周躍華，岳志春，金驍勇

（寧夏水旱災(zāi)害防御中心，寧夏 銀川 750001）

1 基本情況

黃河寧夏段自中衛(wèi)市南長灘入境，至石嘴山市頭道坎出境，穿越中衛(wèi)、吳忠、銀川、石嘴山4市，全長397 km，由峽谷段、庫區(qū)段和平原段3部分組成[1]，平原段分衛(wèi)寧段（中衛(wèi)—中寧段）和青石段（青銅峽—石嘴山），以仁存渡為界，仁存渡以上為砂卵石河床，以下為砂質(zhì)河床。入黃支流有清水河水系、苦水河水系、葫蘆河水系、祖厲河水系、涇河水系及黃河兩岸諸溝。清水河、苦水河、祖厲河為黃河1級支流，葫蘆河、涇河為黃河2級支流。流域面積以清水河最大，徑流量以涇河最多，主要支流特征見表1。

表1 寧夏主要入黃支流水文特征

2 水沙量變化特點分析

2.1 年均水沙量變化特點

為分析各站不同時期水沙量變化，按照支流水文站的建站情況和實測資料收集情況[2]，將各站劃分成1969年以前、1970—1979年、1980—1989年、1990—1999年、2000—2009年、2010—2015年6個時段來分析（表2）。從清水河各站水沙量不同時段平均變化過程可以看出，固原、韓府灣和泉眼山3個水文站的水沙量在時段上看整體呈減少趨勢，尤其是2010年以后，沙量的減少更為突出。因各站所處地理位置及邊界條件不同，各站水沙量變化特點各不相同。固原水文站的多年平均（1957—2015年）水沙量分別為0.081億m3和0.003 3億t，與長期年均相比，該站年均水量偏多的情況發(fā)生在1957—1969年、1970—1979年這2個時期，其年均水量分別偏多226.1%和8.6%；而在1980—1989年、1990—1999年、2000—2009年、2010—2015年這4個時期，年水量均有所減少，減少了5.8%～58.8%。年均沙量在1957—1969年、1970—1979年、1990—1999年這3個時段內(nèi)偏多，增長了23.2%～131.8%；在1980—1989年、2000—2009年和2010—2015年這3個時期年均沙量偏少，減少了8.5%～94.1%，其中2010—2015年減幅最大。

表2 黃河寧夏段各主要支流水文站不同時期水沙量變化情況

苦水河與紅柳溝各時段的年均水沙情況與清水河有所不同?？嗨庸覙蛩恼灸昃沉糠謩e為0.932億m3和0.045億t。與長期年均相比，年均水量偏多的時期為1990—1999年、2000—2009年、2010—2015年3個時期，水量偏多24.6%～80.6%。而1957—1969年、1970—1979年、1980—1989年3個時期有所減少，減少了7.1%～76.7%。年均沙量偏多的時段是1990—1999年和2000—2009年，分別偏多4.8%和180.2%；其他幾個時期有所減少，減幅為5.5%～77.9%，其中2010—2015年減幅最大。

紅柳溝鳴沙洲站多年平均水沙量分別為0.132億m3和0.072億t。與長時期年均相比，水量偏多的時期為1980—1989年和1990—1999年和2010—2015年，水量增幅為1.6%～30.8%；而1957—1969年、2000—2009年、2010—2015年水量有所偏少，減幅為2.1%～29.6%。年均沙量只在1990—1999年偏多，增幅為62.6%，其他幾個時期年均沙量均偏少，減幅為10.1%～23.7%。

綜上所述，3條主要入黃支流控制站水沙量變化具有相同的時段特點，一是1990—1999年水沙量基本均較多，尤其沙量與各時期相比為最多；二是2010—2015年沙量普遍較小，與各時期相比沙量最小。

2.2 各站年際間水沙量變化

2.2.1 水少沙多，含沙量較高 清水河固原、韓府灣和泉眼山多年平均含沙量分別為40.7、201.0和222.0 kg/m3?？嗨庸覙蚝图t柳溝鳴沙洲多年平均含沙量分別為48.5和206.0 kg/m3。

