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黄河的水沙通量的变化规律黄河是中国第二大河流，也是世界上最大的泥河之一。
其水沙通量的变化规律是一个与自然和人类活动密切相关的复杂问题。
黄河水沙通量的变化受到多种因素的影响，包括气候变化、降水量、地质条件、土地利用以及水利工程等。
随着气候的变化，黄河流域的降水量和蒸发量也会发生变化，间接影响到水沙通量的变化。
而地质条件则决定了土壤的渗透性和水流的速度，进而影响到水沙通量。
此外，土地利用的变化和水利工程的建设也对黄河水沙通量产生了重要的影响。
根据历史数据和研究分析，黄河水沙通量的变化呈现出一定的周期性和规律性。
一般来说，黄河的水沙通量在年内会发生明显的季节性变化。
春季和夏季是黄河水沙通量较高的时期，而秋季和冬季则较低。
这与黄河流域的降水量、冰雪融水和悬移质的输送有关。
近年来，由于人类活动对黄河流域的影响日益增大，黄河水沙通量的变化也受到了更多的人为因素的影响。
水利工程的建设和管理调控成为调整黄河水沙通量的重要手段。
控制水库库容和蓄水量、合理进行引水、排水和输沙等工程措施，可以对黄河水沙通量进行调节。
为了更好地掌握黄河水沙通量的变化规律，科学家们进行了大量的研究和观测工作。
通过收集和分析黄河流域的水文气象数据，建立了相应的模型和预测方法，有助于提前预判和应对黄河水沙通量的变化。
这对于黄河流域的水资源管理、防洪调度和生态环境保护具有重要意义。
总之，黄河水沙通量的变化规律是一个复杂而关键的问题，受到气候、地质、土地利用和人类活动等多种因素的综合影响。
只有通过加强科学研究和综合管理，才能更好地理解和应对黄河水沙通量的变化，保护好黄河这一宝贵的资源。
黄河中游主要支流输沙量变化及其对入海泥沙通量
的影响的开题报告
标题：黄河中游主要支流输沙量变化及其对入海泥沙通量的影响
研究背景：
黄河是中国重要的河流之一，也是世界上泥沙最多的河流之一，其
源头在青藏高原，发源于青海省，流经宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东等省份，最终注入渤海。
黄河流域是中国重要的农业生产区和
生态保护区，但近年来由于气候变化、水土流失等因素的影响，黄河上
游的泥沙输送量出现了较大的变化。
其中，黄河中游的主要支流如洛河、颍河、汝河等的河道形态、水文条件和地质条件等因素的相互作用，导
致其输沙量变化较大。
研究目的：
本研究旨在通过对黄河中游主要支流的输沙量变化情况进行研究，
分析其对入海泥沙通量的影响，为黄河流域的水资源管理和生态环境保
护提供参考。
研究方法：
1. 搜集和整理黄河中游主要支流的水文气象数据和地质地貌、河道
形态等相关资料，通过统计分析的方法计算其输沙量变化情况。
2. 基于地形、气候、土地利用等因素，利用模型模拟黄河中游主要
支流的泥沙输送过程，并分析其对黄河入海泥沙通量的影响。
3. 通过对研究结果的分析，对黄河中游主要支流的泥沙输送特征进
行评估，并对其对黄河流域的生态环境和水资源管理带来的影响进行探讨。
研究意义：
本研究的意义在于，对于黄河中游主要支流的输沙量变化和其对入海泥沙通量的影响进行深入研究，可以为黄河流域的水资源管理和生态环境保护提供科学依据，也为更好地保护黄河流域的生态环境、合理规划黄河流域的水资源开发利用提供参考。
黄河流域环境演变与水沙运行规律黄河是中国历史最悠久、最为众所周知的河流，也是中国经典的淤泥河流。
它从东接南北河，向西流行，穿过黄河流域，最终流入渤海，全长5464公里。
由于其历史悠久，在河流演变过程中，中国黄河流域环境演变及水沙运行规律变化也受到了密切关注。
一、黄河流域环境演变黄河流域环境演变受到黄河水位、水沙流量及污染物等多种因素的共同影响。
近年来，随着黄河水位下降和河道变化，黄河流域环境演变受到了影响。
首先，水位下降，黄河河谷可能会受到污染，威胁水生态系统的完整性，威胁陆地生态环境的安全。
