中国南北过渡带典型流域输沙变化及其驱动因素

摘要

南北过渡带是中国重要的地理-生态过渡带。南北过渡带主要河流的径流量和输沙量发生显著变化,直接影响了流域生态治理、水资源开发利用。前期研究多集中于南北过渡带的某一流域,针对整个区域河流输沙量时空变化特征及驱动因素仍缺乏较系统深入的研究。本文基于1961—2016年渭河、汉江和嘉陵江三个典型流域56个代表性水文站实测输沙资料,采用Mann-Kendall趋势检验和Pettitt突变检验分析流域输沙时空变化特征,结合双累积曲线法定量评估输沙变化影响因素。研究结果表明:(1)三个典型流域内各水文站年输沙量减小趋势均达到极显著水平(P<0.01),咸阳、皇庄以及北碚站2010—2016年的年均输沙量与20世纪60年代相比,减幅超过84%;(2)各站输沙序列主要在20世纪60年代末和1990年左右发生突变;(3)研究区多年平均输沙模数呈现西高东低的空间分布,且随时间变化整体呈现减小趋势,主要侵蚀产沙区包括渭河上游、汉江丹江干流沿岸、汉中盆地周边地区、嘉陵江干流中下游及其支流西汉水、白龙江中下游、涪江上游区域;(4)人类活动是河流输沙量减少的主要驱动因素,对输沙变化的贡献率均超过94%;渭河流域输沙量减少主要受水土保持治理影响,汉江和嘉陵江流域则与生态工程以及梯级水利工程建设有关。本研究可为南北过渡带不同区域水土流失防治以及流域综合治理提供科学依据。