2.2.2 年際間水沙量變化起伏較大，豐枯懸殊 根據(jù)水文站逐年水沙量變化過程可知各站水沙量逐年變化較大。固原站年最大水量發(fā)生在1966年，水量達到0.404億m3，最小水量發(fā)生在2009年，為0.001億m3,最大最小年水量相差405倍；固原站年最大來沙量為0.024億t（1973年），年最小來沙量為2007年的0.000002億t，相差一萬多倍。韓府灣站年最大來水量為3.105億m3（1966年），年最小來水量為0.0848億t（2011年），最大最小來水量之間相差36.6倍；年最大來沙量為0.684億t（1995年），年最小來沙量為0.0013億t（2011年），最大最小來沙量相差512倍。泉眼山站年最大水量發(fā)生在1964年，水量達到3.916億m3，年最小水量為1960年的0.175億m3，最大最小年水量相差22.4倍；年沙量的差別更大，年最大來沙量為1.221億t（1958年），年最小沙量發(fā)生在1960年，為0.000 8億t，最大最小來沙量相差一千多倍。

苦水河郭家橋水文站最大水沙量發(fā)生在1996年，水沙量分別為2.181億m3和0.365億t。紅柳溝鳴沙洲水文站最大水沙量分別為0.274億m3和0.109億t，分別發(fā)生在1985年和1996年；最小水沙量分別為0.03億m3和0.001億t，均發(fā)生在1963年，水沙量最大最小分別相差9.1倍和109倍。

從清水河各時期來看，年最大水沙量均呈減小趨勢（表3）。以泉眼山水文站為例，該站1957—1969年最大水沙量為3.916億m3、1.221億t，到1970—1979年和1980—1989年這2個時段內(nèi)的最大水量分別減少到2.347億m3和1.268億m3，分別減少了40%和68%，沙量減少到0.738億t和0.378億t，分別減少了40%和70%；1990—1999年，最大水沙量稍有恢復(fù)；其后2000—2009年和2010—2015年，水量進一步減少到1.5億m3左右，減幅為60%，沙量分別減少到0.471億t和0.115億t，分別減少了61.3%和90.5%。清水河固原站和韓府灣站各時期年最大水沙量變化特點與泉眼山站基本相同，均呈減少趨勢，尤其是2010—2015年顯著減少。但是同時可見，苦水河與紅柳溝各時期的最大水量沒有明顯的變化趨勢，各時期有大有小，而沙量在2010—2015年時段有減小趨勢，其趨勢沒有清水河顯著。

表3 各支流站不同時期最大最小水沙量

從清水河各站不同時期水量變幅來看，變幅基本呈減少趨勢，個別時期有所增大。固原站水量變幅由1957—1969年的3.1減少到2010—2015年的6.6，其間2000—2009年增加到75.8；韓府灣站水量變幅由1957—1969年的9.6減少到2000—2009年的5.0，又減少到2010—2015年的4.4；泉眼山站水量變幅由1957—1969年的22.4減少到2010—2015年的2.0。從清水河站沙量變幅來看，各站沒有明顯變化。固原站沙量變幅由1957—1969年的5.3增加到2000—2009年的1 001.9，又減少到2010—2015年的11.4。韓府灣站沙量變幅由1957—1969年的23減少到1980—1989年的7.9，又增加到2010—2015年的41.9。泉眼山站沙量變幅由1 448.3減少到2.8。總體來看苦水河和紅柳溝各時期水沙量的變幅，除2010—2015年水量變幅明顯較多，其他各時期以及沙量各時期均無顯著變化趨勢。

2.3 水沙量年內(nèi)分配特點

2.3.1 水沙量年內(nèi)分配比例 由于寧夏各支流流域降雨一般發(fā)生在汛期（7—10月份），因此水沙量也主要集中在汛期，長時期平均表4、表5。汛期水量占年水量的58.5%～65.6%，沙量占年沙量的85.6%～89.4%，沙量在汛期的集中程度高于水量[3]。

