比较系统地研究了人类活动对河道高含沙水流的影响。
1 人类破坏植被对高含沙水流的影响 人类活动对黄土高原植被的破坏,早在两年多年以前就开始了;而对于河流水文的观测,则只有50余年的历史。
因此要用直接的观测资料来论证人类历史时期以来植被破坏与高含沙水流发生的关系是困难的。
可以认为,现今不同流域的森林,都是人类破坏以后剩余下来或逐渐恢复的,故可以用现今的森林覆盖度来反映人类活动对植被的影响程度。
在本文中,我们以悬移质含沙量大于300kg/m 3的水流作为高含沙水流,以每年中高含沙洪水发生的次数或日均含沙量大于300kg/m 3的日数作为高含沙水流发生频率的定量指标。
这里,高含沙洪水是指洪水过程中的最大含沙量超过300kg/m 3的洪水。
文中计算高含沙水流频率时所依据的资料,均来自有关河流水文观测资料。
图1中点绘了黄河中游若干支流的高含沙水流发生频率(以多年平均的日均含沙量大于300kg/m 3的日数来表示)与流域森林覆盖率[5]的关系。
可以看到,尽管点子有一定程度的离散,但二者之间的负相关是明显的,相关系数的平方第22卷第3期2002年6月 地 理 科 学SCIEN TIA GEO GRAPHICA SIN ICA Vol.22 No.3J une ,2002R 2=0.703,在0.05的水平上是显著的。
从图中可以看到,在森林被破坏的流域,高含沙水流的发生频率接近于0;随着森林破坏程度的增加,高含沙水流频率急剧增大,当森林覆盖度降低为0时,每年发生高含沙水流的日数达到20天左右。
图1 黄河中游若干支流的高含沙水流发生频率与流域森林覆盖率的关系Fig.1 Relationship between the frequency of hyperconcentrated flows and forest cover percentage2 水土保持措施对高含沙水流的影响 如果说破坏植被是一种对于河流产生负效应的人类活动的话,水土保持措施的实施则是一种产生正效应的人类活动。
在黄土高原,水土保持措施主要包括修筑梯田、淤地坝、拦沙库以及植树造林、种草等。
水土保持措施从本质上说,是通过改变地表微地形或者改变地表覆盖条件,从而影响流域的产流过程与侵蚀过程。
例如,梯田使坡长减小、坡度减小到接近于零;淤地坝、拦沙坝和水库抬高了沟道、河道的侵蚀基准面;种树种草提高了坡面的植被覆盖率,从而使产流过程与侵蚀过程发生改变。
黄土高原大规模的水土保持开始于20世纪60年代末或70年代初,水土保持措施的全面实施使侵蚀强度降低,入黄泥沙大幅度减少[5],因而对高含沙水流产生影响。
梯田和植树种草增加了降雨的入渗,使洪水径流转化为枯水径流。
另一方面,由于坡度的减小和植被对地面保护作用的增强,侵蚀强度也大大减弱。
淤地坝拦截了大量泥沙,使进入河道中的泥沙大幅度减少。
所有这些都使高含沙水流发生的频率大大降低。
从直观上看,当输沙量不变时,径流量减少,将使含沙量增大;当径流量不变时,输沙量减少,将使含沙量减小。
如果径流量与输沙量都减少,则含沙量的变化取决于径流量减小百分比与输沙量减小百分比的对比关系。
对于黄土高原一些典型小流域的研究表明[6],水土保持措施的减沙量百分比均大于减水量百分比,如绥德韭园沟的减水百分比为24.2%,减沙百分比为55.1%;庆阳南小河沟的减水百分比为55.6%,减沙百分比为97.2%;离石王家沟的减水百分比为37.2%,减沙百分比为52.4%;延安大砭沟的减水百分比为54.3%,减沙百分比为75.3%;天水吕二沟的减水百分比为23.5%,减沙百分比为60.7%。
因而河流的年均含沙量具有减小的趋势。
图2给出了无定河的年均含沙量随时间的变化,可以证明这一点。
图2 无定河白家川站年均含沙量随时间的变化Fig.2 Temporal variation in mean annual suspended sediment concentration at Baijiachuanstation on the Wudinghe River 以渭河华县站和无定河赵石窑站的历年资料为基础,我们在图1中分别点绘了历年高含沙水流频率(以每年中大于300kg/m 3的日均含沙量发生的天数表示)与水土保持措施的关系。
