1990_1996年渭河流域水沙变化原因初步分析_赵俊侠
渭河流域水沙多年变化及趋势分析
渭河 发源 于甘 肃省 渭 源县 鸟 鼠 山东麓 ， 自西 向东 流经 天
水、 宝鸡 、 阳 、 咸 西安 、 南等 城市 ， 渭 于陕西 省潼 关 附近 汇人 黄
表 １ 渭河流域 ２ Ｏ世纪不同时段水沙变化情况
量和输沙量在 ６ ０年代均 为最 大值 ； 控制 站 ９ 各 ０年代径 流量 均 水 沙量也总体为 减小 趋 势 ；０年 代降 水量 比 ５ ９ ０年代有 显著 减 为最小值 ， 但输沙量仅渭河林家村 站和华 县站为 最小值 ， 并且输 小 ， 水沙量也显著减小 。总体上来看 ， 年代水 沙变化与 降水 量 各
保持面积 的不 断增大 ， 流域减 水和减沙量也在不 断增 大 ， ０年 站 以上流域水利措施减水量不断增大 ； ９ 洛河 谳头站水 利措施减 代是பைடு நூலகம்土保持 面积最大 的年代 ， 减水减沙量也最大 。
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第２ ９卷第 ２ 期
２０ ０ ７年 ２月
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【 文 ・ 沙】 水 泥
渭河 流域 水沙多年变化及趋势分析
胡安 焱 ， 刘 燕 郭生练 张 学真 林 凯荣 ， ， ，
沙量减小 比较 显著 。这说 明渭 河流域 水沙多 年变化并不 是完 全 变化关 系密 切 ， 呈正相关关系。表 ２为渭河流域 降水不 同年代 的
一
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对 比［ 。 ¨］
大规模水 土保持 措施 使得 雨水 就地 人渗 ， 域 内产 流 和产 流
4河床演变及泥沙冲淤分析报告2
4河床演变及泥沙冲淤分析4.1河段特性渭河是黄河最大的一级支流，发源于甘肃省渭源县鸟鼠山，自西向东横跨甘肃、宁夏、陕西三省（区），于潼关注入黄河。
主河道全长818km，流域总面积13.5万km2。
林家村至咸阳陇海铁路桥全长171km，被划分为中游段。
咸阳城区河段从上游吕村至陇海铁路桥全长9.5km，平面形态比较顺直，河宽约450～760m。
河道纵坡较缓，比降为0.65‰～0.95‰。
岸坎北高南低，其中南岸坎高2～3m，系粘土、壤土岸质；北岸坎高3～4m，上部为壤土，下部由粘土组成，抗冲力强，历史上该河段河势变化不大。
后经多年治理，现主河槽单一，平面摆动进一步减小，河势也较为顺直。
1965年进行渭河流域规划时，对此段河道平面形态指标进行过分析，1999年进行渭河中游干流防洪工程可行性研究时，进行了复核，两次比较成果见表4—1。
由表4—1可以看出，经过多年治理，该河段现状1999年比1965年河道的曲率半径增大，中心角减小，过渡段和弯道纵距相应加长，河道形态趋于平顺，对行洪更加有利。
该河段河床多为细沙、粗沙组成，洪水中泥沙含量较大，颗粒甚细。
从长时段来看，河床冲淤基本平衡，而2003年汛期连续发生5次较大洪水，河槽较前出现明显的冲刷。
历史上该河段相对稳定，俗称“咸阳”十里峡。
该河段内已建有西宝高速公路桥、西兰一号、二号公路桥和陇海铁路桥组。
咸阳水文站位于一号公路桥上游约120m处。
按照2001年水利部审查通过的《陕西省渭河中游干流防洪工程可行性研究报告》，渭河咸阳城区段堤防间距不小于600m，北岸堤防洪水标准为100年一遇，南岸堤防洪水标准为50年一遇。
目前，北岸堤防建设已基本完成，南岸堤防正在建设之中。
4.2来水来沙分析4.2.1 泥沙概况渭河是一条多泥沙河流。
