延河流域水土保持對徑流泥沙的影響

吳磊

摘 要：本文主要是利用Peitt系列的無參數(shù)識別法和統(tǒng)計檢驗方法來對整個延河流域的泥沙和徑流的實際情況進行分析，并且利用流量歷時曲線來對前后的變化進行觀察，主要研究的是水土保持對于整個徑流泥沙的影響。通過突變點前后的變化情況可以得知，如果水土保持的力度逐漸的加大，那么攔蓄泥沙和徑流的作用也會不斷的增加。本文就是對延河流域水土保持對于徑流泥沙的影響進行分析，為相關(guān)的研究提供借鑒。

關(guān)鍵詞：延河流域；水土保持；徑流泥沙

延河流域?qū)儆邳S土高原地區(qū)，位于丘陵溝壑地帶，延河流域使得黃河泥沙不斷增加，是黃河泥沙的主要來源之一，相關(guān)人員為了要減少黃河流域的泥沙量，最大限度的避免水土流失，在這一區(qū)域做了大量的工作，開展水土保持工作，減少泥沙的含量，通過水土保持等相應的措施來改變延河流域的徑流與泥沙，對這一區(qū)域進行綜合治理。

1 研究區(qū)域的基本情況

延河流域是黃河流域中十分重要的支流，這一支流屬于一級支流，在黃河的北岸，從地形地貌來看，這一地區(qū)呈現(xiàn)溝壑狀，產(chǎn)生較多的泥沙，黃河流域的泥沙大多來源于此。延河流域的發(fā)源地是陜西省，之后途徑多個地區(qū)流入到黃河，延河流域的流域面積達到了7725平方千米，全長是286千米，屬于整個延安市的第二大河流，在北部和清澗河相互接壤，整個河源地帶處于上游地區(qū)，延河流域的峽谷呈現(xiàn)v型狀，河道的彎曲程度較大，而且整個河床最窄的位置也達到了10米左右，在中游地區(qū)長度達到了114.8千米，中游地區(qū)是整個沿河流域的主要的河段，在中游，河流寬度達到了600米，相對于上游地區(qū)來說，中游地區(qū)較寬。沿河流域的徑流存在著地區(qū)差異大的現(xiàn)象，從上游到下游，整個沿河流域的徑流，會逐漸的降低，水土流失極其嚴重，有許多的泥沙，這些泥沙大多數(shù)為懸移質(zhì)，在這樣的情況下，整個河流的輸沙規(guī)模較大，是黃河流域的主要沙源之一。

2 數(shù)據(jù)的收集和研究的方法

2.1 水土保持的情況

延河流域在開展水土保持治理的過程中，治理的面積發(fā)生了一定的變化，總的治理面積逐漸的增加，從1990到2010這10年間，治理面積的比例從0.9%上漲到了3.8%，這一比例大幅度的增加。在這一期間人們也開展了大量的治理工作，進行退耕還林，增加綠化面積，實行山川秀美工程，這樣就使得整個延河流域水土的治理取得了顯著的成果。

2.2 水文泥沙的資料

在對甘谷驛、延安和棗園等地區(qū)的水文站進行相應的數(shù)據(jù)分析之后，結(jié)合33個雨量站的數(shù)據(jù)資料可以得知，控制面積分別為589平方千米、3208平方千米和719平方千米，具體的情況如表1所示。

2.3 水文泥沙要素的演變

利用相關(guān)的統(tǒng)計方法來對相關(guān)的情況進行檢測的過程中，Sen's方法是一種使用線性模型來對整個殘差進行估算的一種方法，這種方法自身是不具備正態(tài)分布的特征的，在應用的過程中存在著定量化程度高、人為干擾少、使用范圍廣的特點，在這樣的情況下，就需要從氣溫、泥沙、降水和徑流等方面來進行相關(guān)序列資料的分析。

