包郵黃土高原產(chǎn)沙情勢(shì)變化

作者：劉曉燕//高云飛//黨素珍

出版社：科學(xué)出版社出版時(shí)間：2021-07-01

開(kāi)本： 16開(kāi) 頁(yè)數(shù)： 296

本類(lèi)榜單：工業(yè)技術(shù)銷(xiāo)量榜

中圖價(jià):¥174.2(6.5折) 定價(jià) ~~¥268.0~~ 登錄后可看到會(huì)員價(jià)

加入購(gòu)物車(chē) 收藏

開(kāi)年大促， 全場(chǎng)包郵

?新疆、西藏除外

本類(lèi)五星書(shū)更多>

>
公路車(chē)寶典(ZINN的公路車(chē)維修與保養(yǎng)秘籍)

公路車(chē)寶典(ZINN的公路車(chē)維修與保養(yǎng)秘籍)

¥69.6¥120
>
晶體管電路設(shè)計(jì)(下)

晶體管電路設(shè)計(jì)(下)

¥25.7¥38
>
基于個(gè)性化設(shè)計(jì)策略的智能交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

基于個(gè)性化設(shè)計(jì)策略的智能交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

¥34.3¥68
>
花樣百出:貴州少數(shù)民族圖案填色

花樣百出:貴州少數(shù)民族圖案填色

¥17.2¥45
>
山東教育出版社有限公司技術(shù)轉(zhuǎn)移與技術(shù)創(chuàng)新歷史叢書(shū)中國(guó)高等技術(shù)教育的蘇化(1949—1961)以北京地區(qū)為中心

山東教育出版社有限公司技術(shù)轉(zhuǎn)移與技術(shù)創(chuàng)新歷史叢書(shū)中國(guó)高等技術(shù)教育的蘇化(1949—1961)以北京地區(qū)為中心

¥12.7¥39
>
鐵路機(jī)車(chē)概要.交流傳動(dòng)內(nèi)燃.電力機(jī)車(chē)

鐵路機(jī)車(chē)概要.交流傳動(dòng)內(nèi)燃.電力機(jī)車(chē)

¥158.4¥198
>
利維坦的道德困境:早期現(xiàn)代政治哲學(xué)的問(wèn)題與脈絡(luò)

利維坦的道德困境:早期現(xiàn)代政治哲學(xué)的問(wèn)題與脈絡(luò)

¥31.9¥49

商品詳情
商品評(píng)論(0條)

中圖價(jià):¥174.2 加入購(gòu)物車(chē)

版權(quán)信息
本書(shū)特色
內(nèi)容簡(jiǎn)介
目錄
節(jié)選

黃土高原產(chǎn)沙情勢(shì)變化版權(quán)信息

ISBN：9787030675996
條形碼：9787030675996 ; 978-7-03-067599-6
裝幀：一般膠版紙
冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
重量：暫無(wú)
所屬分類(lèi)：
工業(yè)技術(shù)
>
水利工程

黃土高原產(chǎn)沙情勢(shì)變化本書(shū)特色

本書(shū)采用遙感調(diào)查、實(shí)地查勘、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析和數(shù)字模擬等手段，對(duì)黃土高原在過(guò)去百年的產(chǎn)沙環(huán)境變化及其對(duì)流域產(chǎn)沙的影響進(jìn)行了深入研究，基本闡明了現(xiàn)狀和未來(lái)黃河流域主要產(chǎn)沙區(qū)的產(chǎn)沙情勢(shì)。