从总体看，渭河中游段输沙基本处于动平衡状态，但年际之间的变化较为悬殊。
咸阳水文站为本次设计依据站，其多年平均悬移质输沙量为1.52亿吨，最大输沙量为3.88亿吨，发生在1973年，最小为0.06亿吨，发生在1997年，最大值是最小值的65倍。
陕西省渭河流域水沙分布特性及变化分析
多 年 平 均 降 雨 量 为 ６ ０ ｍ， 水 年 际 变 化 大 且 年 内 分 配 不 均 ， 暴 雨 或 秋 雨 ； 上 流 域 内 黄 土 广 布 ， 被 １ｍ 降 多 加 植
覆 盖度低 ， 渭河 成为 一条 多泥 沙 的河流 ． 使
２ 渭 河 流 域 水 沙 分 布 特 性
渭 河 流 域 主 要 控 制 测 站 有 拓 石 、 家 村 、 家 堡 、 阳 、 潼 和 华 县 ６个 水 文 站 ， 中 林 家 村 站 为 陕 西 林 魏 咸 临 其
计算． 结果表 明 ： 渭河流域具有 明显 的水沙异源特性 ； 在时间分布上 ， 水沙 输送 主要集 中于降水量 较大 的汛期 ， 内分 布相 年 对集 中； 同时水沙年 际变化较 大 ， ２ 从 ０世纪 ５ ０年代 到 ９ Ｏ年代总体均呈下降趋势 ， 并且不 同时段水沙匹配模式不 同． 关键词 ： 渭河流域 ； 径流 ；泥沙 ； 水沙变化
２１ ０ ０年 ３月
渭 南 师 范 学 院 学报
Ｊｕ ｏ ｍＭ ｆＷ ｅｎ ｎＴ ａｈ ￣ Ｕｎｖ ￣ｉ ｏ ｉａ ｅ ｃ ｅ ｉｅ期 ５
Ｖ０ ． ５ Ｎｏ ２ Ｉ２ ．
陕 西 省渭 河 流域 水 沙分 布特 性及 变 化 分 析
表 １ 陕 西省 渭 河流 域 主 要 水 文 站 多 年 （９６～ ０ ０ 平 均 水 文 要 素 统 计 表 １５ ２０ ）
从 表 １中 可 以 发 现 ， 省 控 制 站 林 家 村 站 多 年 平 均 径 流 量 为 ２ ． 人 ２ １亿 ｍ 输 沙 量 为 １ ７１ 、 ２ ０万 ｔ分 别 占 ， 出 省 控 制 站 华 县 站 的 ３ ． ％ 和 ３ ． ％ ； 家 村 以下 至 华 县 站 多 年 平 均 径 流 量 和 输 沙 量 分 别 为 ４ ． １５ ５５ 林 ８ ５亿 ｍ 和 ２ ０ ０万 ｔ 分 别 占华 县 站 的 ６ ． ％ 和 ６ ． ％ ， 明 渭 河 干 流 在 进 人 陕 西 省 境 内 后 水 量 、 沙 量 的 变 化 ３８ ， ８７ ４５ 说 输
渭河流域水沙变化及其影响因素
渭河流域水沙变化及其影响因素摘要由于气候变化以及人类活动的影响，渭河流域径流量、输沙量减少，流域内水资源紧缺，泥沙淤积、洪水灾害频发。
分析渭河流域径流输沙的时空变化规律及其驱动因素，对于渭河流域科学配置治理措施、水土流失治理有重要意义。
本文根据渭河流域32个水文站近60年的水文资料、气象资料、地理信息资料和水土保持措施资料等，采用Mann-Kendall趋势性检验法、Pettitt突变点检验法、距平累积曲线法等对渭河流域的径流及输沙时空变化及其驱动因素进行系统分析。
主要结论如下：（1）渭河流域1937-2013年径流、输沙年际差异显著。
多年平均径流量为78.89亿m3，多年平均输沙量为4.31亿吨。
渭河流域径流量、输沙量均呈显著减小的趋势。
渭河流域径流序列的突变年份为1993年，输沙序列的突变年份为1996年。
（2）渭河干流大部分区间、泾河、北洛河的部分区间径流量、输沙量呈显著减小的趋势。
渭河大多数区间来水量和来沙量的突变年份集中在20世纪80年代末、90年代初；泾河的部分区间来水量、来沙量的突变年份集中在20世纪90年代；北洛河部分区间在21世纪初发生突变。
（3）渭河流域的产流中心在渭河干流上游至魏家堡段；渭河下游南岸的涝峪口、秦渡镇、马渡王以南区域；泾河干流上游至杨家坪段。