其次，由于水位下降，河床带来的污染物超标浓度会升高，加剧环境污染，不利于黄河上游生态系统的保护。
再次，水沙可以被调整，河道可以被重塑，湖泊可以被淹没，大片农田可以被淹没，这将会影响农业的开垦，影响水土资源的可持续开发利用。
此外，黄河流域的洪水及水质状况也会受到河流演变的影响。
二、黄河流域水沙运行规律黄河流域的水沙运行规律是由时间段、水沙流量、水位、流域内外气温等多种因素共同影响的。
黄河主要流经三大河流域：黄河中游河流域、黄河上游河流域和黄河下游河流域。
按照季节变化，黄河水沙运行一般经历九个阶段：汛期、消胀期、小水期、大水期、涨水期、涨落期、涨水谷底期、涨水峰值期和洪峰台头期。
其中，汛期（5月中旬至7月底）是洪水最大的时期，其水位基本上在50米以上，水量最大，河道和湖泊充满水，江河湖泊泛滥。
消胀期（8月初至9月中旬）和小水期（9月中旬至11月初）的水位都不高，大约在50米以下，水沙流量变小，冬季洪水特别小，有较多湖泊陷入干涸。
大水期（11月初至1月初）、涨水期（1月初至2月初）和涨落期（2月初至4月中旬）的水位变化不大，但水沙流量大小波动较大。
涨水谷底期（4月中旬至5月初）的水位最低，除此之外，涨水峰值期（5月初至5月中旬）和洪峰台头期（5月中旬至5月底）的水沙运行开始发生变化，水位上升，水沙流量增加。
三、黄河流域环境演变与水沙运行规律之间的关系黄河流域环境演变与水沙运行规律之间存在着密切的联系。
第29卷 第7期2010年7月地 理 研 究GEOGRAPH ICAL RESEARCHVol 129,No 17July,2010收稿日期:2009209210;修订日期:2009212212基金项目:国家重点基础研究发展计划项目(2007CB 407203)作者简介:景可(19392),男,江苏省丹徒县人,研究员。
主要从事流域侵蚀产沙研究。
E 2mail:jingk @igsnrr 1ac 1cn*通讯作者:焦菊英(19652),女,博士,研究员,从事水土保持环境效应评价研究,E 2mail:jiaojuying @ya 2hoo 1com 1cn输沙量、侵蚀量与泥沙输移比的流域尺度关系)))以赣江流域为例景 可1,2,焦菊英1*,李林育1,张世杰1(11西北农林科技大学中国科学院水利部水土保持研究所,陕西杨凌712100;21中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101)摘要:输沙量、侵蚀量与泥沙输移比的流域尺度转换研究是当前流域侵蚀产沙研究领域的前沿课题,旨在通过尺度转换理论将坡面小区试验研究成果转换到流域的更大范围。
以赣江流域实测输沙量和计算侵蚀量与泥沙输移比数据为基础,探讨了该流域3个变量的流域尺度关系,进而研究分析了3个变量尺度转换的可能性。
3个变量与流域面积的关系散点图和相关方程都反映了这3者与流域面积不存在明显的相关关系,相悖于前人反比关系的结论。
文章还阐述了流域面积的内涵及输沙量、侵蚀量和输移比的影响因素与流域面积的关系,发现3个变量的影响因素与流域面积不存在尺度效应。
由此推断在赣江流域输沙量、侵蚀量和泥沙输移比实现尺度转换存在的可能性不大。
这一研究结论是否成立或是否具有普遍性意义还有待于更多流域的研究成果来进一步证实。
关键词:输沙量;侵蚀量;输移比;尺度转换;流域面积;赣江流域文章编号:100020585(2010)07211632081 问题的提出长时间以来,土壤侵蚀量的研究大都局限于坡面、小区和小流域的侵蚀试验研究,以此研究成果为基础建立的土壤侵蚀预报模型,其数量举不胜举。
黄河下游洪水的泥沙输移特征许炯心(中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101)摘要:研究了黄河下游1950-1960年、1969-1985年144次洪水的泥沙输移特征。