黃土高原產(chǎn)沙情勢(shì)變化內(nèi)容簡(jiǎn)介

黃河以水少沙多著稱(chēng)于世，天然時(shí)期多年平均輸沙量16億t/a（陜縣水文站，1919～1959年）。但是，2000～2020年，黃河實(shí)測(cè)輸沙量只有2.45億t/a，其減少程度遠(yuǎn)超過(guò)20世紀(jì)的任何時(shí)期。在此背景下，由于黃河輸沙量受河（溝）道工程攔沙影響，而工程攔沙屬不可持續(xù)減沙，黃土高原的實(shí)際產(chǎn)沙情況及其變化趨勢(shì)成為黃河水安全保障規(guī)劃、重大工程布局與設(shè)計(jì)等高度關(guān)注的重大科學(xué)問(wèn)題。本書(shū)采用遙感調(diào)查、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析和實(shí)地查勘等多種途徑，對(duì)1919年以來(lái)降雨、植被和梯田等可能影響流域產(chǎn)沙能力變化的因素進(jìn)行了全面調(diào)查和分析，揭示了過(guò)去百年黃土高原產(chǎn)沙環(huán)境的變化過(guò)程、變化特點(diǎn)；采用歸因分析、數(shù)值模擬和科學(xué)試驗(yàn)等多種手段，詮釋了植被、梯田和降雨變化對(duì)流域產(chǎn)沙的影響規(guī)律，構(gòu)建了大時(shí)空尺度的流域產(chǎn)沙情勢(shì)評(píng)價(jià)方法，基本闡明了黃土高原入黃沙量變化原因和現(xiàn)狀產(chǎn)沙情勢(shì)，并初步預(yù)測(cè)了未來(lái)產(chǎn)沙變化趨勢(shì)。

