窟野河流域次降雨事件下水沙变化特征及其输移过程

摘要

[目的]深入分析黄土高原粗沙区流域次降雨事件尺度下水沙动态变化特征及其输移过程，为黄土高原粗沙区流域的水沙管理和调控提供重要科学依据。[方法]以黄土高原中游粗沙多沙区窟野河流域为对象，收集2006—2019年间的160场次降雨事件水沙数据。通过运用方差分析、水沙关系曲线、滞后分析等方法，比较位于窟野河及其子流域次降雨事件下产流输沙特征，构建了各流域次降雨事件尺度下水沙关系曲线，分析了水沙滞后关系及滞后指数的空间差异，以揭示次降雨尺度下窟野河流域的水沙输移过程。[结果](1) 4个流域径流相关参数无显著差异，但泥沙相关参数差异显著；(2)位于窟野河上游东部的新庙流域水沙相关性强，表征外界人为干扰的参数(a)最大，位于上游西部的王道恒塔流域泥沙浓度低，水沙相关性弱，表征河流本身输沙能力的参数(b)最大；(3)新庙、王道恒塔和温家川3个流域的主要滞后模式为逆时针型，泥沙来源于上游区域，且高含沙降雨事件的滞后系数(HI)平均值多为负；而神木流域的主要滞后模式为“8”字型，指示泥沙来源相对接近流域出口，且高含沙降雨事件的HI平均值多为正。[结论]窟野河嵌套流域次降雨事件尺度下水沙变化空间差异显著，泥沙输移过程复杂，不同子流域滞后模式揭示了泥沙来源和输移机制的空间异质性。

关键词

次降雨事件尺度 / 输移过程 / 水沙关系 / 滞后分析

基金资助

国家自然科学基金青年项目“基于流域水文连通性的面源磷流失关键源区识别”(42007053)