青藏高原所雅魯藏布江河流泥沙時空變化特徵研究獲進展

2021-01-09 中國科學院
青藏高原所雅魯藏布江河流泥沙時空變化特徵研究獲進展

2017-11-30 青藏高原研究所

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  青藏高原是亞洲多條大型河流的發源地。在為周邊國家的數十億人口提供水資源的同時,這些河流也是重要的海洋泥沙輸送介質。據估計,全球進入海洋的泥沙中,約有1/3來自青藏高原及其周邊地區的河流。對河流泥沙荷載的量化及其時空分布特徵的理解,是流域水資源環境管理及可持續發展規劃的重要參考。

  中國科學院青藏高原地球科學卓越創新中心、青藏高原研究所張凡課題組及其合作者對此前少有研究報導的雅魯藏布江河流泥沙情況進行了研究。雅魯藏布江是青藏高原最長、世界上海拔最高以及坡降最陡的一條大型河流,其周邊地帶則是當地居民的主要聚居區。該研究以雅魯藏布江中上遊(奴下站以上)為研究區,對河流泥沙的時空分布特徵進行調查,並識別關鍵侵蝕區域與侵蝕關鍵時期,綜合氣候水文響應、水沙關係曲線、河床地貌等知識解析影響其變化模式的主要因素。

  研究通過對雅魯藏布江幹流四個水文站3年水文數據的綜合分析,發現在季風氣候與地形相互作用下,其泥沙具有顯著的時空變異性特徵。在時間上,泥沙的輸移或沉積主要發生在7月至9月,佔全年總輸沙量的79%至93%,與雨洪期的集中降水與徑流一致。在空間上,研究組通過繪製幹流及四個主要支流的輸沙量空間分布圖,發現奴各沙至羊村之間人類活動最集中的區域是河流泥沙的主要貢獻源區,其中位於南岸的年楚河支流是雅魯藏布江中遊土壤侵蝕最嚴重的區域,位於北岸的拉薩河具有流量大、含沙量小的顯著特點,貢獻了河段3超過70%徑流量以及低於20%的泥沙;羊村至奴下之間的河段主要以沉積為主,捕獲了上遊40%的輸沙量。此外,整個雅魯藏布江中上遊研究區年均輸沙量為10.43Mt/yr,區域平均輸沙模數為54.4t/(km2·yr)。通過與青藏高原發源的其他大型河流源區(黃河上遊、長江上遊、印度河上遊、湄公河上遊)比較,發現雅魯藏布江中上遊的輸沙量和輸沙模數均處於較低水平。該研究將為青藏高原水土保持以及河流管理提供參考。

  相關研究成果發表在Earth Surf. Process. Landforms上。

  論文連結 

  

  圖1.雅魯藏布江幹流四個水文站的月均降水量、徑流量、輸沙量。

 

  圖2.雅魯藏布江中上遊輸沙量空間分布圖。黑色實線為水文站實測數據計算值,黑色虛線為間接計算或估算值。

 

  圖3.青藏高原主要河源區徑流輸沙量統計及其對下遊的貢獻對比,*Percentage表示流域上遊區徑流量或輸沙量佔整個流域的比例。

  青藏高原是亞洲多條大型河流的發源地。在為周邊國家的數十億人口提供水資源的同時,這些河流也是重要的海洋泥沙輸送介質。據估計,全球進入海洋的泥沙中,約有1/3來自青藏高原及其周邊地區的河流。對河流泥沙荷載的量化及其時空分布特徵的理解,是流域水資源環境管理及可持續發展規劃的重要參考。
  中國科學院青藏高原地球科學卓越創新中心、青藏高原研究所張凡課題組及其合作者對此前少有研究報導的雅魯藏布江河流泥沙情況進行了研究。雅魯藏布江是青藏高原最長、世界上海拔最高以及坡降最陡的一條大型河流,其周邊地帶則是當地居民的主要聚居區。該研究以雅魯藏布江中上遊(奴下站以上)為研究區,對河流泥沙的時空分布特徵進行調查,並識別關鍵侵蝕區域與侵蝕關鍵時期,綜合氣候水文響應、水沙關係曲線、河床地貌等知識解析影響其變化模式的主要因素。
  研究通過對雅魯藏布江幹流四個水文站3年水文數據的綜合分析,發現在季風氣候與地形相互作用下,其泥沙具有顯著的時空變異性特徵。在時間上,泥沙的輸移或沉積主要發生在7月至9月,佔全年總輸沙量的79%至93%,與雨洪期的集中降水與徑流一致。在空間上,研究組通過繪製幹流及四個主要支流的輸沙量空間分布圖,發現奴各沙至羊村之間人類活動最集中的區域是河流泥沙的主要貢獻源區,其中位於南岸的年楚河支流是雅魯藏布江中遊土壤侵蝕最嚴重的區域,位於北岸的拉薩河具有流量大、含沙量小的顯著特點,貢獻了河段3超過70%徑流量以及低於20%的泥沙;羊村至奴下之間的河段主要以沉積為主,捕獲了上遊40%的輸沙量。此外,整個雅魯藏布江中上遊研究區年均輸沙量為10.43Mt/yr,區域平均輸沙模數為54.4t/(km2·yr)。通過與青藏高原發源的其他大型河流源區(黃河上遊、長江上遊、印度河上遊、湄公河上遊)比較,發現雅魯藏布江中上遊的輸沙量和輸沙模數均處於較低水平。該研究將為青藏高原水土保持以及河流管理提供參考。
  相關研究成果發表在Earth Surf. Process. Landforms上。
  論文連結 
  
  圖1.雅魯藏布江幹流四個水文站的月均降水量、徑流量、輸沙量。
 
  圖2.雅魯藏布江中上遊輸沙量空間分布圖。黑色實線為水文站實測數據計算值,黑色虛線為間接計算或估算值。
 
  圖3.青藏高原主要河源區徑流輸沙量統計及其對下遊的貢獻對比,*Percentage表示流域上遊區徑流量或輸沙量佔整個流域的比例。

列印 責任編輯:程博

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