黃土高原產(chǎn)沙情勢(shì)變化目錄

目錄
序
前言
第1章總論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究范圍 2
1.3 研究現(xiàn)狀 3
1.4 成果與創(chuàng)新 6
第2章數(shù)據(jù)采集與處理 25
2.1 土地利用 25
2.2 易侵蝕區(qū) 27
2.3 林草植被 29
2.3.1 數(shù)據(jù)來(lái)源 29
2.3.2 指標(biāo)及計(jì)算方法 31
2.4 梯田數(shù)據(jù) 33
2.5 降雨數(shù)據(jù) 35
2.5.1 雨量站選擇 35
2.5.2 降雨指標(biāo) 36
2.5.3 數(shù)據(jù)系列代表性 38
2.6 水沙數(shù)據(jù) 40
2.7 壩庫(kù)攔沙數(shù)據(jù) 42
第3章產(chǎn)沙環(huán)境及產(chǎn)沙特點(diǎn) 44
3.1 降雨特點(diǎn) 44
3.2 地貌特點(diǎn) 48
3.3 典型類(lèi)型區(qū)產(chǎn)沙特點(diǎn) 56
3.3.1 黃土高塬溝壑區(qū) 56
3.3.2 黃土丘陵溝壑區(qū)第5副區(qū) 59
3.3.3 砒砂巖區(qū) 62
3.4 天然沙量 63
3.5 天然徑流量 66
3.6 水沙量年內(nèi)年際分布 67
第4章近百年產(chǎn)沙環(huán)境變化 73
4.1 1919～1979年的產(chǎn)沙環(huán)境 73
4.2 1978～2018年近40年林草植被變化 77
4.2.1 林草地面積變化 77
4.2.2 林草植被蓋度變化 79
4.2.3 植被類(lèi)型變化 83
4.2.4 林草有效覆蓋率變化 85
4.3 近40年梯田變化 87
4.4 地表覆蓋變化綜合分析 88
4.5 降雨變化 93
第5章梯田對(duì)流域產(chǎn)沙的影響規(guī)律及閾值 101
5.1 問(wèn)題的提出 101
5.2 研究方法 102
5.2.1 回歸分析法 102
5.2.2 數(shù)字試驗(yàn)法 104
5.3 梯田覆蓋率變化對(duì)流域產(chǎn)沙的影響規(guī)律 107
5.4 可有效遏制流域產(chǎn)沙的梯田閾值 109
5.5 梯田對(duì)洪水含沙量的影響 114
第6章植被變化對(duì)流域產(chǎn)沙的影響規(guī)律及閾值 117
6.1 數(shù)據(jù)處理和樣本流域 117
6.2 流域尺度上林草變化與流域產(chǎn)沙的響應(yīng)關(guān)系 120
6.2.1 黃土丘陵第1～4副區(qū) 121
6.2.2 黃土丘陵第5副區(qū)和黃土高塬溝壑區(qū) 127
6.2.3 粗泥沙產(chǎn)區(qū) 129
6.3 植被改善對(duì)流域產(chǎn)沙的削減機(jī)制 132
6.3.1 植被改善對(duì)流域產(chǎn)洪的影響 132
6.3.2 植被對(duì)坡面流影響的試驗(yàn)研究 134
6.3.3 植被對(duì)產(chǎn)沙影響的理論分析 139
6.4 可有效遏制流域產(chǎn)沙的林草有效覆蓋率閾值 145
6.5 林草梯田耦合作用機(jī)制 147
6.6 林草梯田耦合時(shí)的流域產(chǎn)沙響應(yīng) 150
第7章降雨對(duì)流域產(chǎn)沙的影響規(guī)律 153
