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年份
图 4 1957—2020 年降雨和植被变化
河流域 1996 年进入煤炭大开采时期、2012 年以来原煤产量增加缓慢；1981 年以来，流域林草植被不
断改善，2012 年后达更高台阶；2012 年以后，入黄径流大幅增加。鉴于此，划分了 1950—1979 年、
1980—1996 年、1997—2011 年和 2012—2019 年等 4 个时段，并将 1979 年以前作为窟野河流域的“天
然时期”。
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采用“水文法” ，将 1980 年以来不同时期的降雨量-径流量（输沙量）关系与 1979 年以前进行对
比，可计算出 1980 年以来不同时期降雨和下垫面变化对流域水沙的影响量。选用了 6 ~ 8 种不同的降
雨指标组合，分别构建水文模型，取各模型减水减沙量的均值作为计算结果，结果见图 5。1979 年以
前坝库拦沙 241 万 t/a（表 1），而建模采用的是“输沙量”，故图 5 中 1980 年以来的坝库减沙量实为“坝
库拦沙增量”。
分析图 5，并对照表 1 可见：（1）1980—2011 年，降雨一直是窟野河水沙偏少的重要因素，其中
1997—2011 年降雨因素的减水和减沙贡献率分别为 25.3%和 51.2%；但是，由于雨量和雨强均偏大，
2012 年以来降雨实为增水增沙因素。1997 年以来，下垫面的减水减沙作用大幅上升。
（2）淤地坝和水库拦沙一直是下垫面减沙的重要因素，但其占下垫面减沙量的贡献率逐渐降低。
2012 年以来，虽坝库拦沙 340 万 t/a（同期窟野河入黄沙量 117 万 t/a），但其减沙量占比已不足 1.2%。

（万 t/a） （万 m 3 /a）

减沙量/ 减水量/

图 5 降雨和下垫面的减水减沙贡献

（3）流域内生产生活用水增加，是近 20 多年入黄径流减少的重要因素。1997—2011 年和 2012—
2019 年，由此引起的减水量占下垫面总减水量的 19.6%和 24%。
（4）扣除坝库拦沙和生产生活耗水的影响后，其他下垫面因素在三个时期的减沙量分别为 1011万 t/a、
4552 万 t/a、14 431 万 t/a，减水量分别为 3031 万 m /a、28 187 万 m /a、44 551 万 m /a。
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鉴于现状梯田和坝地面积极小、蓄水工程蒸发已计入生产生活耗水，故而推断，导致流域近 20
多年水沙减少的“其他因素”应是植被改善和采煤。

3 植被变化对水沙的影响

针对黄土高原不同类型区，刘晓燕等 ［21，24］ 研究了大时空尺度上植被变化与河川径流或流域产沙的
响应关系。利用其所得到的 V ~W（S）关系（式（2）—式（3）），针对窟野河流域的气候、土壤和地形条
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