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Earth Surf. Process. Landforms:雅鲁藏布江中上游河流泥沙时空变化特征研究
2017-11-29

  青藏高原是亚洲多条大河的发源地,为周边国家的数十亿人口提供水资源。同时这些河流也是重要的海洋泥沙输送介质,据估计,全球进入海洋的泥沙中,约有三分之一来自青藏高原及其周边地区的河流。对于这些河流泥沙荷载的量化及其时空分布特征的理解,是流域水资源环境管理及可持续发展规划的重要参考依据。然而,雅鲁藏布江作为青藏高原最长、世界上海拔最高以及坡降最陡的一条大河,同时又是西藏人民的主要聚居区,其有关河流泥沙的研究却鲜有报道。

  基于此,中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心、青藏高原研究所张凡研究员课题组史晓楠副研究员及其合作者,以雅江中上游(奴下站以上)为研究区,调查了河流泥沙的时空分布特征,识别了关键侵蚀区域与侵蚀关键时期,并综合气候水文响应、水沙关系曲线、河床地貌等知识解析了影响其变化模式的主要因素。

  研究通过对雅江干流四个水文站3年水文数据的综合分析,发现在季风气候与地形相互作用下,雅江泥沙具有显著的时空变异性特征。时间上,泥沙的输移或沉积主要发生在7~9月份,占全年总输沙量的79% ~ 93%(图1),这与雨洪期的集中降水与径流是一致的。空间上,绘制了干流及四个主要支流的输沙量空间分布图(图2),揭示了拉孜至羊村之间人类活动最集中的区域是河流泥沙的主要贡献源区,其中位于南岸的年楚河支流是雅江中游土壤侵蚀最严重的区域,而位于北岸的拉萨河具有流量大、含沙量小的显著特点,贡献了河段3超过70%径流量以及低于20%的泥沙;羊村至奴下之间的河段主要以沉积为主,捕获了上游40%的输沙量。对于整个雅江中上游研究区,年均输沙量为10.43 Mt/yr,区域平均输沙模数为54.4 t/km2/yr。通过与青藏高原发源的其他大江大河源区(黄河上游、长江上游、印度河上游、湄公河上游)比较发现(表1),雅江中上游的输沙量和输沙模数均处于较低水平。这些研究结果将为青藏高原水土保持以及河流管理提供参考。

  该研究成果近期发表于Earth Surf. Process. Landforms期刊。

  论文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/esp.4258/full

  引用方式:Xiaonan Shi, Fan Zhang, Xixi Lu, Zhaoyin Wang, Tongliang Gong, Guanxing Wang, and Hongbo Zhang. Spatiotemporal variations of suspended sediment transport in the upstream and midstream of the Yarlung Tsangpo River (the upper Brahmaputra), China. Earth Surf. Process. Landforms, 2017, DOI: 10.1002/esp.4258

图1 雅鲁藏布江干流四个水文站的月均降水量、径流量、输沙量

图2 雅鲁藏布江中上游输沙量空间分布图。黑色实线为水文站实测数据计算值,黑色虚线为间接计算或估算值。

表1 青藏高原主要河源区径流输沙量统计及其对下游的贡献对比,*Percentage表示流域上游区径流量或输沙量占整个流域的比例。

 
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