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第1章 绪论1

1.1 研究范围与研究对象1

1.2 研究方法3

1.3 主要研究结论3

1.4 进展与创新5

第2章 黄河水沙变化概况7

2.1 研究区概况7

2.2 水沙通量及其特点8

2.2.1 水沙通量8

2.2.2 水沙特点11

2.3 近年水沙变化15

2.3.1 水沙变化概况15

2.3.2 水沙变化特点16

2.3.3 典型支流水沙变化19

2.4 现有研究成果回顾24

参考文献26

第3章 基础数据的采集与处理27

3.1 水文气象数据27

3.1.1 降水数据27

3.1.2 水沙数据30

3.1.3 气温与蒸发数据31

3.2 淤地坝数据31

3.2.1 现状骨干坝31

3.2.2 现状中小淤地坝31

3.2.3 坝地面积32

3.3 水库数据32

3.4 梯田数据33

3.4.1 现状梯田数据33

3.4.2 早期梯田数据35

3.5 林草植被数据35

3.5.1 数据源36

3.5.2 土地利用38

3.5.3 植被盖度39

3.6 供用水量和天然径流量数据41

3.7 其他下垫面要素41

参考文献42

第4章 气候变化及其对入黄水沙的影响43

4.1 主要产沙区降雨特点43

4.2 主要产沙区降雨-产洪-产沙特点44

4.3 近年降雨变化分析47

4.3.1 主要产沙区47

4.3.2 主要来水区52

4.4 主要产沙区暴雨覆盖范围变化54

4.5 气温与蒸发变化56

4.6 降雨-产流-产沙关系变化57

4.6.1 降雨-产流关系变化57

4.6.2 降雨-产沙关系变化59

4.6.3 典型年降雨-产沙对比59

4.6.4 水沙变化的阶段特点63

4.7 降雨及非降雨因素变化对近年入黄水沙的影响65

4.7.1 方法原理65

4.7.2 减沙量计算67

4.7.3 减水量计算76

4.8 近年降雨变化及其水沙响应综合分析79

参考文献81

第5章 下垫面变化分析83

5.1 淤地坝的发展与现状83

5.1.1 淤地坝发展历程83

5.1.2 现状规模及其时空分布84

5.2 水库的发展与现状87

5.3 现状梯田的面积与质量89

5.3.1 现状梯田面积与分布89

5.3.2 梯田面积发展过程91

5.3.3 现状梯田的质量与种植结构93

5.4 近40年黄河主要产沙区林草植被变化96

5.4.1 基于遥感的林草植被特征指标选择96

5.4.2 林草地面积与盖度变化99

5.4.3 易侵蚀区林草覆盖率变化106

5.4.4 林草植被结构变化108

5.4.5 植被变化过程112

5.4.6 近年林草植被改善的主要驱动力113

5.5 其他土地利用类型变化114

5.5.1 小型水土保持设施114

5.5.2 建设用地116

5.6 黄河典型产水区植被变化116

5.7 下垫面变化综合分析117

参考文献118

第6章 现状沟（河）道工程的减水减沙量分析120

6.1 淤地坝减沙作用120

6.1.1 淤地坝拦沙作用的计算方法120

6.1.2 2007～2011年实际拦沙量计算126

6.1.3 2007～2014年实际拦沙量分析128

6.1.4 坝地的减蚀作用131

6.1.5 结果合理性分析132

6.2 水库拦沙作用134

6.2.1 中游水库实际拦沙量计算134

6.2.2 上游水库实际拦沙量分析137

6.3 蓄水工程新增蒸发损失140

6.3.1 计算方法140

6.3.2 水库蒸发损失141

6.3.3 骨干坝蒸发损失141

6.3.4 景观水面蒸发损失144

6.3.5 坝库工程新增蒸发损失小计144

6.4 坝地的减水作用148

6.5 坝库对洪水含沙量的影响148

6.6 坝库减水减沙作用的时效性149

6.6.1 淤地坝149

6.6.2 水库151

6.7 用水及其引沙152

6.7.1 雨水就地集蓄利用调查152

6.7.2 灌溉引沙量分析153

6.8 河道冲淤分析155

6.8.1 宁蒙河段155

6.8.2 中游冲积性河段157

6.8.3 山丘区河段158

6.9 现状沟（河）道工程减沙作用综合分析159

参考文献160

第7章 坡沟要素变化对流域产水产沙的调控机制161

7.1 黄土丘陵区的产沙过程及其驱动力161

7.1.1 流域坡沟系统162

7.1.2 梁峁坡产沙162

7.1.3 沟谷坡和沟床产沙166

7.1.4 流域产沙170

7.2 黄土丘陵区高含沙水流的形成和发展172

