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青藏高原河流輸沙量變化與影響

發(fā)布時(shí)間:2019-12-09 11:29:42  |  來源:中國網(wǎng)·中國發(fā)展門戶網(wǎng)  |  作者:張凡 史曉楠 曾辰 王冠星等   |  責(zé)任編輯:趙斌宇
關(guān)鍵詞:青藏高原,河流輸沙量,變化趨勢,環(huán)境影響

長江源水少沙少。由于流域平均氣溫較低(-1.28℃),冰凍期長,排水不暢,冰川消融不強(qiáng)烈,導(dǎo)致流域的徑流量相對較小。該流域雖然海拔高,但內(nèi)部地勢平緩,分布著大面積的沼澤、湖泊、濕地等,是?8?條河流中水域面積占比最大的河流,也是凍土面積占比最大的河流(約?96%),泥沙源供應(yīng)受限以及流域內(nèi)部的沉積存留是造成輸沙模數(shù)較低的主要原因。

葉爾羌河源、疏勒河源和黑河源水少沙多。這?3?條河流均屬于內(nèi)流河,其中葉爾羌河源和疏勒河源的降雨量少,屬于干旱區(qū)氣候,然而由于冰川面積占比較大,冰川融水徑流補(bǔ)給作用大。研究表明葉爾羌河冰川融水補(bǔ)給占比?50%?以上。此外,這?3?條河流兩個(gè)共同點(diǎn)是河道坡降陡(表?1)和流域內(nèi)未利用土地面積占比大、草地面積占比相對較小(圖?2)。陡的河道坡降使得水流侵蝕和輸沙能力增強(qiáng),相同的徑流量攜帶的泥沙更多;而未利用土地主要包括沙地、戈壁、鹽堿地、沼澤地、裸地等植被覆蓋度低的土地。特別是葉爾羌河源和疏勒河源未利用土地占比將近流域一半的面積,低覆蓋度的地表為侵蝕提供豐富的沙源,在周期性的冰川洪水作用下進(jìn)入河道向下游輸送。

相關(guān)性分析顯示,徑流深與降水量和流域多年凍土面積占比相關(guān)性最高,其中與降水量呈顯著正相關(guān)、與流域多年凍土面積占比呈顯著負(fù)相關(guān);輸沙模數(shù)則與流域冰川面積占比、徑流深、流域草地面積占比、河道坡度和氣溫相關(guān)性較高,其中與流域草地面積占比呈顯著負(fù)相關(guān),與上述其他因子呈顯著正相關(guān)。各流域徑流深與降水量和流域多年凍土面積占比的對比、輸沙模數(shù)與徑流深和冰川面積占比的對比(圖?3)顯示:① 多年凍土面積占比相對較小的葉爾羌河源、雅魯藏布江源、黃河源、瀾滄江源、怒江源徑流深較大,且呈現(xiàn)降水量越大徑流深越大的模式;② 多年凍土面積占比較大的長江源、疏勒河源、黑河源徑流深較小,且呈現(xiàn)多年凍土面積占比越大徑流深越小的模式;③ 冰川面積占比較小的長江源、黃河源、雅魯藏布江源、瀾滄江源、黑河源、怒江源輸沙模數(shù)較小,且呈現(xiàn)徑流深越大輸沙模數(shù)越大的模式;④ 冰川面積占比相對較大的葉爾羌河源和疏勒河源輸沙模數(shù)較大。

決策樹分析結(jié)果也體現(xiàn)了類似的規(guī)律。① 對于徑流深而言,其首要影響因素為降水量,二者之間呈正相關(guān),降水量越高徑流深越大;其次要影響因素為流域內(nèi)多年凍土面積占比,二者之間呈負(fù)相關(guān),多年凍土面積占比越高徑流深越小。② 對于輸沙模數(shù)而言,其首要影響因素為流域內(nèi)冰川面積占比,二者之間呈正相關(guān),冰川面積占比越高流域輸沙模數(shù)越大;其次要影響因素為徑流深,二者之間也呈正相關(guān),徑流深越大則流域的輸沙模數(shù)也越大。盡管?8?條河樣本量的限制一定程度上造成分析結(jié)果的不確定性,但上述統(tǒng)計(jì)分析均顯示高原河流輸沙受到地形地貌、氣候條件、土地利用等多因素的影響。

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