7.1 雨強(qiáng)對(duì)沙峰含沙量的影響 153
7.1.1 問(wèn)題的提出 153
7.1.2 樣本流域及數(shù)據(jù)處理 155
7.1.3 不同空間尺度的雨強(qiáng)-含沙量響應(yīng)關(guān)系 156
7.1.4 極限含沙量出現(xiàn)的原因 161
7.1.5 下墊面變化的影響 164
7.2 雨強(qiáng)對(duì)流域產(chǎn)沙的影響 166
7.2.1 高雨強(qiáng)降雨對(duì)流域產(chǎn)沙量的貢獻(xiàn) 166
7.2.2 流域產(chǎn)沙量對(duì)雨強(qiáng)的敏感性 167
7.3 可致流域產(chǎn)沙的降雨閾值變化規(guī)律 169
7.3.1 問(wèn)題的提出 169
7.3.2 樣本流域及其數(shù)據(jù)處理 170
7.3.3 降雨閾值識(shí)別方法 173
7.3.4 林草覆蓋變化對(duì)降雨閾值的影響 176
7.3.5 黃土丘陵區(qū)降雨閾值變化規(guī)律 179
第8章流域下墊面減沙作用計(jì)算方法 184
8.1 降雨和下墊面減沙作用分割方法 184
8.1.1 方法原理 184
8.1.2 模型構(gòu)建 186
8.1.3 降雨指標(biāo)的敏感性分析 191
8.2 溝道工程攔截沙量 193
8.3 不同類(lèi)型區(qū)產(chǎn)沙指數(shù)計(jì)算方法 196
8.3.1 黃土丘陵溝壑區(qū) 196
8.3.2 黃土高塬溝壑區(qū) 199
8.3.3 方法驗(yàn)證 201
8.4 下墊面各要素減沙貢獻(xiàn)分割方法 202
第9章黃土高原入黃水沙變化原因 205
9.1 近60年下墊面減沙量變化 205
9.2 現(xiàn)狀下墊面在長(zhǎng)系列降雨下的產(chǎn)沙情勢(shì) 213
9.2.1 降雨和下墊面情景設(shè)計(jì) 213
9.2.2 產(chǎn)沙量計(jì)算結(jié)果 215
9.2.3 合理性分析 217
9.3 含沙量變化原因 224
9.3.1 高含沙水流的特征與形成 224
9.3.2 影響含沙量的主要因素 229
9.3.3 近年含沙量銳減原因 231
9.4 坡面要素變化對(duì)洪量的影響 234
9.5 徑流情勢(shì)變化 239
第10章未來(lái)水沙情勢(shì)預(yù)測(cè) 243
10.1 氣候情景設(shè)計(jì) 243
10.2 梯田發(fā)展趨勢(shì) 245
10.3 林草植被變化趨勢(shì) 247
10.3.1 近年植被改善的驅(qū)動(dòng)力 248
10.3.2 林草植被發(fā)展趨勢(shì) 254
10.3.3 林草植被逆向發(fā)展的風(fēng)險(xiǎn) 261
10.4 近年實(shí)測(cè)水沙變化特點(diǎn) 262
10.5 下墊面情景設(shè)計(jì) 266
10.6 黃土高原產(chǎn)沙情勢(shì)預(yù)測(cè) 268
10.7 極端暴雨情況下黃河來(lái)沙情勢(shì)分析 274
10.7.1 極端降雨情景設(shè)計(jì) 274
10.7.2 預(yù)測(cè)結(jié)果 278
10.7.3 重力侵蝕影響 281
10.8 黃河未來(lái)水沙情勢(shì)預(yù)測(cè) 284
參考文獻(xiàn) 292