7.2.1 高含沙水流形成的关键因素172

7.2.2 推高水流含沙量的关键因素174

7.3 黄土丘陵盖沙区的产沙驱动力177

7.4 黄土高塬沟壑区的产沙驱动力178

7.5 黄土高原的产汇流及其影响因素182

7.6 不同规模梯田运用的流域水沙响应185

7.6.1 梯田对坡沟水沙的调控机制185

7.6.2 不同规模梯田的产沙响应189

7.6.3 不同规模梯田的产水响应196

7.6.4 梯田运用对洪水含沙量的影响198

7.7 林草植被变化的流域水沙响应199

7.7.1 黄土丘陵区林草植被对沟坡水沙的调控机制199

7.7.2 黄土丘陵区林草植被变化的流域产沙响应202

7.7.3 黄土丘陵盖沙区林草植被变化的流域产沙响应210

7.7.4 黄土区林草植被变化的河川径流响应213

7.7.5 黄土丘陵盖沙区林草植被变化的河川径流响应218

7.7.6 土石山区林草植被变化的河川径流响应219

7.7.7 植被变化对洪水含沙量的影响220

7.8 自然修复植被与人工植被的产流产沙差异221

7.9 梯田与植被变化的流域水沙响应机制综合分析225

参考文献227

第8章 近年坡沟要素变化对入河水沙量的影响231

8.1 计算方法选择231

8.2 基于黄河遥感水文分析模型的减水减沙分析233

8.2.1 黄河遥感水文分析模型及其应用方法233

8.2.2 1919～1975年林草植被状况推演238

8.2.3 不同时期林草与梯田减水减沙量计算结果244

8.2.4 其他坡沟要素变化的减沙量分析246

8.3 基于LCM-MUSLE模型的河龙区间植被变化的产沙响应248

8.3.1 LCM-MUSLE模型框架248

8.3.2 LCM-MUSLE因子计算方法249

8.3.3 河龙间植被变化对入河沙量的影响252

8.4 黄土高原产沙环境变化255

8.4.1 历史时期产沙环境变化255

8.4.2 近40年产沙环境变化259

8.5 林草与梯田减水减沙量综合分析265

参考文献267

第9章 区域补径排关系变化及其对河川径流的影响271

9.1 地下水开采对河川径流的影响271

9.1.1 区域水文地质概况271

9.1.2 地下水开发利用变化情况272

9.1.3 地下水利用对河川径流的影响273

9.2 天桥泉域与黄河的补排关系变化276

9.2.1 问题的提出276

9.2.2 泉域与黄河之间的天然补排关系276

9.2.3 水库蓄水对岩溶水补排关系的影响280

9.2.4 补排关系变化对黄河径流的定量影响283

9.3 煤矿开采对河川径流的影响284

9.3.1 原煤赋存及开采情况调查284

9.3.2 煤矿开采对补径排关系的改变286

9.3.3 采煤对河川径流影响初步分析289

9.4 河源区径流变化原因297

9.5 小结298

参考文献298

第10章 近年水沙锐减原因综合分析300

10.1 近年黄河来沙锐减原因300

10.2 变化环境下黄土高原的产沙格局303

10.3 近年天然径流偏少原因305

10.4 变化环境下黄土高原蓝水/绿水格局308

10.4.1 遥感驱动的植被耗水过程模型308

10.4.2 1982年以来河龙区间绿水和蓝水格局变化311

参考文献313

第11章 未来黄河水沙情势展望314

11.1 林草植被发展趋势初步分析314

11.1.1 黄土高原植被类型区划及植被演替特征314

11.1.2 黄河主要产沙区林草植被发展趋势预测319

11.2 梯田发展趋势调查321

11.3 未来降雨情景分析323

11.4 黄河水沙变化趋势初步分析324

11.5 变化水沙情势下黄河供水和下游冲淤形势327

11.5.1 黄河水资源供需形势327

11.5.2 黄河下游河道冲淤形势328

参考文献331

第12章 极端降雨情况下黄河可能来沙量初步分析333

12.1 未来极端降雨情景分析333

12.2 主要产沙区普降大暴雨情况下的可能产沙量333

12.3 1933年黄河特大来沙年的启示336

12.4 黄河最大可能来沙量综合分析339

参考文献340

附件 近年典型场次大暴雨的产洪产沙调查341

1 “2010-09-19”河龙区间中部大暴雨341

2 “2012-07-21”河龙区间北部大暴雨343

3 “2012-07-27”河龙区间中部大暴雨348

4 泾河西南部2010年和2013年大暴雨352

5 2013年7月黄河中游长历时暴雨353

6 下垫面要素抵御暴雨能力调查356

7 近年暴雨调查得到的启示360

附表361