延河流域主要水文要素时变过程分析

1、延河流域主要水文要素时变过程分析(1)    摘要：对延河流域降水、径流和泥沙等水文要素从20世纪中叶到21世纪初的年内分配及年际变化进行了时变过程分析。以探求区域植被重建对流域水文过程的影响情况。结果表明，三个水文基本要素都有不同程度的年内分布趋于均匀和年际变化趋缓的趋势。20世纪7090年代比60年代流域平均面雨量分别减少了10.5%，11.7%和14.0%，年径流量分别减少了19.0%，12.9%和22.6%，年输沙量分别减少了21.1，F.2%和41.7%。 关键词：延河流域 时变 主要水文要素 Temporal Change Analysis

2、of Hydrological Factors in the YanHe River BasinAbstract: The main hydrology factors in one river includes precipitation, runoff and sediment discharge. These three hydrology factors are impacted largely by regional land use/ land cover change. The YanHe River Basin with the area of 7725km2 and in m

3、iddle of the Loess Plateau, is one of the hot-spots for regional afforestation and soil water conservation in China. So studying on the temporal change of the main hydrology factors in the YanHe River Basin is very essential for providing the basic information and supporting the decision of local go

4、vernment.We collected the precipitation data and worked out the regional tendency from the 6 wide-spreaded rain gauge stations from the middle of 20th century to 21st century. We also got the runoff and sedimentation discharge data from 2 hydrology stations in the same period. Its founded:1) The mon

5、thly distribution of each of those three main hydrology factors tended to be uniform, and the yearly change was prone to be tempered.2) Compared to the average in 1960s, the annual precipitation in the 1970s, 1980s and 1990s in the basin, has respectively reduced by 10.5%, 11.7% and 14.0%.3) The ann

6、ual water yield in the basin has separately reduced by 14.1%, 13.1% and 21.4%.4) The annual sediment discharge reduced by 21.1%, 46.2% and 41.7%.Keywords: the YanHe River Basin; Temporal Change; the Main Hydrology Factors 延河流域位于黄土高原水土流失较严重的区域，长期以来由于土地利用不合理，滥垦、滥伐、滥牧，导致水土流失加剧，农业自然资源遭到严重破坏，以至造成生态经济系统失调

7、，水旱灾害频发，给当地群众生产生活带来严重威胁。随着区域水土保持治理措施的加强，流域下垫面条件发生了系统性变化，而流域水文规律主要决定于气候气象条件及下垫面条件。下垫面条件的改变能显著改变水量平衡各要素的对比关系 1。因而针对流域生态水文方面的研究近来也变得越发重要和急需。本文所进行的水文要素时变过程分析，正好迎合了这一研究潮流，通过探究各要素自20世纪中叶至21世纪初的变化趋势分析，力求能够对区域水文响应过程及状况的分析提供专业支持。1 流域概况延河是黄河右岸、中游区上段的河口镇至龙门段的一级支流，位于东经108°45110°28，北纬36°2337°

8、17之间，发源于陕西省靖边县东南天赐湾乡周山，由西北向东南流经志丹、安塞、宝塔、延长等四县区，在延长县南河沟乡凉水岸附近汇入黄河。延河干流总长286.9km，流域面积7725 km2，平均坡度为4.3，河网密度约为4.7km/ km2，主要支流有杏子河、西川、蟠龙川和南川等2。流域多年平均降水量为495.6mm，年平均气温9，主要灾害类型为旱灾、霜冻、冰雹及暴雨。流域内黄土丘陵沟壑面积占全流域的90，其中延长以上为黄土梁峁状丘陵沟谷区，安塞至延长之间沿河一带为河阶地，延长以下为黄土宽梁残塬沟谷区，流域出口处为黄土覆盖石质丘陵沟谷区2。流域内设有20多处分布比较均匀的雨量站，水文站有上游杏河流域