渭河流域的主要产沙区在泾河庆阳以上区域、北洛河刘家河以上区域，而渭河干流中下游魏家堡-华县段、北洛河下游黄陵交口河-状头段为泥沙淤积区。
（4）影响渭河流域水沙变化的主要因素有气候因素以及土地利用、水利水保措施等相关人类活动。
1958~2013年，渭河流域年降雨量呈现微弱减少趋势，降雨侵蚀力呈现微弱增加的趋势。
渭河流域土地利用类型转移的主要方向是草地、林地、耕地和建筑用地之间的相互转化，耕地、未利用地、湿地比重逐渐减少，草地和林地比重逐渐增加。
1970~2006年，渭河流域水利水保措施合计年均减水37.049亿m3，年均减沙1.17亿t。
李梅娣-浅谈渭河流域水沙变化情况
浅谈渭河流域水沙变化情况李梅娣摘要：渭河是黄河的一条多泥沙支流，本文从流域概况、降雨、径流、输沙等方面，对20世纪90年代以来渭河降水减少、人类活动以及入境量减少等因素的统计分析，提出了渭河流域水沙变化的特性及影响水沙变化的因素。
关键词：水量；沙量；变化；渭河；降雨；径流受干旱气候和人类活动的影响，近年来，渭河流域径流、泥沙量明显减少，水文情势发生了很大变化，给当地灌溉农业、沿河城市工业的发展河流域生态环境建设方面带来一定影响。
分析渭河水沙变化原因，不仅可为下游防洪减淤河河道整治提供参考，而且对流域水土保持生态环境工程建设规划、水资源合理利用方面具有重要意义。
1 研究流域的概况渭河发源于甘肃省渭源县乌鼠山，向东流经陇西、武山、甘谷、天水等县市，于风阁岭进入陕西境内，流经宝鸡、咸阳、西安、渭南等地至潼关进入黄河。
渭河流域总面积13.5×104km2，流域位于东经104~110°和北纬34~38°之间，是渭河最大的一级支流，干流全长818km，华县站以上集水面积10.8×104km2。
流域有多种复杂的地貌组成，大致分为：秦岭山地，陕北、陇东黄土高原和渭河谷地。
地势西高东低，由中部向南北逐步抬升，水系南北岸分布极不对称，北侧支流发源于黄土高原，源远流长，集水面积大，为树枝状水系，南侧支流源于秦岭山脉，河床比降大，流程短，汇流面积小，为羽状水系。
流域地处大陆性季风气候区，春暖干旱，夏热多雨且伏旱，秋凉湿润，冬寒少雨雪：受地形等因素影响，流域降水分布由东南向西北递减，南岸秦岭山麓降水充沛，最大年降水量在1000mm以上，随地势降低降水量骤减，平原河套地区年降水量约为500mm：流域降水年际变化大且年内分配不均，最大年降水量约为最小年降水量的2.5倍，汛期降水约占年降水的65%，并多以暴雨或秋季连阴雨出现；由于降水和地理条件的差异，形成了径流、泥沙异源且年内分配不均的特点。
渭河下游河道淤积时空分布特征与原因分析
渭河下游河道淤积时空分布特征与原因分析1986年以后，渭河下游汛期、非汛期水量均明显减少，但沙量未见相应的降低，渭河下游河道淤积明显加重。
分析渭河下游河道淤积的原因包括：水沙条件的变化、北洛河的来沙以及潼关高程的抬高。
标签：渭河下游；水沙变化；河道淤积；潼关高程1、渭河下游河道水沙变化过程1.1水量变化过程在1949年以前的15年中，年水量超过100亿m3的有7年，最低的是1942年的51亿m3；在1950～1969的20年中，年水量超过100亿m3的有8年，最低的是52.9亿m3。
在1970～1985年的16年中，年水量超过100亿m3的只有3年，最低的是31亿m3。
在1986～2013年的28年中，年水量没有超过100亿m3的，最大的是92.9亿m3，最小的不到17亿m3。
总的来看，从前到后，各年的径流量有起有伏，有峰有谷，年际变化较大；但无论是峰还是谷，总体趋势均在变小，尤其是20世纪70年代以后，水量总的下了一个台阶。