结果表明:泥沙输移比(S DR )随场次洪水平均含沙量和平均来沙系数的增大而迅速减小;存在着一个使泥沙的输移比达到最大值的最优洪水流量级(4000m 3/s 左右);场次洪水泥沙输移比与场次洪水最大含沙量之间存在着负相关,当最大含沙量(C max )>300kg/m 3时,泥沙输移比(S DR )<0150,说明高含沙洪水的输移比是很低的。
上中游不同源区的洪水对下游的SDR 有显著的差异。
来自河口镇以上清水区洪水的SDR 大多数大于0160;来自多沙细沙区洪水的SDR 都大于0150;来自多沙粗沙区洪水的SDR 则小于0150。
黄河下游SDR 与来自不同来源区洪水的搭配关系有关,SDR 随来自粗泥沙区来沙量比例的增大而增大,达到一个峰值,与之相对应的粗泥沙区沙量百分比为50%;对于细泥沙区来沙量比例而言,情形类似,与SDR 峰值相对应的细泥沙区来沙量百分比为40%。
关 键 词:洪水;泥沙输移;河道泥沙输移比;黄河下游中图分类号:T V 142 文献标识码:A 文章编号:100126791(2002)052562207黄河下游河道以强烈的淤积抬高闻名于世。
在每年进入下游的16亿t 泥沙中,有4亿t 淤积在河床中,使河底以平均每年10cm 的速率抬高,给防洪带来很大的压力。
如何减轻黄河下游的淤积,一直是中国治黄工程师和河流地貌学家关注的焦点之一。
为此,必须深入研究黄河下游泥沙淤积的机理。
在这方面已有很多学者以不同的方法进行过深入研究,研究方法和涉及的时间尺度也各不相同[1～4]。
迄今,大多数研究均着眼于泥沙的淤积量。
但是,为了通过人为方式对进入下游的洪水进行调节,以减少淤积,有时需要回答什么样的洪水最适宜于泥沙输移的问题,换句话说,需回答什么样的洪水具有最大的输沙效率。
黄河流域总排沙量公式黄河，是中国第二长河，也是中国的母亲河。
黄河流域是我国重要的农业基地和人口聚集区，其河道的排沙量对于流域的综合开发和治理具有重要意义。
那么，黄河流域总排沙量的计算公式是怎样的呢？黄河流域总排沙量公式如下：总排沙量 = 河床冲淤量 + 岸滩冲淤量我们来看河床冲淤量。
河床冲淤量是指黄河河床在单位时间内的平均冲淤量，也可以称为河床侵蚀速率。
河床冲淤量的计算方法比较复杂，需要考虑多种因素，包括水流速度、水流量、河床坡度、河水沉积物的密度等。
具体计算公式如下：河床冲淤量 = 水流速度× 水流截面积× 沉积物浓度其中，水流速度可以通过测量水流的流速来获得，水流截面积可以通过测量河道的横截面积来获得，沉积物浓度可以通过取样分析来获得。
接下来，我们来看岸滩冲淤量。
岸滩冲淤量是指黄河岸滩在单位时间内的平均冲淤量，也可以称为岸滩侵蚀速率。
岸滩冲淤量的计算方法也比较复杂，需要考虑多种因素，包括河岸坡度、河岸土壤的稳定性、河水沉积物的密度等。
具体计算公式如下：岸滩冲淤量 = 河岸坡度× 河岸面积× 沉积物浓度其中，河岸坡度可以通过测量河岸的高度差来获得，河岸面积可以通过测量岸滩的面积来获得，沉积物浓度可以通过取样分析来获得。
总结起来，黄河流域总排沙量的计算公式可以表示为：总排沙量 = （水流速度× 水流截面积× 沉积物浓度） + （河岸坡度× 河岸面积× 沉积物浓度）通过计算黄河流域的总排沙量，可以了解黄河的侵蚀和沉积情况，为黄河的治理和综合开发提供科学依据。
黄河的总排沙量对于流域内的生态环境、水资源利用以及农业生产等方面都有重要的影响。
因此，科学计算和掌握黄河流域的总排沙量，对于保护黄河流域的生态环境和可持续发展具有重要意义。
黄河流域总排沙量是通过计算河床冲淤量和岸滩冲淤量得出的。
这个公式是基于多个因素的考虑而来的，包括水流速度、水流量、河床坡度、河岸坡度等。
心得体会：黄河泥沙入黄的机制及过程探讨黄河是举世闻名的多沙河流，水少沙多、水沙关系不协调是黄河区别于其他江河的基本特征，也是黄河复杂难治的症结所在。
黄河中游的潼关水文站控制了黄河９０％的流域面积、９０％的径流量和几乎全部的泥沙，分析潼关水文站不同时期水沙量变化可以看出，２０世纪６０年代以来，受气候变化和人类活动的影响，黄河径流量、输沙量呈减少趋势。
黄河水沙变化尤其是泥沙量的变化引起了国内外有关专家的高度关注。
