李梅娣浅谈渭河流域水沙变化情况.docx

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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。

据1952~1995年资料统计，华县站平均年径流、泥沙量分别为75.4×108m3和3.71×108t，其中径流量的80%来自南岸支流和咸阳以上地区，70%以上的泥沙则来自北岸支流，华县站汛期径流、泥沙约分别占年总量的60%和90%。

流域多年平均降雨量610mm，1956年~2000年入省控制站林家村站多年平均径流量为22.1×108m3，输沙量1.27×108t；出省控制站华县站多年平均净流量为70.6×108m3，输沙量为3.60×108t；渭河的最大支流泾河是渭河泥沙的主要来源，泾河张家山站多年平均输沙量2.47×108t，含沙量141kg/m3，最大每立方米1430kg，泥沙主要集中在汛期的6~9月份，占全年输沙量的90%以上。

渭河流域地貌复杂，山地包括横贯陕甘的秦岭山脉北坡及六盘山、陇山，断陷盆地包括关中冲积平原及黄土台原，黄土高原包括陇东、宁南、陕北的高原沟壑及丘陵沟壑区。

河源至宝鸡峡出口为上游，长430公里，河道狭窄，川峡相间，水流急湍，平均比降1/260。

宝鸡峡至咸阳铁桥为中游，长177公里，河床宽浅，沙洲较多，水流分散，为游荡性河床，比降由1/500逐渐变缓为1/1500。

咸阳至潼关河口为下游，长211公里，华县船北以下，河道蜿蜒曲折，单股无汊，由于泥沙淤积和受黄河三门峡水库回水影响，河道纵坡由1/5000渐变为1/6000。

渭河下游在三门峡水库修建前为输沙近于平衡的相对稳定河道，渭河入黄口高程（潼关高程）323米（1000立方米每秒流量水位）。

三门峡水库建成后，由于回水淤积影响，潼关渭河入黄高程最高曾到329米，因而影响渭河下游河道也淤积抬高，常有洪泛发生，因而在渭淤36断面以下的208公里，两岸修建堤防控制，并建有一些护滩控导工程。

大堤维修及河道整治工程任务较大。

后三门峡枢纽经过两次改建并改变水库运用方式，潼关渭河入黄高程有所降低，大致稳定在326～３２７米。

渭河流域范围内大部分为深厚的黄土覆盖，质地疏松，且多孔隙，垂直节理发育，富含碳酸钙，易被水蚀；加之历史上长期滥垦乱伐，植被遭到破坏，以及广种薄收、单一经营的农业生产方式，因而水土流失严重，使渭河成为一条多泥沙河流。

由于地质构造上的原因，渭河属不对称水系。

北岸支流源远流长，主要流经黄土高原，洪枯流量相差悬殊，泥沙含量大，以悬移质为主，是渭河的主要来沙支流。

南岸支流较短，主要流经土石山区，比降较大，水流湍急，泥沙以推移质为主，水力资源较为丰富。

500平方公里以上的一级支流，北岸汇入的有秦祁河、咸河、散渡河、葫芦河、牛头河、通关河、千河、漆水河、泾河、石川河、北洛河；南岸汇入的有榜沙河、大南河、耒加昔河、石头河、黑河、涝河、沣河、灞河。

其中泾河、北洛河虽然是黄河的二级支流，但因其流域面积大（泾河45421平方公里、北洛河26905平方公里），年径流量分别为21.4亿立方米及9.97亿立方米，年输沙量分别为3.09亿吨及1亿吨，其径流和泥沙都是黄河支流中较多的河流。

加之泾河、北洛河分别在渭河入黄口以上174公里和16公里处汇入渭河，历史上北洛河还曾直接入黄河，与黄河关系密切。

因此，习惯上都将这两条河作为黄河的重要支流，视为一级支流，常与渭河本流并称为泾、洛、渭河，并在历次规划中将泾河、北洛河从渭河流域中分离出来单独规划，而渭河治理规划则不包括泾河及北洛河。

渭河流域人类活动频繁，特别是1970年以来，流域内开展了大规模水土保持工作，水利化程度显著提高。

截止1995年，发展大中型灌区80多处，有效灌溉面积超过60×108m3；修建大中型水库222座，总库容达212647×104m3。

人类活动使流域径流泥沙特性产生了较大变化。

渭河的汇流可分为5个区段：

渭河上游北道以上；

渭河北道-林家村区段；

渭河林家村-咸阳区段；

泾河张家山以上；

咸阳、张家山至华县区间。

各区段汇流面积占华县的百分比分别为：

23.35%、5.44%、15.18%、40.58%、15.45%。

北道-咸阳河段为渭河的主要产流区，尤其是林家村-咸阳河段基本上是清水；北道以上河张家山以上为渭河的泥沙来源区；咸张华区间为南山支流汇入区，是渭河下游宝贵的清水来源区。

