黄土高原水沙变化新格局
作者：穆兴民
出版时间：2019年版
内容简介
黄河径流和水沙变化研究是一个永恒的课题。《黄土高原水沙变化新格局》集成作者团队多年研究成果，系统分析了黄土高原水沙研究进展，重点围绕21世纪以来黄河水沙的突兀性减少问题，分析了影响黄土高原降雨及水土保持措施变化；从典型支流到区域，揭示了黄土高原水沙格局变化及其主要原因；针对各界关注的焦点，研究了黄土高原植被及淤地坝的减水减沙机理及其作用。
目录
前言
第1章 黄土高原的水土流失与水土保持 1
1.1 黄土高原地貌和土壤侵蚀 1
1.2 黄土高原土壤侵蚀影响因素 3
1.3 黄土高原土壤侵蚀分区 5
1.3.1 黄秉维的土壤侵蚀分区 6
1.3.2 朱显谟的黄土高原土壤侵蚀分区 9
1.3.3 水利部黄河流域土壤侵蚀分区 10
1.3.4 黄土高原水土流失综合治理分区 11
1.4 黄土高原土壤侵蚀评价 13
1.4.1 土壤侵蚀定性评价方法 13
1.4.2 土壤侵蚀定量评价方法 14
1.4.3 土壤侵蚀模型在黄土高原的应用述评 15
1.5 黄土高原水土流失状况 16
1.5.1 土壤侵蚀强度分布 16
1.5.2 土壤侵蚀强度的区域差异 18
1.5.3 土壤侵蚀年际变化 19
1.6 黄土高原的水土保持 21
1.6.1 梯田措施 21
1.6.2 林草措施 23
1.6.3 淤地坝措施 24
1.6.4 治沟骨干工程 25
1.7 黄土高原水土保持效益评估 26
1.7.1 淤地坝措施 27
1.7.2 梯田措施 28
1.7.3 林草措施 29
1.8 结论 30
参考文献 32
第2章 黄土高原侵蚀性降雨格局变化 36
2.1 降雨特征及其研究 36
2.1.1 雨量的时间变化特征 36
2.1.2 雨量的空间分布特征 38
2.1.3 黄土高原侵蚀性降雨与降雨侵蚀力 39
2.1.4 黄土高原极端强降雨变化 41
2.2 黄土高原降雨格局 43
2.2.1 雨量和降雨天数年际及年内特征 44
2.2.2 雨量和降雨天数趋势变化特征 47
2.2.3 雨量空间分布特征 48
2.2.4 雨量主要等值线年代变化特征 49
2.2.5 典型时段雨量和降雨天数空间变化 50
2.2.6 雨量和降雨天数趋势空间变化特征 51
2.3 黄土高原不同等级降雨空间分布 53
2.3.1 降雨指标的年内变化特征 53
2.3.2 降雨指标的年际及年代变化特征 54
2.3.3 特征降雨指标空间分布特征 55
2.3.4 特征降雨指标趋势分析 56
2.3.5 特征降雨指标趋势空间分布特征 57
2.4 基于黄河水沙时段变化特征的不同等级降雨变化 59
2.4.1 不同降雨指标典型时段年际和年内变化 60
2.4.2 降雨指标典型时段频率变化特征 62
2.4.3 典型时段降雨指标的差异 64
2.5 结论 67
参考文献 69
第3章 黄河径流与气候和人类活动 72
3.1 黄河径流研究现状 72
3.1.1 气候变化对径流的影响 72
3.1.2 人类活动对径流的影响 74
3.1.3 黄河径流变化的研究 75
3.2 黄河中游径流量变化过程 76
3.2.1 黄河干流径流量变化 77
3.2.2 黄河中游干流径流量变化 79
3.2.3 黄河中游主要支流径流量变化过程 90
3.3 黄河中游径流对气候变化及水土保持的响应 98
3.3.1 气候要素变化分析 98
3.3.2 人类活动分析 105
3.3.3 降水与人类活动对黄河中游径流影响的评价 109
3.4 典型支流渭河流域径流变化及驱动因素 112
3.4.1 渭河流域概况 113
3.4.2 渭河流域径流量的时间变化特征 113
3.4.3 渭河流域径流变化的影响因素 119
3.5 典型支流黄甫川流域径流变化及驱动因素 127
3.5.1 黄甫川流域概况 127
3.5.2 黄甫川流域径流量变化特征 128
3.5.3 气候变化和人类活动对径流的影响评价 132
3.6 典型支流延河径流变化及驱动因素 138
3.6.1 延河流域概况 139
3.6.2 延河流域径流量变化特征 140
3.6.3 延河流域径流量变化的影响因素 141
参考文献 149
第4章 黄河输沙与气候和人类活动 152
4.1 黄河输沙之研究现状 152
4.1.1 黄河输沙量时空变化 153
4.1.2 黄河输沙变化的机制及其影响因素 154
4.1.3 河流径流-输沙协同关系研究 156
4.2 黄河输沙变化 157
4.2.1 黄河输沙沿程变化 158
