黄土丘陵沟壑区典型流域不同类型洪水的水沙关系变化特征OA

为探究黄河水沙主要策源地黄土丘陵沟壑区的流域洪水泥沙特征,以大理河为研究对象,基于流域出口绥德水文站1960-2019年的292场洪水事件观测数据,采用K-medoid聚类分析方法,选用径流深(H)、洪水历时(T)和洪峰流量(Q_(p))等关键水文参数,划分4种洪水类型;通过径流深度-输沙模数(H-SY)曲线以及含沙量-流量(SSC-Q)滞回曲线,研究小型、中型、大型、极端4类洪水的径流特征和泥沙输移规律。结果表明,大理河流域不同洪水的径流深度—输沙模数(H-SY)的线性拟合显示,输沙模数随洪水规模的增加显著增大。其中,极端洪水的输沙模数是其他洪水的3~26倍。中、大型洪水事件仅占流域多年洪水事件的25%,但径流量和产沙量约占流域多年产流产沙的60%。在大理河流域的含沙量—流量(SSC-Q)滞回曲线中,复合型曲线占比最大(73%),且随洪水规模的增加而显著增加,反映出长历时强降雨下泥沙来源分散、多批次入河的复杂过程。水土保持各项措施的实施使得各类洪水含沙量平均降低20%~40%,但目前大型、极端洪水在流域洪水的产流产沙占比上仍呈增加趋势,这一现象与气候变化下极端暴雨频次增加密切相关,为后续黄土高原流域水沙过程模拟、侵蚀防控及应对极端气候事件提供了事件尺度的科学依据。