泾河张家山以上的水沙按来源可分为：

雨落坪以上，雨落坪至杨家坪以上、杨家坪至张家山三个区间。

各区段汇流面积分别占张家山以上流域面积的44%、33%、23%。

按1956~1969年统计，各区段径流所占的比例23%、35%、32|%；泥沙来量所占的比例分别为49%、34%、17%。

反映了泾河流域主要来自杨家坪以上及雨落坪、杨家坪至张家山区间，泥沙主要来自雨落坪以上的马莲河。

2渭河水沙变化情况

2.1华山站水沙变化及对比

经历代水沙对比可知：

1935～1949年，20世纪60年代属于“丰水丰沙”时段，20世纪50年代亦属偏丰，20世纪70年代沙量适中，水量偏少，20世纪80年代水量适中而沙量偏少，20世纪90年代（1990～1995年）水沙均偏少，水量偏少得更多些。

如果用“前期”（1950～1969年）作为对比基础，20世纪的70、80、90年代减少量分别为31.45，11.65，40.32×108m3，汛期分别减水15.0，1.6，25.7×108m3，非汛期减水比较稳定，各年代平均减水10～17×108m3。

20世纪90年代减少最多，主要减灾汛期。

各年代减沙量分别是0.49，1.57，1.38×108t[1]。

20世纪90年代减水比例大于减沙比例，引起含沙量增大。

2.2各区间河段水沙变化

通过上列5个河段20世纪90年代与”前期”的对比可看出:

各河段减少水量占”前期”的比例依次是:

36.5%,83.4%,46.1%,27.8%,39.0%。

减水比例较大的是：

北道－林家村，林家村－咸阳区间，其次是咸张华区间，北道以上，张家山以上。

对华县减少水量影响最大的是林家村-咸阳，减少14.6×108m3,占华县减少量的36.2%;其次是北道-林家村,占22.4%。

减沙主要在北道以上和张家山以上，分别减少了52.6%和28.4%,占华县沙量减少量底58%和54%;咸张华区间增沙0.49×108t,占华县总减沙量的35%。

2.3泾河与渭河减水减沙对比

咸阳以上年均减水29.29×108m3,为前期水量的50.5%,占华县总减水量的72.6%,是渭河的主要减水区;咸阳以上年均减沙1.12×108t,为前期沙量的64.9%,减沙占华县总减沙量锝81.1%。

张家山以上年均减水4.5×108m3,为前期水量地27.8%,占华县总减水量的11.1%;年均减沙0.75×108t,为前期沙量的28.4%,占华县总减沙量底54.1%。

20世纪70年代以来，杨家坪以上和雨落坪，杨家坪至张家山区间的水沙均有减少的趋势，马莲河水沙变化不大。

从泾河与渭河的对比我们可以看出：

泾河的减水减沙比渭河的减水减沙量要大的多。

2.4径流月分配及其变化

从多年过程看,径流集中在7~10月,9月最大,约占年轻流的17%~23%。

对比90年代月径流的变化可看出：

径流减少较大的月份依次是9，10，7，8，5，11，12月，其中9，10月华县站的减水量都在7×108m3以上。

各站的月减少比例一般都在20%~60%之间，6月几乎没有减少。

从引水的月过程分析，引水基本稳定因而月径流分配的变化主要与降水有关，而月分配过程的平滑化则应该是降水与人类活动共同作用的结果。

2.5降水特征

华县站面平均（1952~1995年）年降水550mm,汛期（7~10月）降水337mm,占年降水量的61.3%。

20世纪的50、60、70、80和90年代平均年降水量分别为556,583,529,542,517mm,汛期平均降雨量为334,374,331,330,301毫米;其中20世纪60年代最大,20世纪50年代次之,20世纪90年代偏小,尤其是9月份对比20世纪60,70,80年代明显偏少,6月雨量相对略高。

形成渭河流域水沙的有两种不同的基本类型：

西北片类型降水控制着北道以上和张家山以上的产沙区，各区年均降水为493mm和507mm；东南片类型降水控制着林家村—咸阳—华县一带的产水区，年均降水达644~652mm；北道-林家村位于二者的边缘，年均降雨580mm。

不同降水类型的组合形成了渭河的不同水沙条件。

20世纪60年代西北片与东南片降水均偏丰，形成20世纪60年代的丰水丰沙。

20世纪的50，80年代东南片降水偏丰，西北片偏枯，所以华县沙量不太大而水量较大。

70年代产沙区的降水较多，而产水区的降水都偏少，从而形成了20世纪70年代水量偏枯，含沙量较高的特点。

20世纪90年代各区降水普遍减少，尤其是林家村-华县区间，汛期降水量比前期平均减少77~93mm，减少19%以上，而产沙区的降水减少相对较小，因而20世纪90年代水量减少的比例相对较大张家山以上90年代的平均沙量也略大于20世纪80年代。

（见下表）

时段

北道以上

北道-林家村

林家村-咸阳

张家山以上

张咸华区间

华县以上

降水径流泥沙

降水径流

降水径流

降水径流泥沙

降水径流

降水径流泥沙

1950~1959

48812.91.42

5798.44

71732.62

50614.342.67

71317.24

56685.534.29

1960~1969

53319.231.65

61811.99

65330.73

55717.962.60

64116.27

58396.184.36

1970~1979

49414.441.38

5412.75

61119.47

48712.972.50

60510.25

52959.403.84

1980~1989

47913.780.93

5933.28

66230.14

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