1.2沙量变化过程华县站年沙量超过4亿t 的，1949年前有7年，1950～1969年间有8年，1970～1985年有5年，1986～1996年有3年。
月沙量超过2亿t的月数，按上列时段统计分别为：10、13、4、4个月。
由此可见，沙量也有减少的趋势，但不如水量变化的急剧。
1986年以后，尤其是90年代以来，汛期、非汛期水量均明显减少，但沙量未见相应的降低。
水沙的不同步变化引起了含沙量的改变，水量的急剧减少，引起了含沙量的相形上升，对渭河下游河道冲淤演变十分不利。
2、渭河下游河道淤积时空分布特征2.1渭河下游河道淤积时间分布特征1973年～1985年，渭河下游河段总体上表现为冲刷，总冲刷量为0.3898亿m3。
但从分布来看，冲刷主要出现在渭淤10～渭淤21河段，冲刷量为0.6795亿m3。
而其他河段仍表现为淤积。
1986年～1990年，渭河下游河道又转为淤积时期，总淤积量为0.7764亿m3。
渭河流域输沙量变化规律分析
年份
ｃ ）咸 阳
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表 １ 渭 河 流 域 输 沙 量年 际变 化 统 计 特 征 值
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１ ９５ ５ １ ９ ６ ６ １ ９ ７ ７ １ ９ ８ ８ １ ９ ９ ９ ２ Ｏ ｌ Ｏ
年份
ｄ ）华 县
＞林家村 ＞咸 阳 ＞状头 。干 流 ４个水 文站 中咸 阳站输 沙量
１ ９ ５ ５ １ ９ ６ ６ １ ９ ７ ７ １ ９ ８ ８ １ ９ ９ ９ ２ Ｏ ｌ Ｏ
的不均匀系数和极值 比分别为 ０ ． ８ ９、 ７ ３ ． ３ ３ ， 为 ４个 水文站 的 最大值 ， 华 县 站 为 最 小 值 。支 流 张 家 山 站 不 均 匀 系 数 为 ０ ． ７ ０， 为干支流中最小 值 ， 状头站极值 比为 ２ ６ ３ ． ５ ２ ， 为 ６个水 文站 中最大值 。林家村 、 魏家堡 、 咸 阳站输沙量最 大值 均出
７ ６
域在这几个时期为径流丰水期 ， １ ９ ９ ５ －１ ９ ９ ７年降雨偏 少 ５ ～
３
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６成 ， 而华县 的年 径 流量偏 少 ７成 以上。 因此 ， 渭河 流域 在 ９ ０年代 中期后径流量急剧减少 ； 渭河流域 目前存在泾惠渠灌 区（ ２ ０世 纪 ３ ０年代建成 ） 、 宝鸡峡灌 区（ １ ９ ７ １ 年 建成 ） 、 交口 抽渭灌 区（ １ ９ ７ ０年 建成 ） 等几大灌 区， 灌 区灌 溉用 水 的增
沙 占全 年 的 比重 最 大 ， 为９ ８ ％。输沙量 过程线 相对 尖瘦 ， 说 明渭 河 流 域 各 水 文 站输 沙量 年 内 分 配更 集 中 。 １ ． ２ 输 沙 量 的 年 际 特 征 为 了表 现 输 沙 量 年 际变 化特 征 ， 利 用 距 平 累 积 法 对 渭
渭河流域水沙变化的水文分析与计算
渭河流域水沙变化的水文分析与计算
王宏;秦百顺;赵光耀;蔡小春;赵俊侠
【期刊名称】《人民黄河》
【年(卷),期】2002(024)008
【摘要】依据渭河流域40多年水文泥沙实测资料,采用经验公式、双累积曲线、不同系列对比三种方法,对渭河上游、中上游及全流域的水沙变化进行了分析计算.结果表明,全流域1970～1996年径流年均减少32.65亿m3,其中降水影响和人类活动作用分别占33.9%和66.1%;沙量年均减少9 040万t,其中降水影响和人类活动作用分别占29.2%和70.8%.