9、的杏河站（379km2）、延水流域延安站（3208km2）及下游控制断面甘谷驿站（6150km2（1957-1964年）、5898km2(1965-1970年)、5891km2(1971-1989年)）等3个。2 降雨径流年内分配2.1资料与方法降水分析采用了蟠龙（19561989年）、招安（19571989年）、化子平（19531989年）、甘谷驿（19522000年）、安塞（19562001年）和邻近周河流域志丹（19521987年）等6个系列较长的雨量站实测资料；流量分析采用了流域出口控制站甘谷驿站19572003年的实测资料；泥沙分析采用了甘谷驿站19522000年的实测含沙量和输沙量

10、资料。并利用降水径流、站站相关等方法，对相应缺测资料进行了适当插补。降水、径流年内分配分析采用了不均匀系数CL法，即通常用大于年平均流量的累积值（以计）与超过年平均流量的天数乘年平均流量值（以nQ0计）之差与一年的总经流量的比值来表示。CL值越大，说明降水、径流也越集中，年内分配越不均匀。由于此法计算过程繁琐，为简化起见，可用月平均流量值代替日平均流量3。其公式为：        或 式中：CL降水、径流年内不均匀系数；Pm、Qm大于月均值的各月降水、径流量；P0、Q0月平均降水径流量； K月降水、径流量大于月平均

11、降水、径流量的个数。2.2 年内分配分析延河流域各水文要素的年内分配很布均匀（图1），其中多年平均降水量年内分配主要集中在夏季，尤其汛期3个月（79月份）占年降水量的60.6，其中78月份最大，12月和1月份最小；径流的年内分配情况与降水略有不同，除了汛期所占比例达到56.9外，3月份的径流量相对枯季其它月份的大一些，出现了小的汛情（春汛情况），这与少量冰雪融水补给有关；而含沙量的年内分配和季节变化与暴雨洪水分布有密切关系，且比降水、径流量更集中。最大月平均含沙量出现在7或8月,约占年含沙量的90%，连续最大4个月（69月）含沙量占全年的95%99%，除5月份有少量泥沙外，其余月份几乎没有河流

12、泥沙情况。 本篇论文是由3COME文档频道的网友为您在网络上收集整理饼投稿至本站的，论文版权属原作者，请不要用于商业用途或者抄袭，仅供参考学习之用，否者后果自负，如果此文侵犯您的合法权益，请联系我们。本篇论文是由3COME文档频道的网友为您在网络上收集整理饼投稿至本站的，论文版权属原作者，请不要用于商业用途或者抄袭，仅供参考学习之用，否者后果自负，如果此文侵犯您的合法权益，请联系我们。    摘要：通过研究普通及纤维沥青混合料各项路用性能及力学性能, 表明添加纤维能显著改善沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性能, 并且能有效增加混合料的整体性与柔

13、韧性, 适于作为桥面铺装材料。同时针对扬州西北绕城高速公路桥面铺装, 研究了纤维沥青混合料的施工控制。 关键词：纤维沥青混凝土 路用性能 力学性能 桥面铺装 施工     随着我国公路交通事业的发展, 大跨径桥梁逐渐增多, 铺装层的质量好坏和使用耐久性直接影响到行车的安全性、舒适性、桥梁的耐久性及投资效益。大跨径桥梁的桥面铺装, 往往因为交通量大, 没有替代的其他疏散道路而使得维护较为困难, 所以,需要桥面铺装有较长的使用寿命。    为了适应现代交通对沥青混凝土桥面铺装提出的越来越高的要求, 出现了诸如改性沥青S

14、MA、环氧沥青混凝土、沥青玛碲脂混合料、浇注式沥青混凝土等桥面铺装材料和技术 14 。虽然它们具有较好的性能, 但或者需要采用特殊设备, 或者是有一定的施工难度, 或者造价比较高, 一时还难以大面积推广。针对扬州西北绕城高速公路的具体工程情况, 本文选择了纤维沥青混合料作为桥面铺装材料 5 。1纤维沥青混合料的路用性能研究    本研究首先通过扬州西北绕城高速公路桥面铺装上层及下层2 种级配类型沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等路用性能试验 6 , 来综合评价沥青混合料的各项性能以及纤维的增强作用。1.1沥青混合料的高温稳定性试验 