展開(kāi)全部

黃土高原產(chǎn)沙情勢(shì)變化節(jié)選

第1章總論 1.1 研究背景黃河是中華民族的母親河，全長(zhǎng)約5464km，流域總面積約79.5萬(wàn)km2(含內(nèi)流區(qū)面積4.2萬(wàn)km2)，流經(jīng)青海、四川、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西、河南和山東九省(自治區(qū))，在山東省東營(yíng)市墾利區(qū)注入渤海。黃河流域地跨青藏高原、黃土高原和黃淮海平原三個(gè)臺(tái)階。蘭州以上地區(qū)多屬青藏高原，局部屬黃土高原，年均降雨量490mm，是黃河徑流的主要來(lái)源區(qū)，年均貢獻(xiàn)約57%的徑流，取用水量?jī)H占全河的7%。流域中部是群山、平原和沙漠環(huán)繞的黃土高原，年均降雨量440mm，是黃河泥沙和污染物的主要來(lái)源地。黃河下游是地上懸河，匯入水沙和廢污水很少，為黃淮海平原的生產(chǎn)生活用水提供了便利。黃河以“水少沙多”著稱(chēng)于世。1919～1959年，黃河陜縣水文站實(shí)測(cè)輸沙量16億t/a(該站輸沙量占全河的98%以上)、實(shí)測(cè)徑流量426億m3/a、7～9月汛期含沙量59.7kg/m3、*大含沙量716kg/m3，含沙量居世界大江大河之首。巨量的泥沙不僅是下游河床淤積抬高、防洪形勢(shì)嚴(yán)峻的癥結(jié)，也給黃河水資源開(kāi)發(fā)利用帶來(lái)很大困難。因此，黃河泥沙問(wèn)題研究歷來(lái)受到高度關(guān)注。 20世紀(jì)80年代以來(lái)，黃河來(lái)沙持續(xù)減少，見(jiàn)圖1.1。統(tǒng)計(jì)表明，1980～2020年潼關(guān)年均來(lái)沙5.15億t，其中2000～2020年年均來(lái)沙2.45億t、7～9月汛期平均含沙量20.6kg/m3、*大沙峰含沙量431kg/m3。圖1.1 1919～2020年黃河沙量變化 1919～1959年為陜縣水文站數(shù)據(jù)；因三門(mén)峽水庫(kù)修建，陜縣水文站1960年撤銷(xiāo)，之后被位于其上游約100km的潼關(guān)水文站取代，故1960～2019年為潼關(guān)數(shù)據(jù) 黃河中游的河口鎮(zhèn)至龍門(mén)區(qū)間(以下簡(jiǎn)稱(chēng)河龍區(qū)間)、渭河咸陽(yáng)以上、涇河張家山以上、北洛河頭以上和汾河河津以上不僅是黃河泥沙的主要來(lái)源區(qū)，也是對(duì)黃河下游危害*大的產(chǎn)沙區(qū)。1980年以來(lái)，該區(qū)來(lái)沙同樣持續(xù)減少，其中7～9月汛期含沙量在2003年后大幅降低，見(jiàn)圖1.2。圖1.2 1933～2020年黃河中游沙量變化 20世紀(jì)80年代以來(lái)黃河來(lái)沙的大幅減少，尤其是2000年以來(lái)的銳減現(xiàn)象，引起人們廣泛關(guān)注，其核心關(guān)切點(diǎn)是，黃河來(lái)沙大幅減少的原因是什么？黃河水沙變化的未來(lái)趨勢(shì)如何？ 2011年以來(lái)，在“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃、“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和水利部黃河水利委員會(huì)若干專(zhuān)項(xiàng)研究經(jīng)費(fèi)的支持下，我們以潼關(guān)以上黃土高原為研究對(duì)象，采用實(shí)地調(diào)查、遙感調(diào)查、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析和數(shù)字試驗(yàn)等研究手段，分析了1919年以來(lái)的降雨和下墊面變化、植被和梯田對(duì)流域產(chǎn)沙的影響規(guī)律、過(guò)去百年和未來(lái)不同水平年的流域產(chǎn)沙情勢(shì)，旨在為客觀評(píng)價(jià)黃河水沙情勢(shì)提供決策支持，本書(shū)即為該項(xiàng)研究成果的總結(jié)。 1.2 研究范圍眾所周知，黃河泥沙主要來(lái)自黃土高原，這里是我國(guó)乃至世界上水土流失*嚴(yán)重的地區(qū)。