【总页数】2页(P19-20)
【作者】王宏;秦百顺;赵光耀;蔡小春;赵俊侠
【作者单位】黄河水利委员会,天水水土保持科学试验站,甘肃,天水,741000;黄河水利委员会,天水水土保持科学试验站,甘肃,天水,741000;黄河上中游管理局,陕西,西安,710043;黄河水利委员会,天水水土保持科学试验站,甘肃,天水,741000;黄河水利委员会,天水水土保持科学试验站,甘肃,天水,741000
【正文语种】中文
【中图分类】P33
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第15卷第6期2001年12月水土保持学报Journal of Soil and W ater Conservati onV ol.15N o.6D ec.,2001 1990～1996年渭河流域水沙变化原因初步分析Ξ赵俊侠,王 宏,马 勇,杨国礼(黄河水利委员会天水水土保持科学试验站,甘肃天水741000)摘要:根据流域水文泥沙观测资料及1990年土地详查成果和1996年土地变更调查成果等,采用“水保法”和“水文法”对渭河流域1990～1996年水土保持措施减水减沙作用及水沙变化原因进行了分析计算。
经“水保法”分析,年均减水量28.48亿m3,效益47.7%,其中减洪水量9.19亿m3,减洪效益37.1%;年均减沙量4630万t,效益35.8%,其中减洪沙量3986万t,减洪沙效益33.6%。
经“水文法”分析,年均减水量25.71亿m3,减水效益44.3%,在减少的年径流量中,人类活动影响占51.5%,降雨影响占48.5%;年均减沙量0.800亿t,效益59.7%,在减少的沙量中,人类活动影响占57.1%,降雨影响占42.9%。
关键词:减水减沙效益; 水沙变化; 渭河流域中图分类号:P332.5 文献标识码:A 文章编号:100922242(2001)0620136204Pr il i m i n ary Ana lysis on Cause of W a ter and Sedi m en t Var i a ti onfro m1990～1996i n W e i he W a tershedZHAO Jun2x ia,WAN G Hong,M A Yong,YAN G Guo2li(T ianshui S oil and W ater Conservation S cientif ic E x p eri m ent S tation of the Y ello wR iver W ater Conservacy Co mm ittee,T ianshui741000)Abstract:A cording to the data of w ater and sedi m en t in W eihe w atershed and the land investigati on in1990and land change in1996,the effect of w ater and sedi m en t reducti on by s o il and w ater conservati on treatm en ts and the cause of w ater and sedi m ent variati on in the w atershed from1990to1996have been analysed and caculated in th is paper by using“s o il conservati on m ethod”and“s o il hydrol ogy m ethod”.T he result of“s oil conservati on m ethod”show s that the average annual w ater reducti on is28.48×108m3and benefit is47.7%,and in w h ich fl ood reducti on is9.19×108m3and benefit is37.15%;the average annual sedi m ent reducti on is4630×104t and benefit is35.8%,and in w h ich food sedi m ent reducti on is3986×104t and benefit is33.6%.T he result of“s o il hydro l ogy m ethod”show s that the average annualw ater reducti on is25.71×108m3and benefit is44.3%,a mong the annual w ater reducti on,the influence of hum an activitis is51.5%and the influence of rainfall is48.5%;the average annual sedi m ent reducti on is0.800×108t and benefit is59.7%,a mong the sedi m ent reducti on,the influence of hum an activities is57.1%and the in fluence of rainfall is42.9%.Key words:w ater and sedi m en t reducti on benefit; variati on of w ater and sedi m en t; W eihe w atershed渭河发源于甘肃省渭源县乌鼠山东麓,是黄河的最大一级支流,也是一条多沙支流,自西向东流经天水、宝鸡、咸阳、西安等城市,于陕西省潼关附近注入黄河。