15、   由于沥青混凝土路面的强度和刚度(模量) 随温度升高而显著下降, 为了保证沥青混凝土铺装层在高温季节行车荷载反复作用下, 不至于产生诸如波浪、推移、车辙和拥包等病害, 铺装层应具有良好的高温稳定性, 即在荷载的作用下具有抵抗永久变形的能力。车辙试验因能较好地反映车辙的形成过程,得到世界各国的广泛认可与采用, 本研究即采用车辙试验来评价纤维沥青混凝土的高温抗车辙能力,试验结果。    试验结果表明: 加入纤维后, 沥青混合料的抗车辙性能得到改善。这是因为车辙的形成主要是由于试验初期沥青混合料本身的压密, 以及随后沥青混合料

16、的侧向流动变形。加入纤维与未加纤维对混合料的初期压密变形影响不大, 但是对后期的侧向流动变形有较大的影响。加入纤维后, 纤维吸附及稳定沥青, 使沥青的粘稠度和粘聚力增大, 同时由于纵横交错的纤维加筋作用, 使沥青混合料的整体性、抗剪性及抗车辙能力增强。从动稳定度结果可以看出, 纤维可显著改善沥青混合料的高温抗车辙性能。1.2沥青混合料低温性能试验    沥青混合料是一种温度敏感性材料, 环境温度的变化会使其使用性能发生很大的变化。随着温度的降低, 沥青混合料的强度和劲度都会明显增大, 但其变形能力却会显著下降, 并可能会出现脆性破坏。 

17、0;  低温主要是影响沥青混合料的抗拉强度和变形能力, 从而造成沥青混合料的低温开裂。本研究通过试验测定沥青混合料在- 10 时弯曲破坏的力学性质来评价沥青混合料的低温抗裂性能。    从试验结果可以看出, 纤维的加入有效地提高了铺装层材料低温时的柔韧性, 这样使得铺装层在低温季节能更好地适应桥面板的变形, 减少在低温季节容易出现的桥面温缩裂缝和疲劳裂缝。这对于改善桥面铺装低温时的使用性能具有重要意义。1.3沥青混合料水稳定性试验    沥青混凝土铺装层中若有水分存在, 则在汽车车轮动态荷载的作

18、用下, 进入路面空隙中的水会不断产生动水压力及真空负压抽吸的反复循环作用,使沥青粘附性降低并逐渐丧失粘结力。继而, 沥青膜从集料表面脱落, 沥青混合料出现掉粒、松散, 形成沥青混凝土路面的坑槽、松散等损坏现象。因而, 必须重视沥青混合料自身抗水损坏能力的好坏。    本文首先进行了浸水马歇尔试验, 结果表明不同级配、不同沥青混合料的浸水马歇尔残留稳定度都远远高于规范要求。虽然该试验方法操作比较简单, 但不能较好地反映实际沥青混凝土路面早期的水损情况。为了更有效地评价沥青混合料的水稳定性能, 本研究又进行了冻融劈裂试验。    试验结果表明, 加入纤维对沥青混合料的水稳性有改善作用, 且纤维对普通沥青混合料的改善作用相对较大。这主要是因为纤维可以吸附部分沥青,从而增大沥青用量, 提高沥青饱和度; 并且使粘附在矿料上的结构沥青膜变厚, 降低了水对沥青胶浆的侵蚀破坏作用, 增强了沥青胶浆抵抗自然环境破坏的能力, 使混合料抗水损害能力增强。而改性沥青混合料本身就具有较强的水稳定性, 所以, 纤维对其的改善作用并不明显。    另外,