黃土高原地跨青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西和河南等省(自治區(qū))，涉及黃河流域大部和海河流域局部，是世界上*大的黃土堆積區(qū)，也是世界上黃土覆蓋面積*大的高原。有關(guān)黃土高原的范圍和面積，曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)幾個(gè)不同的數(shù)據(jù)：據(jù)《黃土高原現(xiàn)代侵蝕與治理》(陳永宗， 1988)和《中國(guó)大百科全書(shū)》(中國(guó)大百科全書(shū)編寫(xiě)組， 2002)，黃土高原包括青海日月山以東、太行山以西、秦嶺以北、長(zhǎng)城以南的廣大地區(qū)，面積62萬(wàn)km2；而據(jù)《黃土高原水土保持》(孟慶枚， 1996)和《中國(guó)江河1000問(wèn)》(董哲仁， 2001)，黃土高原西起日月山，東至太行山，南抵秦嶺、伏牛山，北達(dá)陰山，面積64萬(wàn)km2。本書(shū)關(guān)注黃土高原，旨在分析其產(chǎn)沙情勢(shì)變化，以闡明黃河近幾十年來(lái)沙減少的原因和未來(lái)情勢(shì)，而黃河泥沙的標(biāo)志斷面是潼關(guān)(陜縣)斷面。鑒于此，本書(shū)所稱(chēng)的黃土高原，是指黃河循化—青銅峽區(qū)間的黃土丘陵溝壑區(qū)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)黃土丘陵區(qū)或黃丘區(qū))(年均降雨量≥200mm)、內(nèi)蒙古十大孔兌流域上中游、黃河河龍區(qū)間、汾河流域、渭河咸陽(yáng)以上、涇河張家山以上和北洛河頭以上地區(qū)。該區(qū)不僅包括了長(zhǎng)城以南的黃土高原，也涉及黃河內(nèi)蒙古段與長(zhǎng)城區(qū)間的黃河流域，總面積約39萬(wàn)km2，見(jiàn)圖1.3，圖中的“多沙區(qū)”是20世紀(jì)80年代界定的黃河泥沙主要來(lái)源區(qū)范圍(黃河上中游管理局， 2012)。在圖1.3所示范圍內(nèi)，不僅有水土流失嚴(yán)重的黃土丘陵溝壑區(qū)和黃土高塬溝壑區(qū)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)黃土塬區(qū))，還有水土流失輕微的土石山區(qū)、關(guān)中平原、汾河平原區(qū)、黃土丘陵林區(qū)(包括子午嶺林區(qū)和黃龍山林區(qū))、干旱草原區(qū)和風(fēng)沙區(qū)。因此，為進(jìn)一步聚焦研究對(duì)象，我們將“黃河循化—蘭州區(qū)間黃土丘陵區(qū)(不含莊浪河，以下簡(jiǎn)稱(chēng)蘭循區(qū)間)、祖厲河流域、清水河流域、十大孔兌上中游、河龍區(qū)間(不含土石山區(qū)和風(fēng)沙區(qū)，以下簡(jiǎn)稱(chēng)河龍區(qū)間黃丘區(qū))、汾河蘭村以上(不含土石山區(qū)，以下簡(jiǎn)稱(chēng)汾河上游)、北洛河劉家河以上(以下簡(jiǎn)稱(chēng)北洛河上游)、涇河景村以上(不含土石山區(qū)，以下簡(jiǎn)稱(chēng)涇河上中游)、渭河元龍以上(不含土石山區(qū)，以下簡(jiǎn)稱(chēng)渭河上游)”作為重點(diǎn)研究范圍，即圖1.3中的黃色區(qū)域，面積21.5萬(wàn)km2。若包括區(qū)內(nèi)的土石山區(qū)和風(fēng)沙區(qū)，該區(qū)面積為26.4萬(wàn)km2。據(jù)1950～1969年實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)推算，該范圍流域產(chǎn)沙量為17.4億t/a，占潼關(guān)以上黃土高原產(chǎn)沙量的94%。 1.3 研究現(xiàn)狀黃河來(lái)沙減少問(wèn)題早已引起人們的關(guān)注，早在20世紀(jì)80年代末就開(kāi)始了研究工作，并延續(xù)至今。90年代和近幾年是兩個(gè)突出的研究高潮期，其中，90年代的研究者主要來(lái)自水利部黃河水利委員會(huì)及相關(guān)省(自治區(qū))水保部門(mén)，近幾年則吸引了國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者加入了研究隊(duì)伍。回顧過(guò)去30年的研究結(jié)果，已經(jīng)達(dá)成的共識(shí)是，黃土高原入黃沙量的減少是降雨和下墊面共同作用的結(jié)果。