表4 不同時期黃河寧夏段主要支流水文站水量年內(nèi)分配變化 億m3

表5 不同時期寧夏河段主要支流水文站沙量年內(nèi)分配變化 億t

進一步分析各站在不同時期的年內(nèi)分配情況，固原站汛期水量占年水量比例在2000年以前為53.8%～66.3%，2000年之后的2個時段汛期水量占年水量比例下降到52.2%；韓府灣水文站在1957—1969年、1970—1979年、1980—1989年3個時段內(nèi)汛期水量占年水量比例為52.7%～63.1%，而到1990—1999年和2000—2009年2個時段時，其水量比例較高，分別為78.8%和71.1%，2010—2015年汛期水量占年水量比例下降到55.0%；泉眼山水文站水量占年水量比例在2000年以前的幾個時期，汛期水量占年水量的比例相對較大，為66.1%～72.4%，在之后的2個時段2000—2009年和2010—2015年均有所下降，分別下降到54.4%和45.3%。

苦水河郭家橋水文站在1957—1969年、1970—1979年、1980—1989年、1990—1999年4個時段汛期水量占年水量比例為53.8%～66.5%，而到2000—2009年和2010—2015年2個時段比例有所下降，下降到46.2%和41.7%。紅柳溝鳴沙洲水文站1957—1969年汛期占年水量比例為84.1%，1980—1989年、1990—1999年2個時段汛期水量占年水量比例為63.9%～69.4%，其后2000—2009年、2010—2015年汛期水量占年水量比例為53.8%和49.2%。

分析沙量的年內(nèi)分配情況，清水河固原水文站在1957—1969年、1970—1979年、1980—1989年3個時段內(nèi)的汛期沙量占年沙量的比例范圍為75.7%～88.7%，1990—1999年汛期沙量與年沙量的比例增加到92.4%，其后2個時段均減少，減少到60%左右。韓府灣水文站汛期沙量與年沙量比例范圍，在2000年前的4個時段內(nèi)相對較高，除1980—1989年外，1957—1969年、1970—1979年、1990—1999年為90.1%～93.2%，其他2個時段2000—2009年和2010—2015年汛期沙量與年沙量比例范圍均有所下降，為84.4%～83.4%。泉眼山水文站，各時期汛期沙量與年沙量比例范圍在2000年前幾個時段為79.4%～93.1%，其他2個時段2000—2009年、2010—2015年下降到86%～89.2%。

苦水河郭家橋水文站在1957—1969年、1970—1979年2個時段汛期沙量占年沙量比例較高，為92.3%～97.2%，1980—1989年有所下降，為63.9%，其后幾個時段汛期沙量占年沙量比例為70.0%～89.2%。紅柳溝鳴沙洲水文站各時段汛期沙量占年沙量的比例較高，除2000—2009年為79.7%外，其他3個時段1957—1969年、1980—1989年和1990—1999年、2010—2015年達到91.6%～94.7%。

2.3.2 汛期水沙量 由表6可知固原、韓府灣、泉眼山和郭家橋、鳴沙洲水文站不同時期汛期、非汛期水沙量的特征參數(shù)。清水河固原站各時期汛期平均水量為0.017～0.147億m3，沙量為0.000 1～0.0068億t，水沙量明顯呈減小趨勢[4]；平均流量為0.16～1.39 m3/s，平均含沙量為6.5～84.0 kg/m3，總體上均呈減小趨勢。韓府灣站水量為0.118～0.900億m3，沙量為0.021 0～0.206 4億t，水量和沙量除在1990—1999年時段內(nèi)增大外，總體上均呈減小趨勢；平均流量為1.11～8.47 m3/s，總體呈減小趨勢；平均含沙量為152.5～447.7 kg/m3，在2009年之前呈逐時段增大的特點，2010—2015年含沙量明顯減小。泉眼山站各時期汛期水量為0.492～1.016億m3，沙量為0.079 0～0.405 5億t，水量和沙量在時段內(nèi)的變化起伏不定，在1990—1999年這一時段內(nèi)的水沙量相對較多，2010—2015年相對較?。黄骄髁繛?.06～9.56 m3/s，平均含沙量為146.9～401.0 kg/m3，1990—1999年和2000—2009年最大；來沙系數(shù)平均流量與平均含沙量之比各時段變化不定[5]。