河流全长818km,河道平均比降2.23‰。
华县站以上(不包括泾河张家山站以上流域面积)流域面积63282km2。
流域地貌大致划分为黄土丘陵沟壑区、黄土阶地区、河谷冲积平原区和土石山区等4大类型区。
其中黄土丘陵沟壑区是主要的类型区,也是主要产沙区。
渭河流域属温暖半干旱大陆性季风气候,黄土分布广泛,植被稀少,水土流失严重。
该流域水土流失面积47 461km2,占流域总面积的75%左右,每年向黄河输送泥沙约1.85亿t(1954～1969年)。
特别是进入90年代以来,随着社会经济的高速发展,人们对土地资源的过渡开垦和开发建设活动等对地表的破坏引起了新的水土流失。
建国以来,流域治理取得了很大成就,截至1996年底,全流域累计修梯田52.85万hm2,造林75.66万hm2,种草20.54万hm2,3项措施累计治理面积达到149.05万hm2,占流域水土流失面积的31.4%;淤成坝地0.3233Ξ收稿日期:2001204202 作者简介:赵俊侠,女,生于1967年,工程师。
主要从事雨水资源利用方面的研究,发表论文10篇。
万hm 2,建成百万方以上水库151座,总库容达15.39亿m 3。
1 1990～1996年渭河流域水沙基本特性1.1 降 水该流域降水在空间分布上南多北少,在时间分配上极不均匀,年际间变化也很大。
流域多年平均降水量613.4mm (1954～1996年),汛期5～10月份降水占年降水量的79.4%。
渭河流域各时期降水、径流、输沙量特征值统计见表1。
从表1中各时期降水量变化来看,90年代(1990～1996年)年降水量比50～60年代、70年代和80年代分别减少16.1%,12.5%,13.1%;从汛期降雨量变化看,90年代比各年代分别减少13.8%,8.36%和15.25%。
由实测资料知,90年代属枯水期。
表1 渭河流域降水、径流、输沙量特征值项目年份1969前1970～19791980～19891990～1996平均降水量(mm )年640.1613.7623.7537.0613.4汛505.7475.9514.6436.1489.5径流量(亿m 3)年77.2546.3165.1132.3959.93汛55.9234.6953.3323.5445.11洪水39.0924.8237.3815.5831.55基流量38.1621.4927.7316.8128.38洪量模数(m 3 km 2)6177139221590692462049851输沙量(亿t )年1.8501.3701.0500.59001.339汛1.7501.3301.0200.53001.284洪水1.6401.2600.9600.5201.211洪水输沙模数(t km 2)25921991151782219141.2 径 流渭河流域多年(1954～1996年)平均径流量59.93亿m 3,多年平均汛期径流量占年径流量的75.3%,洪水径流量占年值的52.6%、占汛值的69.9%,径流模数为94703m 3 km 2,河川径流主要由降水形成,以超渗产流为主,其在年内分配很不均匀,在地区分布上与降水相似,由东南向西北递减。
据实测,渭河流域进入90年代因受降雨和人为因素的影响,径流有递减趋势。
从表1各时期径流量变化来看,1990～1996年年径流量比50～60年代、70年代和80年代分别减少了58.1%,30.1%,50.3%,洪水径流量比50～60年代、70年代和80年代分别减少了60.1%,37.3%,58.3%。
1.3 输 沙渭河流域泥沙来源于流域地表土壤侵蚀,沙量在年内集中,年际差异也很大,其多年(1954～1996年)平均输沙量1.339亿t ,输沙模数1914t km 2,其中南河川以上流域多年平均输沙量1.203亿t ,占全流域输沙总量的89.8%,可见上游是该流域的主要产沙区。
从表1各时期输沙量变化来看,1990～1996年汛、洪水输沙量分别占年值的98.1%和96.3%,洪水输沙量占汛值的98.1%。
1990～1996年年输沙量比50～60年代、70年代和80年代分别减少70.8%,60.6%和48.0%,洪水输沙量比50～60年代、70年代和80年代分别减少68.3%,58.7%和45.8%。
由此可知,进入90年代渭河流域沙量减少,减少幅度较大。
综上所述,渭河流域1990～1996年降雨、径流有递减趋势,沙量大幅度减少。
年、汛降雨量分别比50～60年代减少16.1%和13.8%;年径流、洪水径流量分别比50～60年代减少58.1%和23.5%;年输沙、洪水输沙量分别比50～60年代减少70.8%和68.3%。
各要素的变化除受气候波动、降雨特性及产流方式等诸方面因素影响外,主要与各项水土保持措施在渭河流域的实施有着极其密切的关系。
截至1996年底,渭河流域4大水保措施的保存面积累计已达149.38万hm 2。
2 1990～1996年水沙变化的“水保法”分析计算“水保法”是从成因方面通过水保试验站各项水保措施减水减沙作用的观测资料,按各类措施分项计算,逐项相加,并考虑流域产沙在河道运行中的冲淤变化,以及人类活动新增水土流失数量等分析计算流域水沙变化的一种方法。