Analysis on river sediment changes of the upper reaches of Yantze River

The sediment load and river sedimentation of the upper reaches of Yangtze River has been undergoing constant changes as complex landform, large mountain area and plentiful precipitation make the drainage area of Yangtze River very vulnerable to water erosion and gravity erosion. Through analyzing the hydrological and sediment load statistics recorded by major hydrological stations along Yangtze River since 1950s, and editing the accumulation graph of annual runoff volume and annual sediment load, we find out that the suspended-sediment of Yangtze river has been decreasing year by year in Wulong Hydrological Station on Wujiang River. Beibei Hydrological Station on Jialingjiang River, Lijiawan Hydrological Station on Tuojiang River and Gaochang Hydrological Station on Minjiang River, Yichang Hydrological Station, Cuntan Hydrological Station along Yangtze River mainstream share the same experience too. But the statistics obtained at Pingshan Hydrological Station on Jinshajiang River shows the sediment load there has increased. Taking ecological construction, hydraulic engineering construction and precipitation changes into consideration, the thesis analyses the causes for the sediment load decrease of Jialingjiang River, Tuojiang River, Minjiang River and Wujiang River and provides us both scientific foundation for further study of river sediment changes of the upper reaches of Yangtze River, and measures to control river sedimentation. Foundation item: Supported by the National Natural Science Foundation of China (50099620) Biography: ZHONG Xiang-hao (1942-), male, researcher, research direction: mountain environment and ecology.     

长江流域年降水量的空间特征和演变规律分析

为获取长江流域年降水量的时空变化特征,对长江流域年降水量进行了空间分区和时间演变分析.根据长江流域146个气象站点1960~2005年的逐年降水量资料,采用经验正交函数和旋转经验正交函数对长江流域年降水量的空间变化特征进行分析,并计算了1960~2005年年降水量的线性演变规律,利用奇异谱分析方法来检测区域降水量发生突变的情况.结果表明,长江流域年降水量主要有3种空间分布型、8个降水变化敏感区域.8个敏感区域中,汉江流域、岷江-嘉陵江源区、乌江流域南部年降水量呈减少趋势,其中岷江-嘉陵江源区减少最为显著,年降水量每10年减少27.1 mm;洞庭湖-鄱阳湖地区、鄱阳湖流域南部、太湖流域、金沙江流域中部、云南地区年降水量呈增加趋势,其中金沙江流域中部年降水量显著增加,年降水量每10年增加17.7 mm.存在降水突变的地区有5个,下游的太湖流域发生最早,时间为1977年,上游云南地区最晚,为1998年.长江流域年降水量有比较明显的空间区域特征,各个区域年降水量的时间演变规律也不一致.     

人类活动对长江泥沙特性的影响

随着长江流域水资源开发利用程度的提高,长江泥沙特性在一定程度上也发生了变化.为分析水资源开发利用对长江泥沙特性的影响,以长江万县、宜昌、汉口、大通、白河、仙桃6个水文站为研究对象,以丹江口、葛洲坝及三峡水库关闸蓄水时间划分研究阶段,利用各站近50 a的日含沙量资料对比分析了各研究阶段长江年、汛期、非汛期、月输沙量变化特性.结果表明,不同历时的输沙量均呈显著减少趋势.该研究成果为评价人类活动对长江生态系统健康与稳定性的影响提供了参考.     

长江输沙与河口的冲淤变化关系

以长江宜昌站、汉口站和大通站的径流量、输沙量等水沙特征值以及在崇明东滩上的实测数据为资料来源，探讨了多年来长江口的来水来沙态势，并运用泥沙通量估算方法，推算出近年崇明东滩的年淤涨速度，通过对比发现：近年来长江的径流量未见减少，输沙量却有减少的趋势；潮滩向海淤涨明显减慢．作者对两者之间存在的关系及其原因作了初步探讨，认为潮滩淤涨减慢在很大程度上是由于长江的输沙量减少所致；淤涨减慢的幅度超过了来沙量减少的程度，其重要原因是上游来沙减少的主要是易于沉积的中粗颗粒部分．     

