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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

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近年来,黄河入海径流量和输沙量急剧减少,使黄河三角洲水沙供求的天然平衡关系遭到严重地破坏,引发了黄河三角洲一系列的环境问题,如黄河三角洲蚀退,海水入侵加剧,生态环境恶化等。黄河入海泥沙是塑造黄河三角洲的基础,是维持三角洲稳定的重要前提。作为主要产沙区的黄河中游(黄土高原区),其产沙量变化将直接影响黄河三角洲的发育演变过程。因此,研究黄河中游主要支流的输沙变化及其影响因素,对于理解黄河入海水沙变异、黄河三角洲演化以及人类活动强烈影响背景下的陆海相互作用有重要的科学意义和现实意义。
　　 本文以60年来(1950-2009)黄河中游7条主要支流(皇甫川、窟野河、无定河、延河、北洛河、泾河、渭河)及支流最终汇入黄河的控制水文站-潼关站逐年的水沙资料为依据,分析各支流年均径流量、输沙量的变化趋势。结果表明,黄河主要支流的年径流量和年输沙量均呈显著的减少,与上世纪50-60年代相比,主要支流的输沙量由13.5亿吨／yr剧减至最近10年的3.4亿吨／yr,减幅达75％。这是区域的气候条件变化(降雨减少)及人类活动(包括水土保持的实施,沿途工农业引水引沙,以及退耕还林等)共同作用的结果。通过分析7条支流年际及阶段性变化的率定曲线,发现北部4条支流(皇甫川、窟野河、无定河、延河)的拟合程度明显高于南部3条支流(北洛河、泾河、渭河)。这与支流流域内人类活动(如水土保持,植被覆盖等)影响的空间差异有关。以7条支流近40年(1950-1989)逐月的水沙资料为依据,分析了年内变化趋势。研究表明这7条支流的径流量在3-4月为小汛期,6-9月为主汛期,而泥沙的输送主要集中在每年的7、8月份,具有典型的季节性。通过对支流季节性率定曲线的分析,表明相比枯季而言,洪季径流量的微小变化将会引起输沙量的较大变化,显示了洪季径流输沙的放大效应。通过对1950年以来黄河中游主要7支流、潼关、利津输沙量的年际变化过程研究,结合干流关键控制站点的水文泥沙观测资料,系统分析了中游主要支流输沙量的变化过程、主要影响因素,进一步探讨了中游泥沙减少对黄河入海泥沙通量变化的控制作用。结果表明,黄河中游主要支流输沙量的急剧减少对黄河入海泥沙通量的变化具有决定性作用,是黄河入海泥沙通量锐减的关键原因；而80年代以来,下游引水、耗水的急剧增加,水库调蓄(淤积)则加剧了入海泥沙通量的快速减少。受气候变化和人类活动影响,黄河中游主要支流泥沙的急剧减少,下游人类活动的强烈影响共同导致了最近六十年来黄河入海泥沙通量的快速递减,成为影响黄河三角洲稳定的重要因素。这对研究全球变化背景下大河流域.海岸带相互作用具有重要的科学意义。

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