黄河水沙变化不仅影响到黄河冲积性河道的冲淤发展趋势，而且关系到重大治黄规划的实施、治黄战略的确定以及重大水利枢纽工程的布局和建设时机等。
相关部门开展了大量研究，但由于研究采用的资料和方法不同，研究成果差别较大，未能形成对入黄泥沙量变化的统一认识。
另外，以往对黄河泥沙变化的研究多侧重于坡面、沟道侵蚀产沙过程，对产沙入沟或入河后发生的河流输沙过程考虑较少，导致无法深入区分“产沙”和“输沙”的概念差异。
侵蚀产沙的主要机制侵蚀产沙主要是指地表物质（包括成土母质）在侵蚀营力作用下所发生的分散及相对初始位置的移动。
根据侵蚀力的不同，可分为水力侵蚀、风力侵蚀、重力侵蚀和冻融侵蚀４种类型。
黄河流域主要产沙区的产沙方式包括风力侵蚀、水力侵蚀和重力侵蚀，其中风力侵蚀产生的入黄泥沙占比较小，成因复杂多样，一般不作为研究重点。
因此，本文主要分析黄河流域主要产沙区的水力侵蚀和重力侵蚀两种产沙方式。
1.水力侵蚀水力侵蚀是指以地面的水流为动力冲走土壤产生的侵蚀作用，也称为水蚀，是全球分布最为广泛的侵蚀产沙类型。
水力侵蚀是黄河流域主要产沙区分布最广泛、最重要的土壤侵蚀方式。
除了部分沙丘沙地区和植被茂密的山区外，几乎在所有降雨及产生地表径流的地区都可以见到水力侵蚀。
即便是在局部干旱区域，夏季暴雨产生的侵蚀也是塑造地面的重要侵蚀方式之一。
从成因上看，黄河流域黄土高原地区大部分地面起伏较大，植被覆盖率较低，组成物质较为松散，暴雨多发，是水力侵蚀广泛分布的主要原因。
黄河流域泥沙输移比与流域面积的关系吴傲李天宏韩鹏摘要: 流域泥沙输移比反映了流域与外界进行水沙交换的能力，对揭示流域水沙输送模式、水沙通量变化和评价流域水保措施效益具有重要意义。
本文以黄河干流及其重点支流为研究对象，基于泥沙输移比的定义式，通过流域面积与侵蚀量和输沙量的关系，得到研究区域流域面积与泥沙输移比之间的关系式。
研究结果表明: 泥沙输移比随着流域面积增加迅速减小，并在流域面积为150 000km2 左右时达到最小值0. 183; 随后，泥沙输移比随流域面积增加也缓慢增加，但不超过0. 352。
对泥沙输移比和流域面积的小波降噪分析也佐证了黄河流域的泥沙输移比随尺度变化存在一个临界尺度，这种变化趋势与一般认为泥沙输移比随流域面积增大而减小的观点并不完全吻合。
研究结果可为流域水土保持和生态建设提供科学参考。
关键词: 黄河流域; 泥沙输移比; 流域面积; 小波分析中图分类号: TV142 文献标识码: A 文章编号: 0468-155X(2014) 01-0061-07Relationship between sediment delivery ratio and basin area in Yellow River basinWU Ao，LI Tian-hong，HAN PengAbstract: The ability of a basin to transfer water and sediment can be represented by the basin's Sediment Delivery Ratio (SDR) ．Studies of the SDR are not only significant to unfold the change of water-sediment flux and the shift of the pattern by which the watershed transfers water and sediment，but also helpful in making decision and taking measures for basin's soil and water conservation．