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研究揭示近60年黄河、长江、珠江入海水沙演变特征
2024-05-31 14:33:47  来源:中国科学报

黄河、长江、珠江是我国最大的三条河流,自北向南相邻分布,在入海径流量和输沙量的量级上属于世界级大河。黄河、长江源于青藏高原,珠江源于云贵高原,这三条河流均大致从我国西部山地流向东部平原地区,分别通过渤海、东海和南海注入西太平洋。

黄河的突出特点是“水少沙多,水沙异源”,水量约占全国河流径流量的2%,主要来自上游兰州站以上流域,泥沙主要来自中游黄土高原地区,约占总泥沙量的90%。由于水少沙多,且径流集中在汛期,大量泥沙淤积使得黄河下游形成了“地上悬河”,河口处也淤积形成黄河三角洲。长江是我国的第一大河,入海水量约占我国河川径流总量的36%。长江水量充沛,携带的泥沙在中下游堆积形成长江中下游平原,并在河口发育形成长江三角洲。珠江是一个复合型水系,由西江、北江和东江三条支流组成,西江作为最大的支流,其径流量和泥沙量分别约占珠江总水量和沙量的77%和89%。

学者们研究表明这三大河流总计每年约有1.20×1012m3的淡水和1.36×109m3的泥沙进入西太平洋,其多年径流量和泥沙量的波动变化着影响西太平洋的水沙变化,进而引发其大陆架的环境变化。

中国海洋大学海洋地球科学学院博士研究生郑慧玲和王永红教授通过收集黄河(利津站)、长江(大通站)、珠江(高要站、石角站、博罗站)5个水文控制站1960—2020年径流及泥沙的实测数据,应用数理统计法对三条河流水沙通量的趋势性和变异性进行了分析,并借助小波变换对其周期性特征进行了探讨。

他们的研究结果表明1960—2020年,三大河流入海水沙变化显著。其中,黄河入海水沙于1986年突变减少,泥沙量在1997年二次突变减少;长江和珠江入海泥沙量分别于1992年、1999年突变减少,径流量呈现波动变化态势,未发生明显变异。此外,三大河流入海水沙具有显著的年际和年代际周期特征。年代际共同演化周期分别集中于1980年以前、1990年和2000年以前;年际共同演化周期为5年,丰水(沙)期—枯水(沙)期转换较频繁。根据交叉小波分析结果,黄河、长江和珠江入海水沙在1965—1975年具有显著的1~3年的共振周期,以正相位关系为主,表明入海水沙的演变特征具有一致性。

上述研究成果发表于《水土保持通报》2024年1期。

水土保持等研究领域学者认为,该研究结果反映出我国三大河流入海水沙变化具有显著的趋势性、变异性和周期性特征,可以据此进行流域合理开发和有效管理。

文章相关信息:http://stbctb.alljournal.com.cn/stbctb/article/abstract/20240116

 

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