3 結(jié)果

3.1 水文泥沙演變趨勢

延河流域存在著極為嚴重的水土流失情況，而且泥沙的含量較高，在這樣的情況下，就必須要將水土保持工作做好，隨著水土保持工作的不斷進行，使得延河流域泥沙也出現(xiàn)了一定的變化，通過甘谷驛、延安和棗園等地區(qū)的降雨量來看，年降雨量和徑流并沒有出現(xiàn)任何的變化，通過水土保持，使得泥沙量逐漸的降低，根據(jù)相關(guān)的檢驗結(jié)果就可以得知，而且變綠達到了0.003億t/a，這三個站點的年徑流都呈現(xiàn)出減少的趨勢，其變率達到了0.22mm/a、0.13mm/a和0.37mm/a，隨著水土保持工作的不斷深入，使得汛期內(nèi)的徑流比例在逐漸的下降，而且枯水季的徑流比例在逐漸的上升，從三個站點的數(shù)據(jù)來看，水土保持有著顯著的效果，能夠起到削峰補枯的效果。

3.2 水文泥沙突變點分析

在整個延河流域，甘谷驛、延安和棗園等三個站點的年降雨量、年徑流深度等相關(guān)的方面都沒有檢測到相應的突變點，在這一檢測的過程中，年泥沙量是有著一致的趨勢的，在1971年與1996年出現(xiàn)了相應的突變點，這兩個突變點的置信度水平達到了0.001和0.01，但是從整體的年徑流量來看，從1971到1996年，相關(guān)的年徑流深度也處于整個被檢測年限的最高值，2010年處于最低水平。

3.3 水土保持的調(diào)節(jié)作用

河流水量可分為降水直接產(chǎn)生的流量和基流流量兩部分。直接流量即為相應于降雨馬上產(chǎn)生的流量，基流包括流域植被截留部分和土壤中被儲留后在緩慢流出的部分。直接流量包含溪流的流路上降水和短暫透過露巖的水、降于地表后又原封不動流出的水和降于山腹斜面的又經(jīng)過地表或土壤表層很快流出的水。直接流量和基流流量的比例，在一定程度上反映流域植被對徑流的影響程度。流域植被越好，直接流量越小，對徑流的調(diào)節(jié)作用越大。

通過對坡底水文站年徑流量與年內(nèi)降雨直接產(chǎn)流水量進行分析計算，坡底站流域植被截留率為68.78%。通過計算還可以看出，流域植被截流主要與植被有關(guān)，但也和降雨強度和降雨歷時及降水量有關(guān)。如1996年、2000年，該流域發(fā)生較大洪水，植被截留率都比正常年份低2～3倍，說明流域植被截留也是有一定限度的，超過流域植被截留能力后，則全部以直接產(chǎn)流形式流出。而且降雨強度愈大，降雨愈集中，植被截留率愈低。

3.4 水土保持對于延河流域的影響

水土保持工作最為重要的就是植被，植被較好的土壤具有特殊的水、熱、氣條件，有利于土壤生物、微生物的滋生繁衍，促使土壤有機質(zhì)分解和土壤結(jié)構(gòu)形成，加速土壤發(fā)育。同時，土壤中動物活動的洞穴、孔道和植物根系的生長更新，使土壤密度小，總孔隙大，非無管孔隙比例增大，這些有利于土壤持水量的提高和土壤水分運動。水分在不同土層內(nèi)緩慢地沁流，最后進入延河流域，可以調(diào)節(jié)徑流，改善延河流域水文狀況，達到涵養(yǎng)水源的作用。

4 結(jié)論

延河流域平原不同地區(qū)出現(xiàn)的水土流失情況程度不同。為了及早治理和防治水土流失情況，保證社會經(jīng)濟又好又快的發(fā)展，為人們提供良好的生活環(huán)境，在延河流域平原區(qū)開展水土保持工作是具有重要意義的。

參考文獻

[1]郭蘭勤，丑述仁.基于DEM不同路徑算法的溝壑密度提取[J].地下水，2011，33（6）：145-147.

[2]陳伯讓.黃土高原水土保持綜合治理的實踐[J].中國水土保持，2005（12）：3-4.

[3]吳良超.基于DEM的黃土高原溝壑特征及其空間分異規(guī)律研究[D].西安：西北大學，2005.

[4]李麗，郝振純.基于DEM的流域特征提取綜述[J].地球科學進展，2003，18（2）：251-256.