4.2.2 黄河输沙量变化趋势 159
4.2.3 黄河输沙量与径流量相关性演变 163
4.3 黄河中游典型支流输沙变化 165
4.3.1 黄河中游支流输沙时间变化 165
4.3.2 黄河中游输沙空间变化 168
4.4 典型支流次洪径流输沙协同关系 174
4.4.1 流域径流-输沙关系 174
4.4.2 次洪过程径流-输沙滞回关系 178
4.5 黄河中游输沙变化驱动因素 183
4.5.1 气候变化 183
4.5.2 水土保持措施 186
4.5.3 降水和人类活动对输沙量变化的贡献 189
4.6 典型支流输沙量变化解析与方法对比 192
4.6.1 典型支流输沙量变化归因识别方法 193
4.6.2 黄甫川输沙量变化归因分析 195
4.7 结论 199
参考文献 200
第5章 黄土高原植被恢复的径流及泥沙效应 202
5.1 植被防治土壤侵蚀机理 203
5.1.1 植被对土壤的直接保护作用 203
5.1.2 植被对土壤侵蚀的间接影响 204
5.2 植被因子在土壤侵蚀研究中的表达 206
5.2.1 基于植被类型的土壤侵蚀研究 206
5.2.2 基于植被盖度的土壤侵蚀/径流泥沙研究 208
5.2.3 基于植被结构的土壤侵蚀/径流泥沙研究 209
5.2.4 侵蚀研究中植被参数的选择 211
5.3 植被结构变化与侵蚀产沙响应 211
5.3.1 结构化植被指数及其应用 211
5.3.2 生物多样性变化与产流产沙响应 214
5.4 产流产沙过程对植被恢复时间的响应 218
5.4.1 试验设计与方法 219
5.4.2 坡面产流时间的变化特征 220
5.4.3 径流率和产流强度的变化特征 220
5.4.4 累计径流量和累计产沙量与径流时间的关系 222
5.4.5 不同恢复方式下各恢复阶段的减流减沙效益分析 224
5.5 植被格局变化与流域水沙过程响应 224
5.5.1 黄土高原土壤侵蚀与植被格局 225
5.5.2 流域水沙时空变化特征分析 227
5.5.3 景观格局变化与径流泥沙的关系 231
5.6 结论 233
参考文献 234
第6章 黄土高原小流域土壤侵蚀产沙评价 240
6.1 土壤侵蚀产沙评估研究 240
6.1.1 黄土高原土壤侵蚀监测与评价 240
6.1.2 土壤侵蚀泥沙来源研究 242
6.1.3 淤地坝的发展 244
6.1.4 基于淤地坝的土壤侵蚀评价 246
6.2 淤地坝沉积泥沙样品采集与分析 247
6.2.1 研究区概况 247
6.2.2 淤地坝选择与样品采集 249
6.2.3 样品处理与分析 252
6.2.4 泥沙来源示踪方法 253
6.3 坝控流域土壤侵蚀产沙强度 254
6.3.1 淤地坝库容曲线的确定 254
6.3.2 淤地坝不同类型层的容重确定 255
6.3.3 淤地坝运行期间淤积量计算 255
6.3.4 利用137Cs 重建淤地坝的沉积序列 258
6.3.5 淤地坝淤积信息反演侵蚀产沙强度 260
6.4 坝控小流域侵蚀泥沙来源 261
6.4.1 淤地坝淤积信息分析 262
6.4.2 淤地坝泥沙来源指纹识别因子的筛选 266
6.4.3 源地泥沙贡献率的变化 272
6.4.4 复合指纹识别泥沙来源精度分析 274
6.5 结论 275
参考文献 276
第7章 黄土高原淤地坝拦沙对输沙的影响 280
7.1 淤地坝泥沙淤积研究现状 281
7.1.1 淤地坝泥沙淤积量估算方法研究 281
7.1.2 淤地坝泥沙淤积特征研究 282
7.1.3 淤地坝减沙作用研究 283
7.2 淤地坝泥沙淤积量的估算方法 284
7.2.1 淤地坝泥沙淤积量的估算过程 285
7.2.2 典型淤地坝泥沙淤积量估算实例 293
7.3 典型坝控流域侵蚀产沙及驱动力 305
7.3.1 产沙模数反演与分析 306
7.3.2 次产沙模数变化特征 308
7.3.3 年产沙模数变化特征 312
7.3.4 小流域产沙模数变化特征 314
7.3.5 小流域产沙与降雨、下垫面条件的关系 317
7.4 典型支流淤地坝拦沙对河流输沙量变化的影响 325
7.4.1 淤地坝拦沙量估算与分析 326
7.4.2 典型支流输沙量变化特征 328
7.4.3 典型支流淤地坝的拦沙量 330
7.4.4 典型支流输沙变化对淤地坝拦沙的响应 332
7.4.5 淤地坝拦沙对支流输沙减少的贡献 333
7.4.6 淤地坝对支流泥沙输移的影响 335
7.5 结论 337
参考文献 338