对于渭河而言,以历年所保有的治理面积(即梯田、造林、种草、坝地和河滩地面积之总和)来表示措施量,数据来源见文献[7];对于无定河,则以历年水土保持措施的减沙量来表示水土保持措施的效应[8]。
由于高含沙水流的发生具有随机性,为了更好地揭示变化趋势,我们对于高含沙水流频率的数据进行了5年滑动平均处理。
以渭河和无定河的历年资料为基础,我们在图3中点绘了高含沙水流频率与水土保持措施的关系。
从图3a 中可以看出,在1970年至1984年间渭河华县站的高含沙水流频率随治理面积(指流域中梯田、种树种草与修造坝地、河滩地面积之和)的增大而减小。
但从1986年开始,高含沙水流的频率又有所增大,对此将在后文中进行讨论。
5923期 许炯心等:人类活动对黄河中游高含沙水流的影响 a.渭河华县站高含沙水流频率与水土保持治理面积的关系;b.无定河赵石窑站站高含沙水流频率与水土保持减沙量的关系图3 高含沙水流频率与水土保持措施的关系Fig.3 Relationship between frequency of hyperconcentrated flows and water and soil conservation measures 无定河的情形与渭河相似(图3b)。
值得注意的是,图中的点群可以用两条斜率不同的直线来拟合。
当水土保持措施的年减沙量小于1×108t时,随着水土保持减沙量的增加,高含沙水流发生的频率急剧减小。
当年减沙量大于1×108t以后,高含沙水流频率大致在0.5d/a以下波动,不再减小。
这里减沙量1×108t可视为高含沙水流-水土保持减沙量关系中的临界点。
3 人类优先利用清水资源对高含沙水流的影响 前已指出,高含沙水流一方面进入河道的泥沙量有关,另一方面也与河道中的径流量有关。
近20年来,随着黄河流域社会经济的快速发生,水资源供需矛盾日益加剧。
人类大量利用黄河水资源,到20世纪80和90年代,人类引水量已占黄河全年径流量的51.7%～62.2%[9]。
黄河以多沙著称于世,人类利用黄河水资源,总是优先利用清水资源,这样必然会使含沙量增大,从而使高含沙水流发生的频率增加。
人类利用黄河的清水资源,主要表现在两个方面,一是引用黄河水用于灌溉,二是上游水库拦蓄清水基流用于发电。
这里着重讨论后一因素对黄河中游高含沙水流的影响。
黄河具有水沙异源的特征。
径流主要来自河口镇以上的上游地区,面积只占全流域51.3%,而年径流量却占全流域的55.9%,泥沙只占全流域的8.7%。
泥沙主要来自中游,特别是其中的河口镇至龙门区间。
河口镇至三门峡,面积占全流域的40.2%,泥沙量占全流域的89.7%,径流量占全流域的33.3%;其中河口镇至龙门区间,面积仅占全流域的14.8%,泥沙却占全流域的55.7%,径流量只占全流域的13%[5]。
河口镇以上清水区的径流,常常会对来自中游特别是河口镇至龙门区之间的高含沙洪水产生较强的稀释作用,因而降低黄河中下游干流高含沙水流的发生频率。
为了定量表达来自河口镇以上的清水基流对黄河中游高含沙水流的稀释作用,我们以来自河口镇以上的径流量W h与来自河口镇至门区间的径流量W csa之比作为指标,W h/W csa越大,则河口镇以上清水基流所起的作用越强。
我们对1950～1960年和1969～1984年间的145次洪水进行了统计,求出了历次洪水的W h/W csa值,将三门峡站历次洪水中最大含沙量C max与W h/W csa的关系点绘在图4中。
之所以未选用1961～1968年资料是由于1961～1964年间三门峡水库处于蓄水运用, 1965～1968年三门峡水库处于高水头滞洪排沙运用,大量泥沙淤在库内,三门峡出库站的沙量与库上游各来源区的沙系不密切。
1950～1960年为天然状况,1969～1973年三门峡库为低水头滞洪排沙运用,1973年以后水库为蓄清排浑运用,水库对洪水的调节作用较小,故三门峡站的水沙特性与各来源区的水沙条件有密切关系。
