楊 燁

（山西省運城市水文水資源勘測分局運城044000）

0 引言

流域的水土流失是一種對人類危害很大的現(xiàn)象，它對國土資源是一種損失，是河流泥沙的主要來源。河流中的泥沙，主要來自流域內(nèi)雨洪對表土的侵蝕。侵蝕度與流域坡度、水文氣象、土壤、植被等特性緊密相連。河流流經(jīng)地區(qū)不同，河流中的含沙量差別很大，泥沙的性質(zhì)也不相同。而流域水沙變化一直是河流地貌、水利工程等領(lǐng)域倍受關(guān)注的科學(xué)問題。本文依據(jù)洮水河冷口水文站1976—2009年的降水、徑流和輸沙率資料，分析了洮水河水沙變化的基本特征。

1 研究區(qū)概況

洮水河地處山西省運城市，是中條山北坡河流之一，境內(nèi)由山地和丘陵階地2個地貌單元組成。冷口站是洮水河的控制站，集水面積76.0 km2，流域平均比降392‰，干流平均比降27.7%，地勢高差大。冷口水文站1976年設(shè)立，至2009年有實測資料34年，多年流域平均降水量645.6 mm，多年平均徑流量0.185 m3/s，平均含沙量8.10 kg/m3，輸沙率1.45 kg/s.

2 降雨、徑流、輸沙量的年內(nèi)分配和年際變化

降雨量、徑流量、輸沙量逐月過程線是流域內(nèi)水文氣象因素、下墊面因素和人類活動因素綜合作用的反映，表示了降雨量、徑流量、輸沙量年內(nèi)變化的規(guī)律。而年際變化變異系數(shù)則能反映出不同年份間的波動大小，此分析得出研究區(qū)域降雨、徑流、輸沙量的變化特征。

表1 冷口水文站降水量、徑流量、輸沙量統(tǒng)計表

2.1 降雨量年內(nèi)分配和年際變化

流域呈顯著的大陸型季風(fēng)氣候，一年內(nèi)季風(fēng)環(huán)流交替明顯，降水的季節(jié)變化很大，降水量年內(nèi)分配不均，且降水高度集中。汛期6—9月集中了全年65%的降水量，其余8個月降水量相對偏少，呈單峰型，峰值出現(xiàn)在7月份。主汛期7、8倆月降水量占全年降水量的40.6%，占汛期降水量的62.5%.降水量年內(nèi)分配見表1、圖1.

圖1 降水量逐月過程線

圖2 徑流量逐月過程線

圖3 輸沙量逐月過程線

本流域降水量年際變化大，最大年降水量1089.2mm，最小年降水量為445.8mm，最大年降水量是最小年降水量的2.44倍。

2.2 徑流量年內(nèi)分配和年際變化

由于本流域沒有冰雪融水的補(bǔ)給，洮水河徑流主要由降水補(bǔ)給，降雨量是徑流的最主要來源。相應(yīng)地，徑流量也多集中在汛期6—9月，占全年徑流量的58.1%，主汛期7、8倆月徑流量占全年徑流量的38.5%，與降水量逐月過程線形成良好的對應(yīng)關(guān)系。徑流量年內(nèi)分配見表1、圖2.

本流域降水量年際變化大，相應(yīng)地徑流量年際變化也大，最大徑流量為最小徑流量的16倍多。逐年降水量和徑流量也表現(xiàn)出良好的相關(guān)性，降雨量和徑流量的相關(guān)系數(shù)為0.902，見圖 4.

圖4 逐年降水量和徑流量相關(guān)圖

2.3 輸沙年內(nèi)分配和年際變化

輸沙量在年內(nèi)時程上的變化差異較大，在徑流量相對集中的汛期，輸沙量所占比例高達(dá)95.3%.輸沙量與主汛期峰值相對應(yīng)，出現(xiàn)在7、8月，而且尤其集中，占到年總輸沙量的88.0%.究其原因，7、8倆月正值雨季，而且這倆月暴雨頻發(fā)（俗有“七下八上”之說，即七月下旬八月上旬），由于洮水河屬于山區(qū)性河流，坡陡流急，洪水過程短，暴漲暴落，而且水土流失使得大量泥沙進(jìn)入河道；同時由于洪水期水量增加和流速的加大，增強(qiáng)了河流的挾沙能力，挾沙能力大于含沙量從而發(fā)生侵蝕，將平水期淤積在河道的泥沙重新挾入徑流，增加了徑流的輸沙量。另外7、8倆月降雨頻繁，兩次降雨間隔時間短，若前期雨量大，土壤中的水分基本飽和，則連續(xù)降雨會產(chǎn)生大量的地表徑流，從而造成水土流失；當(dāng)降雨強(qiáng)度較大時，可能導(dǎo)致淤地壩等小型水利工程被洪水沖毀，這樣會使前期攔蓄的泥沙中，有一部分被“放出”，使產(chǎn)沙量大幅度增加。

實測最大年輸沙量為最小年輸沙量的82倍，年際變化較降雨量和徑流量要大得多，而且輸沙量與徑流的相關(guān)系數(shù)只有0.339，輸沙量與降雨量的相關(guān)系數(shù)僅為0.228，相關(guān)性不顯著，也表明輸沙量受到多種因素較大程度的影響，如人類活動的影響（如燒山、毀林、采掘等）。

3 結(jié)語

以上分析表明，洮水河流域降雨和徑流主要集中在汛期，成單峰，峰值出現(xiàn)在7月份，本流域降水量年際變化大，相應(yīng)地徑流量年際變化也大，逐年降水量和徑流量也表現(xiàn)出良好的相關(guān)性，但輸沙量則表現(xiàn)出較大的波動性，且輸沙量與降雨量和徑流量相關(guān)性不顯著。而且由于降雨集中，強(qiáng)度大以及山區(qū)河流的產(chǎn)流特點等原因，導(dǎo)致7月份的輸沙量尤其偏高（見圖3）。