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時間:2024-08-31 13:39:26 論文范文 我要投稿
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第二牤牛河水沙特征探析論文

  本文作者:祖佳、楊志剛 單位:遼寧省水文水資源勘測局朝陽分局

第二牤牛河水沙特征探析論文

  第二牤牛河屬大凌河一級支流,是一條多泥沙河流。其上游分南北兩支,南支發(fā)源于遼寧省建平縣富山鎮(zhèn)張福店村牛河梁與凌源市萬元店鎮(zhèn)廟后交界處;北支發(fā)源于建平縣青峰山鄉(xiāng)孤家村長皋山。河長66km,流域面積1097km2。流域地處半干旱半濕潤易旱地區(qū),流域內(nèi)多低山丘陵。多年平均年徑流量0.0763×108m3,多年平均年輸沙量31.69×104t。第二牤牛河是建平縣和喀左縣工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展所需水量重要來源。

  1水沙特性

  1.1徑流量、輸沙量年際變化

  第二牤牛河徑流量年際變化大。輸沙量年際變化與徑流量基本同步,且變幅更為劇烈(詳見圖1)。以葉柏壽水文站1960—2009年的50年實測系列資料分析,水量最豐的1962年是最枯的2009年的49倍,相應(yīng)年輸沙量則為96倍。將50年資料以年代劃分計算得出:20世紀60年代平均年徑流量、年輸沙量偏豐,分別是均值的2.32倍、2.31倍。70年代平均年徑流量接近均值;20世紀80年代以后平均年徑流量持續(xù)低于均值。尤其近10年平均年徑流量較均值減少50.2%。與徑流量相比較,20世紀70年代平均年輸沙量偏小,僅占均值53.2%;而20世紀80年代平均年輸沙量顯著增加;到20世紀90年代該值略有減小;2000年以后平均年輸沙量相對有所增加,詳見表1。

  1.2徑流量、輸沙量年內(nèi)變化

  第二牤牛河徑流量年內(nèi)分配極不均勻,主要集中在汛期。1960—2009年平均6—9月徑流量占全年的70.6%,其中7、8月徑流量占全年的52.2%。輸沙量年內(nèi)分配相對更為集中,多年平均6—9月輸沙量占全年輸沙量的98.1%,7、8月總量占全年的68.5%。詳見圖2。

  2影響因素

  2.1降水影響

  2.1.1降水量

  對第二牤牛河流域葉柏壽站1960—2009年的年降水量和汛期(6—9)降水量分別與年徑流量、年輸沙量進行相關(guān)分析。經(jīng)計算相關(guān)系數(shù)得,年降水量與年徑流量、年輸沙量的關(guān)系系數(shù)r分別為0.53、0.52;而汛期降水量與年徑流量、年輸沙量的關(guān)系系數(shù)r分別為0.61、0.48。說明降水是產(chǎn)生徑流和泥沙的重要影響因素。且汛期降水量與年徑流量相關(guān)性更強,而汛期降水量作為單個因子與年輸沙量的變化隨機性很大,呈一般相關(guān)關(guān)系。

  2.1.2降水強度

  降水強度作為影響因子比降水量對牤牛河流域的徑流量、輸沙量影響更為劇烈。由臺風(fēng)倒槽、局部強對流天氣形成的暴雨對流域內(nèi)河道水量特別是輸沙量變化產(chǎn)生很大影響。以年降水量相近的兩個年份為例說明。1977年第二牤牛河流域降水量608.1mm,年徑流量0.076×108m3,年輸沙量14.5×104t;1984年降水量560.4mm,徑流量0.088×108m3,年輸沙量68.4×104t。這兩年比較降水量為1:0.9,徑流量為1:1.2,輸沙量的比值1:4.7。其原因在于1984年8月9—10日受強對流天氣影響,流域內(nèi)普降暴雨,出現(xiàn)大洪水,使輸沙量大增(最大3日輸沙量占年總量49.4%)。因此可見,降水強度對輸沙量變化影響十分顯著。

  2.2人類活動影響

  2.2.1水土保持措施

  1993年以來,國家加大對小流域的水土保持綜合治理力度[1]。通過葉柏壽站年徑流量與年輸沙量雙累積曲線看出:1993年以后曲線斜率有所下降,說明水土保持措施有明顯收效,第二牤牛河流域年輸沙量有所減少。

  2.2.2粗獷式采礦業(yè)的影響

  2000年以來,隨著建平縣和喀左縣北部鐵礦開采、制造業(yè)的興起,礦山開采量迅速上升。據(jù)統(tǒng)計[2],2007年鐵礦石產(chǎn)量較1990年增長約10倍。礦山開采及礦渣的清倒造成牤牛河流域內(nèi)植被破壞,水土流失,河道輸沙量增加。從圖3可以看出,雙累積曲線從2000年開始,斜率明顯增大。

  3結(jié)語

  第二牤牛河是一條多泥沙河流。徑流量年際變化大,且近30年水量減小。年內(nèi)分配集中在6—9月,占全年水量的70.6%。輸沙量年際、年內(nèi)變化與徑流量基本同步,且變幅更為劇烈。通過雙累積曲線和相關(guān)性分析方法,得出降水量和降水強度是水沙變化的主要影響因素。水土保持措施使得河道輸沙量減小。但2000年后,受礦山開采和礦渣清倒影響,河道輸沙量有所增加。

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