With the gauged data in 1980s and soil erosion map obtained in the same period，taking the basins of the Yellow River mainstream and its major tributaries as the study area，using the definition of SDR，this paper studies the relationship between SDR and basin area．Results reveale that SDR sharply decreases as basin area increases．When the basin area is about 0. 15 million km2，SDR drops to its least value 0. 183．However，as the basin area increasing，SDR begins to increase slightly but is never larger than 0. 352．The wavelet analysis is applied to SDR and basin area data，and the results show that a threshold area exists in the variation trend of SDRs vs basin area．This result challenges the common knowledge that SDR tends to decrease as the basin area increases．The results are of high value of reference for basin soil and water conservation practices and ecological construction．Key words: Yellow River basin; sediment delivery ratio; basin area; wavelet analysis泥沙输移比(Sediment Delivery Ratio，简称SDR) 能将流域的输水和输沙两大功能关联起来，是衡量流域输水输沙特征的重要指标［1］，其影响因素涉及流域气候条件、地质地貌、土壤质地、植被和土地利用等［2］。
对流域泥沙输移比的研究有助于揭示流域水沙输送特征，综合衡量流域水沙通量的归趋; 在实践中还能够指导开展水土保持工作，评价水土保持效益［3］。
黄河流域，特别是其中游黄土高原地区，水土流失严重，并会对下游造成严重的水沙灾害。
因此，这一区域20 世纪60 年代以来一直是我国水土保持重点治理的区域。
目前对流域内水土保持的减水减沙效益的研究较多［4-11］，但对综合衡量流域输水输沙能力的指标——泥沙输移比的关注较少。
龚时旸和熊贵枢［12］在20 世纪70 年代提出，黄河中游的泥沙输移比为1，泥沙输移比与流域面积并非成反比关系，以后的研究者大都沿用了这一结论。
此后，也有一些学者对部分水土保持重点治理流域的泥沙输移比进行了研究。
如许炯心［13］以无定河流域为例，研究了水土保持措施对流域泥沙输移比的影响，表明人为的水土保持措施能显著降低流域的泥沙输移比; 朱恒峰等［14］对延河流域的研究也得出了类似的结论。
牟金泽和孟庆枚［15］重点研究了大理河流域，通过分析流域面积、沟壑密度等与泥沙输移比的关系，给出了适用于该地区的计算式。
陈浩［16］进一步考虑了径流等水文因素，也给出了大理河流域泥沙输移比的经验公式。
也有学者对黄河流域场次洪水的泥沙输移比特征进行了研究。
如刘纪根等［17］结合地貌形态因子与降雨水文因子，给出了岔巴沟场次暴雨泥沙输移比的计算式，结果表明: 对同一流域，泥沙输移比随含沙量增加而增加; 在降雨洪水条件相同的情况下，随流域面积增加，泥沙输移比减小。
但许炯心［18］对黄河流域下游洪水的泥沙输移比研究结论正好相反，认为由于黄河下游河道宽浅，高含沙水流的输沙不稳定，导致含沙量越高，泥沙输移比越小。