不過(guò)，由于各年降雨豐枯變化較大，若選擇的“現(xiàn)狀年”和“基準(zhǔn)年”時(shí)段不同，降雨和下墊面的減沙貢獻(xiàn)有所不同。例如，在1980～2009年，黃河主要產(chǎn)沙區(qū)幾乎一直處于降雨偏枯的時(shí)期，因此降雨一直是人們心中的減沙因素。但在汛期降雨大幅偏豐、暴雨明顯偏多的2010～2019年，顯然不能再將降雨視為減沙因素。可這樣的結(jié)論會(huì)對(duì)有些人的思維定式造成“沖擊”。未來(lái)，只要汛期降雨再度轉(zhuǎn)枯，降雨必將再次成為減沙因素。由此可見(jiàn)，如何講好黃河水沙變化的“故事”，是每個(gè)研究者需要考慮的問(wèn)題。圖1.3 研究區(qū)范圍在減沙原因辨析方面，人們似乎更愿意劃分成“氣候變化”和“人類(lèi)活動(dòng)”兩方面，但這幾乎是一個(gè)不可能完成的任務(wù)。近幾十年黃土高原輸沙量大幅減少，既有植樹(shù)造林、種草封禁、梯田建設(shè)、壩庫(kù)攔截和引水引沙等人類(lèi)活動(dòng)的貢獻(xiàn)，也有農(nóng)牧民“自愿”進(jìn)城務(wù)工、經(jīng)商或陪子女讀書(shū)等使大量耕地撂荒、“荒草”叢生等人類(lèi)“不活動(dòng)”的貢獻(xiàn)，還有降雨增加、氣溫升高、風(fēng)力減小、CO2和N2濃度增加等有利于植被生長(zhǎng)的氣候條件貢獻(xiàn)。降雨不僅是產(chǎn)水產(chǎn)沙的動(dòng)力，也是植被生長(zhǎng)的動(dòng)力；氣溫變化對(duì)植被生長(zhǎng)有重要影響，也會(huì)影響凍融侵蝕強(qiáng)度；CO2和N2等因素變化則對(duì)植被生長(zhǎng)有顯著影響。基于目前的科學(xué)認(rèn)知水平，仍難以準(zhǔn)確剝離降雨因素、其他氣候因素、人類(lèi)活動(dòng)和人類(lèi)“不活動(dòng)”等對(duì)林草植被恢復(fù)的貢獻(xiàn)率，將它們籠統(tǒng)劃分為降雨因素和下墊面因素兩大類(lèi)因素，可能是更現(xiàn)實(shí)的選擇，其中下墊面是氣候變化、人類(lèi)活動(dòng)和人類(lèi)“不活動(dòng)”的總效應(yīng)。剝離淤地壩、水庫(kù)、梯田和林草植被的減沙貢獻(xiàn)也一直是黃河水沙變化研究的重點(diǎn)，同時(shí)也是難點(diǎn)。一方面，面對(duì)潼關(guān)以上39萬(wàn)km2的黃土高原，甚或21.5萬(wàn)km2的黃河主要產(chǎn)沙區(qū)，如何科學(xué)、準(zhǔn)確地掌握這些因素的真實(shí)情況，包括5萬(wàn)余座淤地壩和水庫(kù)在不同時(shí)段的實(shí)際攔沙量、能夠發(fā)揮減沙作用的梯田面積變化及其空間分布、能夠客觀反映對(duì)地表土壤保護(hù)程度的不同時(shí)期林草植被覆蓋狀況，是研究者面臨的首要困難。其原因在于管理部門(mén)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)往往與科研需求相差甚遠(yuǎn)，科學(xué)且高精度的全面調(diào)查又投資巨大、耗時(shí)費(fèi)力。另一方面，面對(duì)地形和土壤類(lèi)型復(fù)雜多樣的廣大黃土高原，如何在流域尺度上定量刻畫(huà)出梯田和林草植被變化對(duì)流域產(chǎn)沙的影響規(guī)律，也是研究者面臨的突出難題。無(wú)論是常用的“水保法”，還是用于描述坡面土壤侵蝕的國(guó)外模型改進(jìn)版，或存在空間尺度的轉(zhuǎn)換問(wèn)題，或需要解決從“土壤侵蝕”到“流域產(chǎn)沙”的過(guò)渡問(wèn)題，否則均難以全面反映地表要素變化所引發(fā)的“本地+異地”減沙作用。即使說(shuō)清了過(guò)去某時(shí)段的來(lái)沙減少原因，仍然不一定能回答現(xiàn)狀下墊面在長(zhǎng)系列降雨情況下的產(chǎn)沙量。眾所周知，常被人們視為黃河天然時(shí)期輸沙量的“16億t/a”，指的是1919～1959年下墊面在此40年長(zhǎng)系列降雨情況下的年均輸沙量。顯然，如果降雨條件與此不同，即使仍然基于1919～1959年的下墊面，黃河沙量也不可能是16億t/a，降雨越豐、沙量越大。因此，采用現(xiàn)有的研究方法或模型，即使能回答近20年或近10年的降雨、植被、梯田和壩庫(kù)的減沙量，也不一定能回答該下墊面在1919～1959年降雨條件下的可能產(chǎn)沙量、可持續(xù)和暫時(shí)的減沙量，故不易實(shí)現(xiàn)研究成果與用戶(hù)需求之間的“無(wú)縫銜接”。