黄土高原面积-高程分析及其侵蚀地貌学意义   总被引：2，自引：0，他引：2  

信忠保  许炯心  马元旭 《山地学报》2008,26(3)

黄土高原是中国乃至世界最为著名的水土流失区之一,黄河的泥沙主要来源于此.面积-高程积分(Hypsometric integral,HI)分析常被用于侵蚀地貌区的地貌发育阶段判定.通过探讨HI与DEM分辨率、分析窗口之间的尺度效应,分析了黄土高原HI空间格局和发育阶段性,并在此基础上揭示了侵蚀产沙和地貌发育关系.研究表明:利用不同分辨率DEM计算的HI具有很好的稳定性,HI对DEM分辨率不具有依赖性;然而,利用不同分辨率的分析窗口所计算的黄土高原原HI值,表现出随着分析窗口的增大,HI表现出按照乘幂函数关系下降的趋势.黄土高原HI具有显著的空间分异特征,即汾渭谷地、宁夏内蒙沿黄冲积平原等地堑凹陷区是HI低值区,而黄土丘陵沟壑区是HI的高值区;黄土高原丘陵沟壑区地貌发育处于幼年期、壮年期和老年期的面积分别占总面积的7.9%、83.4%和8.7%,整体来看处于地貌发育壮年期;黄土高原丘陵沟壑区侵蚀产沙强度和地貌发育过程关系密切,HI与输沙模数存在显著的正相关.当前,黄土高原强烈的侵蚀产沙是其地貌发育处于壮年期的自然表现,这将是一个非常漫长的自然过程.  相似文献   

水沙条件对黄河下游河道输沙功能的影响   总被引：4，自引：3，他引：1  

许炯心 《地理科学》2004,24(3):275-280

提出河道输沙功能指标Fs为进入某一河道的泥沙总量(干流与支流输入沙量之和)与输出这一河道的泥沙量之比。河道输沙功能与来水量和来沙量有密切关系,若来水减少,来沙增多,则河道输沙功能减弱。来沙中大于0.05mm粗泥沙含量百分比与河道输沙功能指标成负相关。来沙系数、特别是粗泥沙的来沙系数,是决定黄河下游输沙功能的重要因子;来沙系数越大,则河道输沙功能指标越低。场次洪水的输沙功能指标随场次洪水最大含沙量的增大而降低,历年河道输沙功能指标随各年中高含沙水流频率的增高而降低。小浪底水库修建后,为我们通过调水调沙提高河道输沙功能提供可能。研究表明,场次洪水平均含沙量35kg/m3,或场次洪水平均来沙系数为(0.015kg·s)/m6,是在调水调沙中实现河道输沙功能优化的最优含沙量和最优来沙系数,平滩流量则是实现河道输沙功能最大化的最优流量级。  相似文献   

无定河流域侵蚀产沙过程对水土保持措施的响应   总被引：28，自引：0，他引：28  

许炯心 《地理学报》2004,59(6):972-981

以黄河中游多沙粗沙区代表性支流无定河为例,研究了降水量变化的背景下水土保持措施对无定河流域侵蚀产沙的影响。从总体上看,年输沙量和年径流量都表现出随时间而减小的趋势,梯田、造林、种草和淤地坝拦沙造地4项水土保持措施面积随时问增大的趋势极其显著。全流域面半均年降水量和汛期(6-9月)降水量则略有减少的趋势,但其减少趋势的显著性远低于水土保持措施随时间变化的显著性。产沙模数与梯田、坝地、造林和种草面积的关系,均表现出明显的负相关。对基准期(1956～1969年)和措施期(1970～1996)进行了比较,结果表明,实施水土保持措施以后,产沙模数、径流系数和汛期径流能够被降水所解释的百分比,分别由69％、80％和77％,下降为26％、31％和54％。说明在后一时期中,水土保持措施起了很大作用,因而降水变化对于产沙模数、径流系数、汛期径流量变化的贞献率大大减小了。以1956～1996年间41年的资料为基础,建立了伞沙产沙模数与径流系数、汛划降雨量、最大一日雨量、最大30日累积雨量、梯田林草面积和坝地面积之间的多冗同归方程,该方程表明,全沙产沙模数随汛期降雨量、最大一日雨量、最大30日累积雨量的增大向增大,随梯田林草面积和坝地面积的增大而减小,随径流系数的增大而增大。为了区分人为因素与气候变化对侵蚀产沙变化的影响,采用对数据进行标准化处理之后再进行多元回归分析的方法,来确定相对贡献率。结果表明,降水变化和水土保持措施变化对无定河全沙产沙模数变化的贡献率大致相等,前者占5013％,后者占49．7％。文中还建立了粗泥沙产沙模数与上述影响因子之间的多元回归方程。  相似文献   