长江中下游的河床纵剖面演变分析及预测

为预测长江中下游河床纵剖面的演变趋势,利用最小能耗率理论计算了该江段的平衡河床纵剖面,研究了这些河段河床演变规律及其未来的变化。分析了长江水库拦沙、河道采砂、近期水沙变化、未来引水及需水量增长等因素。结果表明,长江中下游河床纵剖面还未达到动态平衡,大部分江段以淤积为主。在没有人类活动影响下,达到动态平衡还需要很长一段时间。由于引水和需水量的增长,未来长江中下游达到动态平衡需要淤积更多的泥沙。     

长江流域水沙输移特性

该文通过对长江上、中、下游（以宜昌站、汉口站、大通站为代表）径流量和输沙量自1865～1985在记录的统计以及两者的相关分析,阐明了长江水沙输移的时空分布特征;径流量从上游向下游明显增加;输沙量洪季自上游向中游递减,下游较中游稍有增加但仍低于上游,枯季从上游向下游增加。这种分布特征受河道比降、河流类型、水流流速、沉积物粒径范围、降水的季节变化以及人类活动等因素控制。     

安徽水阳江上中游输沙特性及水土流失问题

安徽省宣州地区内红壤分布很广，本文依据宣城站的年输沙量及相应的年降雨量、年径流量等资料系列，分析了水阳江上中游红壤地区输沙特性，并且指出该地区存在水土流失的潜在危险。     

Impact on the Yangtze (Changjiang) Estuary from its drainage basin: Sediment load and discharge

This paper focuses on the sediment transport and freshwater discharging from upper Yangtze drainage basin downstream, primarily on the basis of multiyear hy-drological data collected from three major hydrological gauge stations (Yichang, Hankou and Datong). Data indicate highest sediment load in Yichang (5.6×108 t/a), lowest in Hankou (5.1×108t) and second highest in Datong (5.4×108 t). This fluctuations are identical with what has been observed from the annual flood season. About one thirds of the sediment load are trapped in the middle Yangtze River course, where meandering river pattern prevails; rest of them are directly transported to the river mouth area via lower Yangtze River channel, where the river is typically confined by the exposed base rock and almost none is being trapped, instead, minor being drained to the mainstream from the local tributaries. To recognize this sediment delivery and river flow media is vital, because it can highlight morphologic/topographic correlation between the upper drainage basin and the estuary and the erosion and siltation in the river mouth area, where extensive coast has been exclaimed and or being exclaimed, and new navigation channel and port is being constructed. It is particularly crucial for monitoring the impact on estuarine change after 3-Gorges dam being closed in 2009. Data also indicate an increase in freshwater discharging downstream (>7.7×1111 m3/a), of which -50% derived from the upstream and another half concentrated from the local tributaries. The result shows that this numerous freshwater has constantly flowed into the river mouth area to support the estuarine aquaculture and ecosystem, where it is confronted with huge amount of tidal prism (>10 times more than that of the annual runoff) transforming from offshore. Thus, a great concern for saltwater intrusion especially during the dry season is aroused, largely due to the intense upstream agriculture irrigation and large water transfer project, such as the well-planned South-North Water Transfer project.     

Impacts of Soil.Water Conservation in Jialing River on Sedimentation of the Three Gorges Reservoir

The Jialing River is one of the main tributaries of the Yangtze River. The average annual runoff accounts for 16 % and the sediment load 26% of the total at Yichang therefore it＇s one of the main contributors of sediment to the Three Gorges Reservoir. Ever since 1989, our country has implemented ＂Yangtze River soil and water conservation＂ project, Till the end of 1996, altogether 25.8 % of erosion area in Jialing River has been improved after large scale conservation has taken effect. The analysis and comparison between records taken before and after the implementation of soil and water conservation on runoff and sediment yield indicated that the sediment load soil erosion in Jialing river basin has been taken under control to some extent. Amount of annual runoff in main conservations have generally dropped by exponential function. Obvious result has been achieved in Jialing River, efficiency of sand reduction is about 10%-25%. Therefore, sediment to Three Gorges Reservoir is decreased accordingly, and it will be beneficial to take advantage of reser- voir＇s synthetic benefit.     