以上这些研究都只是针对黄河某个子流域，鲜有对黄河流域干流和支流泥沙输移比的全面研究，也没有获得适用于整个黄河流域泥沙输移比的计算式。
此外，各经验关系式选取的因子在一些地区难以获取，限制其实际应用。
一般分析流域面积与泥沙输移比的关系较多，得出的结果也更合理和实用［19］。
本文基于泥沙输移比的定义式，利用第一次土壤侵蚀遥感调查图和水文站点实测输沙数据，计算黄河流域干流及中上游主要支流1980s 泥沙输移比，建立泥沙输移比与流域面积的关系，并利用小波分析方法探讨泥沙输移比随流域面积变化的特征。
1 研究区域概况黄河发源于青藏高原巴颜喀拉山北麓的约古宗列盆地，流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东九省(区) ，全长5 464km，流域面积79. 5 万km2 (含内流区面积4. 2 万km2 ) 。
黄河以其含沙量高而闻名，大量泥沙淤积在下游河道，抬高河床，形成地上悬河; 或淤积于水库中，减短水库寿命。
黄河泥沙主要来自黄河中游水土流失剧烈的黄土高原，可以说治黄的重点就在于中游的治沙［12，20］。
我国在1954 年就开始编制黄河流域水土保持规划［21］，其目标为减少入黄的泥沙，充分利用水土资源。
到1982 年，无定河、皇甫川和三川河被国家纳入水土保持重点治理区域［21］。
1990 年又批复《黄河流域黄土高原地区水土保持专项治理规划》［21］，确定了窟野河、秃尾河、孤山川、延河、县川河为黄河流域中游河口镇至龙门区间重点治理支流。
水土保持规划的实施取得了很好的减水减沙效益［22，23］，加之近年来由于全球及区域气候的变化，黄河流域的来水来沙明显下降［24］，流域输水输沙模式的变化和响应也需要从多方面进行研究。
本文选取黄河干流上的唐乃亥、兰州、石嘴山、河口镇、龙门、花园口、利津7 个站点，计算各站控制流域1980s 的泥沙输移比; 选取上游祖厉河以及中游的无定河、皇甫川、三川河、窟野河、秃尾河、孤山川、延河、泾河、渭河、北洛河、汾河，计算支流的泥沙输移比，进而探讨流域面积与泥沙输移比之间的关系。
水沙资料的把口站位置如图1 所示。
2 流域泥沙输移比计算本研究的技术路线如图2 所示。
2. 1 泥沙输移比流域内侵蚀的土壤通过水系输移到流域之外，但河流的输沙量与流域内的侵蚀量之间并不一定相等，两者的比值定义为流域泥沙输移比［3，25］，即SDR=Y/T (1)式中T 为流域内土壤侵蚀模数，t/(km2·a);Y 为流域出口控制断面输沙模数，t/(km2·a) 。
也有学者进一步补充了泥沙输移比的概念，如景可等［26］、蔡强国和范昊明［27］，认为只有在界定了一定的时间系列、空间范围和泥沙输移的粒径界限后，泥沙输移比才有其确切的意义。
按照原始的定义，泥沙输移比的范围为［0，1］。
但若考虑泥沙输移在时间上的滞后，以及在空间上输移－沉积－输移的交替进行，泥沙输移比的上限也有可能大于1; 在发生淤积的河段，由于河段内泥沙的净通量实际为负，该河段的泥沙输移比按照原始定义式的计算结果甚至为负值。
泥沙输移比的计算方法可分为直接计算法和模型求解法［28］。
直接计算法即按照泥沙输移比的概念，在获取流域土壤侵蚀量和把口站输沙量数据后，用定义式进行计算; 模型求解法则通过经验关系或物理模型进行计算求解。
本文采用直接求解法计算流域泥沙输移比。
2. 2 土壤侵蚀量计算及输沙资料获取采用直接求解法计算流域泥沙输移比的关键在于流域土壤侵蚀量的计算和输沙资料的获取。
区域内某段时间的土壤侵蚀模数在野外很难通过实测直接获取，小流域的土壤侵蚀量可使用模型进行估算，而像黄河及其主要支流这样的大流域，还没有适用的估算模型。
通过小流域模型计算并汇总从实际操作上因为数据无法全部获取也无法做到。
鉴于此，基于1980s 第一次土壤侵蚀遥感调查图(1∶ 50 万) 来估算流域土壤侵蚀量。
该次调查数据结合了小区实验、实际调查、遥感技术和专家分析，给出的半定量等级数据得到了认可和大量引用，具有一定的可靠性和权威性。
