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生态建设背景下典型土石山区暴雨洪水演变基本特征研究

李珂  王刚  赵丽平  姜晓明  任明磊  付晓娣  
【摘要】:以太行山典型土石山区紫荆关流域为例,基于流域1985、2000、2014年三期土地利用信息及1960~2018年流域内13个雨量站日降雨数据和流域控制断面紫荆关水文站日径流、洪水要素摘录数据,利用ArcGIS计算三期土地利用面积变化,采用线性回归法分析流域水文要素、暴雨洪水要素演变趋势,同时分别使用双累积曲线法、M-K分析法对流域径流量、洪峰流量进行突变分析。结果表明,紫荆关流域土地利用格局趋于稳定,林草地生态系统结构稳定性增强,与现场调研情况相符。紫荆关流域径流量与径流系数呈现下降趋势,1960~1979年年径流系数平均值为0.26,2000~2018年年径流系数平均值仅为0.11,双累积曲线显示年径流量于1998年发生较大突变并趋于稳定。流域内大雨频次及大雨量呈现减少的趋势,而暴雨频次与暴雨量无明显变化趋势,洪水量级与洪水场次均呈现显著下降趋势,在2000年之后流域多发生2年一遇(洪峰流量48 m~3/s)以下洪水。洪峰流量于1998年发生突变,突变点前后相同的洪峰流量下洪峰滞时和次洪径流系数均呈现增长趋势。这些均反映了紫荆关流域生态建设活动和水土保持措施对下垫面产汇流特性的影响。

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