赣江流域水沙变化特征分析

摘要

赣江是鄱阳湖最大水系，流域面积约占鄱阳湖流域面积50％。近60年来，赣江流域实施了诸多植树造林、水土流失治理项目，为保护流域生态环境提供了坚实保障，另一方面，为满足农业、工业和城市用水需求，在赣江干支流兴建了许多水利工程。这些强烈人类活动给赣江水沙带来新的变化。本文基于赣江上游4站（干流贡水峡山站、支流章江坝上站、桃江居龙滩站、平水翰林桥站）、中游吉安站、下游外洲站近60年的流量、含沙量实测资料，采用水文过程线、流量历时曲线、水沙双累积曲线以及Mann-Kendall检验、Sen坡度估计、Pettitt突变检测等方法，系统分析了上中下游水沙变化特征，结合流域15个气象站的降雨资料粗略探讨了影响水沙变化的主要因素。结果表明：
　　（1）赣江上游各支流和赣江干流水沙年内分配极不均匀，呈现前凸后凹、以6月为峰值的单峰型，主汛期4～6月径流量约占全年的49%，主汛期4～6月输沙量约占全年的65%；
　　（2）近60年赣江各站径流均表现为丰枯交替的波动变化，各站年径流变化趋势微小，不存在显著突变点，上游4站、吉安站、外洲站年径流的Sen斜率估计值为0.73×108m3、0.67×108m3、0.73×108m3，仅占多年平均年径流的0.26%、0.14%、0.10%；
　　（3）近60年赣江各站输沙量年际变化大，变差系数0.46～0.62，1990s之后输沙量锐减；上游4站、吉安站、外洲站年输沙序列的突变点（Pettitt方法）分别在1998年、1990年、1990年，泥沙相对变化幅度为47%、67%、62%；
　　（4）近60年输沙量呈现显著变化的直接原因是高流量成分（相对历时小于5%的流量值）的减少和日均含沙量的锐减，其中含沙量是输沙量变化的主要因素；
　　（5）近60年赣江流域降水变化与外洲站径流变化特征较一致，降水对径流起到了增加的效应，人类活动总体起辅助作用；水土保持综合治理、水利工程均极大的减少了赣江河道输沙量。
　　在变化环境下，近20年赣江水沙演变规律与1990s之前已有显著差异。一方面水土流失治理、植树造林等减少了坡地土壤侵蚀和流失，另一方面水利工程尤其是大型水利工程建设与运行极大的影响了坝下游河道泥沙输移，这种工程措施对河流水沙的影响是及时和快速的。总体上赣江各站年径流量并没有显著的趋势和突变性，而年输沙量已经出现大幅度锐减，导致近20年径流-输沙量的关系偏离了1990s之前的水沙关系。本文研究结论可以为流域管理、生态环境研究提供参考。

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1绪论

1.1选题背景和意义

1.2国内外研究进展

1.3研究内容与技术路线

2 研究区概况

2.1 自然地理

2.2 水文气象

2.3社会经济

2.4水资源利用

3 数据资料与研究方法

3.1资料来源与资料整编

3.2研究方法

3.3小结

4赣江流域水沙变化

4.1水沙变化基本特征

4.2水沙变化趋势分析

4.3水沙序列突变检测

4.4赣江水沙变化的讨论

4.5小结

5赣江上游水沙变化

5.1 上游4站径流变化

5.2 上游4站输沙量变化

5.3 上游4站含沙量变化阶段特征

5.4 小结

6赣江水沙变化影响因素分析

6.1流域降水变化

6.2影响水沙变化的因素

6.3变化环境下的赣江水沙关系

6.4小结

7结论

参考文献

附录

致谢

在读期间公开发表论文（著）及科研情况