长江上中下游河道水沙特征和水沙关系简

利用1950—2010年间宜昌、汉口和大通站的有关资料,对比分析长江流域上中下游河段的径流量和输沙量特性及其在时间上和空间上的变化规律.1950—2010年宜昌站多年平均径流量为4.32×10¹¹ m³,汉口站为7.07×10¹¹ m³,大通站为8.96×10¹¹ m³,上游来水量与中下游来水量各占一半左右.年际间年径流量存在波动变化,但未出现明显的趋势性增减变化.而三峡水库建成后径流量存在年内削峰补枯现象;1950—2010年宜昌站多年平均输沙量为4.34×10⁸ t,汉口站为3.59×10⁸ t,大通站为3.90×10⁸ t,泥沙主要来源于上游流域.而年际间年输沙量从20世纪80年代开始出现下降,尤其2003年三峡水库建成后输沙量出现锐减,宜昌站年平均输沙量降为0.54×10⁸ t,汉口站为1.17×10⁸ t,大通站为1.52×10⁸ t,汛期输沙量减少更明显,而且不同粒径组的悬沙输沙量出现不一致的下降,这与中下游河床和岸滩沉积物再浮悬泥沙及湖泊补给的泥沙组成有关.对悬沙不同粒径组的输沙量与径流量之间建立散点关系图,表明D≥0.1 mm泥沙粒径组的线性关系较好,而全沙粒径组尤其是细颗粒组相关性较差,符合河流动力学的相关理论.本研究成果对认识近年来人类活动干扰下的长江流域水沙变化有着重要的现实意义.     

神府东胜煤田开发对河流泥沙的影响研究

通过对乌兰木伦河王道恒塔水文站采矿前后河道汛期径流量、输沙量、含沙量及泥沙颗粒粒径等资料的分析发现，与采矿前相比，采矿后同雨量下河道汛期径流量有所增加，但汛期输沙量、汛期径流和输沙量的关系、汛期含沙量以及泥沙颗粒大小等都没有变化。采矿对河流泥沙的增加主要表现在汛期日洪量大于０．１×１０８ｍ３的大洪水中。１９８８和１９８９年两次大洪水的日均含沙量较采矿前同级流量洪水的日均含沙量增加了８８．７％。     

额尔齐斯河流域气候特征及变化趋势分析

选取额尔齐斯河流域斋桑泊、塞米巴拉金斯克、鄂木斯克、托博尔斯克4个代表站1948~1995年实测逐月降水与气温资料,利用距平分析法、5年滑动平均法、坎德尔秩次相关检验法及相关水文统计方法对流域内气候特征及变化趋势进行了分析.结果表明:额尔齐斯河流域年均降水量在200~500mm之间,主要集中于夏、秋两季,下游降水较上游丰富,但年际变化下游小于上游;年及四季降水量在1948~1995年期间整体呈上升趋势;流域年均气温自上游到下游逐渐降低,但年际变化逐渐增大,流域年均气温多年来总体呈上升趋势.     

黄河下游防洪减淤对洪水水沙搭配的要求

本文总结了以往对黄河下游河道冲淤临界条件的研究情况，分析了下游河道淤积严重的水沙搭配情况；利用1960～1999年422场洪水资料建立了黄河下游4个河段洪水排沙比综合水沙与边界系数的关系，该系数包括流量、含沙量、洪峰流量变幅、洪水沿程衰减系数、洪水历时、早滩流量、前期累积淤特别是等因素；利用4个河段的冲淤临界条件勾画出了4个河段洪水冲淤调整与来水来沙搭配之间的关系；被关系可为小浪底水库调度决策以及黄河下游治理提供参考。     

汶川大地震对岷江上游水资源与水环境的影响

岷江是长江上游的最大支流,发源于四川与甘肃交界的岷山南麓,都江堰之上河段为上游,是成都平原及其下游最重要的水源河.流域区属高山峡谷区,高山耸峙,河流深切,北段为山原地貌,南段为高山峡谷地貌.岷江上游位于青藏高原东缘,河流自北西向南东分别流经松潘-甘孜地槽褶皱系、龙门山断裂带和四川盆地.汶川大地震在给人民生命财产造成重大损失的同时,也对岷江上游的季节性水量,岷江水质产生了重大影响.由于汶川地震诱发和潜在的地质灾害,对上游的水电工程形成了潜在的巨大威胁,其影响应在灾后重建规划时予以高度重视.     