黄河三角洲造陆速率对夏季风强度变化和人类活动的响应     

许炯心 《海洋学报》2007,29(5):88-94

以夏季风强度指数和年均气温作为反映气候变化的指数,以人类净引水量和流域水土保持面积作为反映人类活动变化的指标,并以黄河流域为例,研究了三角洲造陆对气候变化和人类活动的响应.研究表明,夏季风强度指数的变化可分为三个阶段:(1)在1951~1963年夏季风强度指数呈持续增强的变化趋势;(2)在1963~1965年夏季风强度指数呈突变式减弱;(3)在1966~2000年夏季风强度指数保持在较低的水平上,且呈缓慢减弱的趋势.年降水量变化与夏季风强度指数有同步关系.从1950到1970年的年均温度在波动中略呈降低趋势,然而从1970年开始年均温度在波动中具有持续上升的趋势.气候变化会导致入海泥沙通量的变化,并可能进一步导致三角洲造陆速率的变化.黄河三角洲造陆速率、入海泥沙通量在1952~1964年均呈增大的趋势,1964年后则呈减小的趋势,在总体上与夏季风强度指数的变化趋势相同.除了气候变化以外,流域水土保持和引水对三角洲造陆也有影响.多元回归分析表明,三角洲造陆速率随夏季风强度指数的减弱而减小,随年气温的升高而减小,随梯田林草面积的增加而减小,随年净引水量的增加而减小,同时还表明,夏季风强度指数、年均气温、水土保持措施面积和人类净引水量对三角洲造陆速率变化的贡献率分别为34.94%,3.80%,53.82%和7.44%.表示气候变化的两个变量的贡献率之和为38.7%,说明气候变化对黄河三角洲造陆过程的影响是不容忽视的.  相似文献   

历史上治黄治淮的环境后果     

许炯心 《云南地理环境研究》1989,1(1):79-88

本文通过历史与现代过程的分析,探讨了历史上治黄治淮的环境效应,特别是黄河筑堤和淮河高家堰修筑所造成的环境后果。黄河筑堤为下游平原地区的开发提供了条件,但河床的抬高,地上河的形成,使黄河改道频繁,并由此控制了徽地貌的形成,影响了土壤的成土过程和分布、地表水和地下水动念、涝渍灾害和盐碱化。黄河夺淮后,高家堰的修筑使洪泽湖面积急剧扩大,水位迅速提高,并使之成为中国和世界上最早的大水库。并由此增加了洪涝灾害的机遇和频率。  相似文献   

人类活动对黄河中游高含沙水流的影响   总被引：7，自引：2，他引：7  

许炯心 《地理科学》2002,22(3):294-299

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。  相似文献   

黄河下游泥沙淤积的经验统计关系   总被引：4，自引：0，他引：4  

许炯心 《地理研究》1997,16(1):23-30

以黄河下游历年实测水文泥沙资料为基础,运用多元回归分析方法,建立了下游河道淤积量与淤积强度的经验统计关系。揭示了不同粒径组泥沙的来量和它们在全沙中所占的比率对下游河道淤积特征的影响。同时,研究了高含沙洪水及清水基流对下游河道淤积的影响。  相似文献   

渭河下游河道调整过程中的复杂响应现象   总被引：2，自引：1，他引：1  

许炯心 《地理研究》1989,8(2):82-90

应用系统复杂响应的原理研究三门峡水库上游渭河河道调整过程,表明上游河道河床形态对基面上升所作出的响应是复杂的,弯曲系数的变化为先减小而后增大,宽深比的变化是先增大后减小,比降由先减小而后增大,最后均趋于稳定.  相似文献   

不同水沙条件下黄河下游二级悬河的发展过程   总被引：5，自引：0，他引：5  

杨吉山  许炯心  廖建华 《地理学报》2006,61(1):66-76

以大量实测横断面资料为基础．研究了1973～1997年不同水沙过程对黄河下游二级悬河形成过程的影响。发现花园口至高村河段二级悬河集中形成于1985～1997年的枯水阶段．高村以下河段二级悬河的形成可分两个阶段，1973～1985年大水条件下是冲刷主槽和淤积滩地的时期，但是由于泥沙主要堆积在靠近滩唇的部位，造成河床横比降增大：1985～1997年枯水条件下泥沙在主槽中大量淤积，导致二级悬河的形势更加严重。生产堤限制了泥沙的堆积范围．导致生产堤内滩地平均高程增长速度明显快于生产堤外滩地平均高程增长速度．生产堤距较窄的河段生产堤内滩地平均高程增长速度较快．显示了生产堤对二级悬河的发展有促进作用。  相似文献   

黄河上游内蒙古河段平滩流量对人类活动和气候变化的响应   总被引：1，自引：0，他引：1  

许炯心 《地理科学》2016,36(6):837-845

冲积河流平滩流量既反映了河道尺度上的水文-地貌耦合关系,又与流域因素密切相关。从这一概念出发,以黄河上游内蒙古河段为例,研究了平滩流量的变化,并在流域层面与河道层面上对其成因进行了研究。结果表明：上游水库调节改变了出库流量过程,使汛期流量大幅度减小,泄流过程均匀化,因而平滩流量减小。在龙羊峡水库修建后洪水流量减小导致漫滩机遇降低的情形下,泥沙淤在主槽内,也是平滩流量减小的重要原因。泥沙冲淤对于平滩流量的影响存在着某种累积或滞后效应,巴彦高勒平滩流量Q_bf,BY不仅与当年的冲淤量有关,还与以前冲淤量有关,前4 a平均淤积量对平滩流量的影响最大。建立了平滩流量与前4 a累计淤积量、年均流量、年最大日流量的多元回归方程,该方程表明平滩流量既与当年的流量特征相联系,也与一定时间尺度上河道冲淤造成的后果相联系,反映了某种水文地貌耦合关系。研究还表明,存在着以下因果关系链：龙羊峡水库修建→汛期来沙系数增大→河道淤积加强→平滩流量减小。因此,通过改变龙羊峡水库的运用方式,增大汛期下泄流量,可以减小河道淤积、增大平滩流量,从而增大下泄洪水的能力,降低凌汛期间的防洪压力。平滩流量的变化是流域因素变化的结果,所建立的多元回归方程表明,在50 a的时间尺度上,暖干化指标的增大、引水率的增大、水库总库容的增大和天然径流系数的减小,是黄河上游平滩流量减小的原因。  相似文献