表6 各支流不同時期水沙量特征值

苦水河郭家橋站汛期水量為0.145～0.959億m3，沙量為0.008 8～0.113 4億t，水沙量在時段內(nèi)變化起伏不定，在1990—1999年最大，總體上均呈減小趨勢；平均流量為1.36～9.03 m3/s，平均含沙量為18.1～135.3 kg/m3，各時段變化不定，但是水沙總體呈減小趨勢。

紅柳溝鳴沙洲站汛期水量為0.070～0.111億m3，沙量為0.016 6～0.040 1億t，水量和沙量在1990—1999年時段出現(xiàn)最大值，水量在時段內(nèi)的變化起伏不定，沙量總體上呈減小趨勢；平均流量為0.66～1.04m3/s，平均含沙量為232.9～362.3 kg/m3，均在1990—1999年這一時段內(nèi)最大。

2.3.3 非汛期平均流量 各支流非汛期平均流量小，且變化幅度不大。清水河固原站非汛期平均流量為0.08～0.56m3/s，韓府灣站平均流量為0.34～2.23m3/s，總體上均呈減小趨勢；泉眼山站平均流量為1.10～3.11 m3/s，從1970開始出現(xiàn)逐時期增大的變化趨勢。苦水河郭家橋站平均流量為0.35～3.47 m3/s，紅柳溝鳴沙洲站平均流量為0.07～0.42 m3/s，均呈明顯增大的特點，2010—2015年最大。

3 寧夏河段入黃沙量

寧夏河段入黃水沙來源除較大的支流清水河、苦水河和紅柳溝外，還有小支流南河子、清水溝和排水渠道，包括第一排水溝、第二排水溝等，統(tǒng)計區(qū)間入黃沙量見表7。長時期1960—2015年寧夏河段年均入黃沙量為0.328億t。從時段入黃沙量來看，1957—1969年寧夏河段入黃沙量為0.347億t；其后的1970—1979年、1980—1989年2個時期沙量有所減少，約為0.230億t；1990—1999年沙量又增加到最大，為0.621億t；2000—2009年沙量有所減少，為0.319億t；2010年之后，入黃沙量進一步減小到0.122億t，為各時段最小。各支流流域水沙量變化除與降雨有關(guān)外，還與人類活動密切相關(guān)，如在流域上修建水庫、引水等都有一定的影響，另外流域上在不同時期進行大規(guī)模水土保持治理措施對水沙量也有一定的作用，也引起水沙關(guān)系的突變[6]。

表7 寧夏河段區(qū)間入黃沙量統(tǒng)計

4 結(jié)論

1）主要支流1990—1999年水沙量基本都是較多，尤其沙量各時期中最多的；2010—2015年沙量普遍較小，是各時期中沙量最小的。清水河固原、韓府灣和泉眼山3個水文站的水沙量整體呈減少趨勢，尤其是2010年以后，沙量的減少尤為突出?？嗨痈鲿r期水量呈先增加后減少，沙量變化幅度比較大。紅柳溝各時期水沙量沒有明顯的趨勢性變化。

2）各站年際間水沙量變化較大，水少沙多，含沙量較高。

3）長時期水沙量主要集中在汛期，汛期水量占年水量比例為53.2%～65.6%，沙量在85.3%～90.3%。

4）1957—2015年寧夏河段主要支流年均入黃沙量為0.328億t，其中1990—1999年入黃沙量最大為0.621億t；2010—2015年入黃沙量最少為0.122億t。