白龙江上游径流变化特征及其与人类活动的关系

以1961~2010年白龙江上游舟曲站月径流和降水为基础,利用年内分配不均匀系数和完全调节系数、线性倾向估计、累积滤波器法、M-K秩次相关性检验、双累积曲线等方法,对白龙江上游径流变化的一般特征、变化趋势和人类活动的影响进行分析。结果表明:白龙江上游径流年内分配趋于稳定,径流年际变化呈显著下降趋势,其中4、7、9~11月份径流呈极显著减下趋势。在1970年前,白龙江上游径流变化主要受降水影响;1970年之后,人类活动对径流的影响逐渐加大,成为影响白龙江上游径流变化的主要因素。     

长江流域生态环境问题及其成因

分析长江流域上中游的水土流失与地质灾害、中下游的洪涝灾害、长江口的赤潮、长江水质污染、流域生物多样性变化、流域内人群健康等问题;论述了长江流域生态环境恶化的成因:森林植被的锐减是造成水土流失的主要因素,区域自然地理特征是洪灾和地质灾害的基础,污染物的大量排放造成了长江水质的污染和长江口的赤潮,水利设施的兴建使得濒危物种增多,城市化增加了洪灾损失;提出了保护和恢复长江流域和谐生态环境的有效措施:增加环境建设的投入和增强人们的环保意识,重视森林植被的保护等.     

汾河上游水保治理对汾河水库泥沙淤积的影响分析

分析了汾河上游水土保持治理对汾河水库泥沙淤积的影响。结果表明,随着时间的推移,汾河水库来沙量及淤积量总体呈减少趋势,减少幅度最明显的是在1998年以后。究其原因,除受降水量及入库水量减少因素影响外,主要是上游水土保持治理发挥了重要作用。     

长江上游生态修复与重点区域治理研究

在分析水土流失对洪水、河道影响与洪灾形成的基础上，通过比较分析与实地考察，阐述了四川省域水土保持在长江上游生态建设中的地位。指出了长江上生态修复的重点区域，并就治理对策作了分析探讨。     

松花江干流中游段径流年内分配变化规律

为了研究松花江干流中游段的径流年内分配变化规律,以哈尔滨站和佳木斯站1954—1987年、2001—2007年的逐日流量资料为基础,对径流年内分配的不均匀性、集中程度和变化幅度等指标进行了分析计算.结果表明:(a)松花江干流中游段在20世纪70年代径流年内分配较为均匀,80年代最不均匀;哈尔滨站的径流年内分配不均匀性和集中度通常要小于佳木斯站;最大径流出现的时间哈尔滨站滞后于佳木斯站.(b)2个站径流年内分配不均匀系数、完全调节系数、集中度和集中期的变化过程是同步的,且前3个指标之间具有较大的相关关系.     

近60年玛纳斯河径流变化规律的分析

玛纳斯河是该流域绿洲生存的命脉,流域上游山区形成的径流是供给中下游平原及绿洲区的重要水源。本文根据玛纳斯河流域上游肯斯瓦特水文站1955-2010年系列径流资料,利用Mann—Kendall非参数统计检验和小波分析方法对近60年玛河径流年内、年际变化特征进行分析。结果表明：玛纳斯河径流年内分配极不均匀,主要集中在6-8月,在季节分配上,夏季径流量最丰,其次是秋季,冬季径流最小;径流年际变化大,径流变化具有明显的周期性及阶段性,丰枯时期显著,并存在32年、10年左右的主周期;近60年玛纳斯河径流量总体呈增加趋势,而且在1995年发生突变,即从1995年玛纳斯河开始趋于丰水趋势。