預(yù)測(cè)未來(lái)不同水平年黃土高原的產(chǎn)沙情勢(shì)和入黃沙量，是黃河水沙變化研究*重要的目標(biāo)。為此，人們一方面要準(zhǔn)確闡明未來(lái)的氣候尤其是降雨的情景，另一方面還要科學(xué)且定量地闡明未來(lái)下墊面的發(fā)展情景，尤其是植被發(fā)展情景。對(duì)于未來(lái)的降雨情景，目前可接受的處理方式是“設(shè)定一個(gè)或幾個(gè)可能的降雨情景”。對(duì)于未來(lái)下墊面的植被情景，不少生產(chǎn)單位或管理部門(mén)似乎更傾向于采用規(guī)劃的植樹(shù)造林和封禁退耕規(guī)模，但受氣候和社會(huì)條件制約，規(guī)劃數(shù)據(jù)很難與實(shí)際的林草植被覆蓋程度掛鉤。當(dāng)然，除基礎(chǔ)數(shù)據(jù)外，科學(xué)的計(jì)算方法仍然是預(yù)測(cè)未來(lái)產(chǎn)沙情勢(shì)面臨的難題。筆者自2011年投身黃河水沙變化研究，并在2016年提出了階段性研究成果(劉曉燕等， 2016)。雖兢兢業(yè)業(yè)、不敢懈怠，但限于個(gè)人學(xué)識(shí)和能力稟賦，加之研究時(shí)間限制，早期階段對(duì)以上問(wèn)題的解決仍不能令人滿(mǎn)意。 2016年以來(lái)，筆者一方面繼續(xù)高度重視基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集與處理，另一方面加強(qiáng)了流域產(chǎn)沙變化規(guī)律的研究力度，希望通過(guò)基本規(guī)律和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的雙輪驅(qū)動(dòng)，使研究成果更可信可靠。本書(shū)側(cè)重服務(wù)于黃河治理與開(kāi)發(fā)重大工程布局及其運(yùn)用原則、水資源配置和黃土高原水土流失治理對(duì)策等重大問(wèn)題的宏觀決策者和規(guī)劃制定者，而非場(chǎng)次暴雨的洪水泥沙實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)，故偏重在較大的時(shí)空尺度上開(kāi)展工作。土壤侵蝕是流域產(chǎn)沙的前提，但侵蝕產(chǎn)物不一定都能輸送到流域出口，本書(shū)重點(diǎn)關(guān)注流域產(chǎn)沙量，即無(wú)壩庫(kù)攔截情況下能夠輸送至出口斷面的沙量。 1.4 成果與創(chuàng)新 2011年以來(lái)，研究團(tuán)隊(duì)利用中高分辨率遙感影像，解譯了林草植被變化和梯田面積信息，結(jié)合大量實(shí)地查勘和文獻(xiàn)查詢(xún)，揭示了黃土高原產(chǎn)沙環(huán)境演變過(guò)程與趨勢(shì)；通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的科學(xué)定義和處理，發(fā)現(xiàn)了林草植被和梯田變化對(duì)流域產(chǎn)沙的影響規(guī)律；多方法協(xié)同，科學(xué)詮釋了黃土高原產(chǎn)沙變化的原因和趨勢(shì)。 (1)提出了更能科學(xué)反映黃土高原產(chǎn)沙環(huán)境狀況的林草植被、梯田和降雨數(shù)據(jù)的采集和處理方法，形成了長(zhǎng)時(shí)間序列的產(chǎn)沙驅(qū)動(dòng)力因子數(shù)據(jù)集，揭示了黃土高原產(chǎn)沙環(huán)境演變過(guò)程與趨勢(shì)。高度重視基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集與處理、廣泛開(kāi)展野外查勘，是本書(shū)的突出特點(diǎn)。基于空間分辨率為30～56m的1978年、1998年、2010年、2013年、2016年和2018年等典型年份的遙感影像，提取了黃土高原各支流的林草地面積和林草植被蓋度、旱耕地面積等信息；基于空間分辨率為250m、1km和8km的遙感影像，提取了1982～2020年逐年植被蓋度。基于空間分辨率為2.1m的遙感影像，提取了2012

商品評(píng)論(0條)

寫(xiě)書(shū)評(píng) 賺書(shū)幣

暫無(wú)評(píng)論……

書(shū)友推薦