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水 利 学 报
2023年 1月 SHUILI XUEBAO 第 54卷 第 1期
文章编号:0559 - 9350(2023)01 - 0024 - 10
黄土高原现状产沙情势评价
刘晓燕
(黄河水利委员会,河南 郑州 450003)
摘要:在黄河来沙锐减背景下,厘清现状黄土高原在不同降雨情景的年均产沙量,对客观认识黄河未来水沙情势
具有十分重要的意义。本文分析了过去 60年黄土高原汛期径流及含沙量变化特点,认为该区 2010年以来的下垫
面可作为现状产沙情势评价的代表下垫面。采用理论推算和实际产沙能力分析等两种方法,计算了黄土高原现状
下垫面在 4种降雨情景下的年均产沙量。结果表明,如果汛期降雨较 1956—2019年均值偏丰 0~17.3%,2010—2019
年下垫面的年均产沙量为 3.9亿t?a~5亿t?a;若基于 2018年以来的下垫面,其年均产沙量为 3.6亿t?a~4.5亿t?a;受
坝库工程拦截影响,可输送至潼关断面的沙量更少。分析了黄土高原植被和梯田的发展趋势,并考虑流域产沙指
数与植被梯田覆盖状况的响应规律,认为该区产沙能力进一步降低的潜力很小。事实上,由于年降雨量 450mm
以下地区的新生植被抵御恶劣气候和人类干扰的能力较低,黄土高原产沙量存在反弹至 5亿t?a~8亿t?a的风险。
关键词:黄土高原;产沙情势;植被;
梯田;降雨
中图分类号:TV141 文献标识码:A doi:10.13243?j.cnki.slxb.20220173
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2000—2021年,黄河潼关水文站年均输沙量 2.41亿t?a、汛期 6—9月含沙量 18.3kg?m ,分别较
1919—1959年降低 85%、67%。在此背景下,黄河水沙变化成为近年广受关注的热点问题 [1 - 4] 。考虑
到水库和淤地坝拦沙是导致近 20多年黄河沙量减少的重要原因 [5 - 7] ,而坝库拦沙量一般被视为 “非可
[6]
持续减沙量” ,因此本文重点关注黄河流域潼关以上黄土高原地区的现状产沙情势。
1 数据与方法
1.1 研究区范围 本文研究范围包括黄河循化- 青铜峡区间的黄土丘陵沟壑区(简称黄丘区)、内蒙古
十大孔兑、黄河河口镇至龙门区间(简称河龙间)、汾河流域、渭河咸阳以上、泾河张家山以上和北洛
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河状头以上地区(图 1),总面积约 39万km 。为论述方便,以下将其简称为 “黄土高原”。不过,考
虑到该区有大片水土流失轻微的土石山区、平原、风沙区和次生林区,故本文重点关注图 1中的黄色
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区域,面积 21.5万km ,称其为 “黄河主要产沙区”。据 1950—1969年实测数据推算,黄河主要产沙
区的产沙量占黄土高原总产沙量的 94%。
1.2 数据采集与处理 为真实反映林草植被和梯田状况,利用分辨率为 30m的遥感影像,配合大量
野外样方核对,解译了 1998年前后、2010年、2013年、2016年和 2018年的土地利用和植被盖度;
利用分辨率为 2.1m的遥感影像,提取了 2012年和 2017年梯田面积;利用分辨率为 250m的遥感影
像,提取了 2000—2021年植被盖度。
为科学描述植被梯田对流域水土流失的影响,本文采用刘晓燕等创建的易侵蚀区、林草有效覆盖
率和林草梯田有效覆盖率等概念 [8] 。其中 “易侵蚀区” 是指流域剔除平原、城镇、河川地和石山区等
收稿日期:2022 - 03 - 14;网络首发日期:2022 - 06 - 23
网络首发地址:https:??kns.cnki.net?kcms?detail?11.1882.TV.20220622.1015.002.html
基金项目:国家重点研发计划项目(2016YFC0402403)
作者简介:刘晓燕(1964 - ),博士,正高级工程师,主要从事黄河水沙变化研究。E - mail:liuxiaoyan@yrcc.gov.cn
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