王生軍

(甘肅省定西水文水資源勘測局, 甘肅 定西 743000)

祖厲河流域近60年含沙量變化規(guī)律分析

王生軍

(甘肅省定西水文水資源勘測局, 甘肅 定西 743000)

祖厲河流域地跨甘肅省白銀、定西兩市，面積10 647 km2，是甘肅省水土流失極為嚴(yán)重的地區(qū)。利用流域會寧、定西及定西西河三大代表水文站1956年至2015年觀測資料，分析了近60年來祖厲河流域含沙量的時(shí)間演變特征。結(jié)果表明：祖厲河流域含沙量的多年變化呈遞減趨勢，其原因在流域上游為生態(tài)環(huán)境好轉(zhuǎn)所致，在流域中下游為降雨強(qiáng)度減小引起。

含沙量；降雨強(qiáng)度；生態(tài)環(huán)境；時(shí)間演變；祖厲河流域

1 流域概況

祖厲河流域地跨甘肅省白銀、定西兩市，位于隴西黃土高原中部，面積10 647 km2，地貌地表破碎、黃土裸露，是甘肅省水土流失極為嚴(yán)重的地區(qū)。祖厲河是黃河的一級支流，也是黃河上游6條多沙支流之一，由發(fā)源于甘肅省會寧縣南部華家?guī)X北麓的支流祖河、厲河于會寧縣城匯合而成，出城后一路北流，至?xí)幙h郭城驛鎮(zhèn)新堡子納其主要支流關(guān)川河后，于甘肅省靖遠(yuǎn)縣境內(nèi)匯入黃河，干流長度220 km，其水系分布見圖1。

圖1 祖厲河水系及水文測站示意圖

2 含沙量時(shí)間演變趨勢分析

根據(jù)流域內(nèi)下墊面(地形地貌)的差異，可將祖厲河流域劃分為上游、中游、下游3個區(qū)域。上游區(qū)為干流甘溝驛、關(guān)川河原巉口水文站(2001年撤銷)以上，代表水文站有會寧水文站、定西及定西西河水文站；中游區(qū)為郭城驛鎮(zhèn)以上、上游區(qū)以下的區(qū)域，代表水文站有郭城驛水文站；下游區(qū)域?yàn)楣求A鎮(zhèn)以下，代表水文站為靖遠(yuǎn)水文站。

分別繪制上游、中游、下游3個區(qū)域代表水文站的年均含沙量時(shí)間演變圖，見圖2、圖3和圖4(圖中虛線為10年周期移動平均值曲線)。

圖2 會寧水文站含沙量年際變化趨勢圖

圖3 郭城驛水文站含沙量年際變化趨勢圖

圖4 靖遠(yuǎn)水文站含沙量年際變化趨勢圖

從圖2、圖3和圖4中可以看出，流域上、中、下3區(qū)域年均含沙量總體上全呈遞減趨勢，具體來說，60年代至70年代前期全為明顯減少態(tài)勢；70年代中后期至90年代中期基本上呈現(xiàn)波浪型小幅上升趨勢；90年代中期以后急劇減小，遞減趨勢十分明顯。

3 含沙量時(shí)間演變趨勢原因分析

一般來說，河流含沙量減小的自然因素，無非是流域內(nèi)降水強(qiáng)度變小(雨水沖刷能力減小)、流域內(nèi)產(chǎn)沙區(qū)植被覆蓋密度變大(生態(tài)環(huán)境好轉(zhuǎn))兩個原因。

任東[1]對祖厲河流域徑流變化規(guī)律進(jìn)行了研究，得出祖厲河流域降水量持續(xù)減少的結(jié)論，認(rèn)為降水量的持續(xù)減少是祖厲河徑流量近幾十年以來出現(xiàn)明顯下降趨勢的主要原因。

祖厲河徑流主要由暴雨形成，其泥沙輸移完全以暴雨洪水為載體。多年來流域降水量的減少，其實(shí)是暴雨總量在減少。暴雨的頻次及其強(qiáng)度影響暴雨總量，暴雨強(qiáng)度又直接影響洪水含沙量的變化。

祖厲河流域上游區(qū)域主要雨量站有太平店、中川、會寧、大溝、甘溝驛、內(nèi)官營等；中游區(qū)主要雨量站有老莊、草灘、王馬山、郭城驛、葛家岔、頭寨子等；下游區(qū)主要雨量站有葛家寨、靖遠(yuǎn)等。上游區(qū)降水強(qiáng)度總體呈上升趨勢(見圖5)，與該區(qū)域含沙量年際變化趨勢相反，即雨水沖刷能力增強(qiáng)了，但河水含沙量并未增加，說明上游區(qū)域生態(tài)環(huán)境有所好轉(zhuǎn)。

圖5 中川站6小時(shí)最大降水量年際變化趨勢圖

中、下游區(qū)域是祖厲河主要產(chǎn)流區(qū)，其多年平均徑流量占全流域的比例接近80%，中游區(qū)的苦水河流域是主要產(chǎn)沙區(qū)，其產(chǎn)沙量占全流域的比例超過80%。徐宗桂等[2]研究了祖厲河流域水沙關(guān)系，認(rèn)為祖厲河流域的生態(tài)環(huán)境多年來沒有好轉(zhuǎn)。繪制中、下游區(qū)域降水強(qiáng)度時(shí)間演變圖(見圖6、圖7)，發(fā)現(xiàn)降水強(qiáng)度總體呈下降趨勢，與對應(yīng)區(qū)域的含沙量年際變化趨勢相同。由此可以認(rèn)為，暴雨強(qiáng)度減小是流域中、下游區(qū)域河流含沙量遞減的主要原因。

圖6 老莊站6小時(shí)最大降水量年際變化趨勢圖

圖7 葛家寨站6小時(shí)最大降水量年際變化趨勢圖

4 結(jié)語

綜上所述。近60年來祖厲河含沙量總體上呈遞減趨勢，近20年以來遞減趨勢尤為急劇。有關(guān)研究表明，與近幾十年來黃河流域的徑流變化趨勢一致，祖厲河流域的徑流變化呈明顯遞減趨勢，河流輸沙量因此顯著減少，而造成徑流量減少的主要原因是流域降水量的持續(xù)減少。祖厲河流域降水量主要由汛期暴雨形成，暴雨頻次及其強(qiáng)度決定暴雨總量。暴雨強(qiáng)度與下墊面條件影響河流含沙量的變化。祖厲河流域上游區(qū)域降水強(qiáng)度呈增強(qiáng)趨勢，但由于區(qū)域生態(tài)環(huán)境持續(xù)好轉(zhuǎn)，使區(qū)域含沙量逐年變小。中、下游區(qū)域降水強(qiáng)度有明顯減少趨勢，雨水沖刷力持續(xù)減弱，是該區(qū)域含沙量遞減的主要原因。

[1]任東.祖厲河流域徑流變化規(guī)律研究[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì).2010.1：29-31.

[2]徐宗桂，任東. 祖厲河流域水沙關(guān)系研究[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì).2011.5：47-49.

2017-03-09

王生軍(1977-)，男，甘肅靖遠(yuǎn)人，工程師，主要從事水文水資源勘測和水文分析計(jì)算等工作。

P332.5

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1004-1184(2017)04-0158-02