彭 紅，鄭艷爽，張明武

(黃河水利科學(xué)研究院 水利部泥沙重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 鄭州 450003)

黃河源區(qū)地處青藏高原東部邊緣，以唐乃亥水文站斷面為界，源區(qū)流域面積12.20萬(wàn)km2，占黃河流域總面積的15%，干流長(zhǎng)300多km，河道平均比降為1.2‰[1]，是黃河徑流的主要來(lái)源地[2]。由于氣候變暖和流域干旱趨勢(shì)發(fā)展，尤其是對(duì)水資源的不合理利用，近年來(lái)黃河源區(qū)出現(xiàn)了有史以來(lái)少見的干旱現(xiàn)象，天然徑流量大幅減少，出現(xiàn)了河道斷流、湖泊萎縮、濕地干化等一系列嚴(yán)重問題[3]。為此，我們根據(jù)黃河源區(qū)4個(gè)水文站——黃河沿、吉邁、瑪曲、唐乃亥站1970—2005年實(shí)測(cè)資料對(duì)不同流量級(jí)洪水的來(lái)水來(lái)沙量進(jìn)行對(duì)比分析，以揭示黃河源區(qū)水沙變化特征，希望能為黃河流域治理和黃河源區(qū)生態(tài)保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

黃河沿、吉邁、瑪曲、唐乃亥4個(gè)水文站所處位置不同，流量變化也大不相同，如黃河沿站流量常年在100 m3/s上下浮動(dòng)，唐乃亥站流量在1 000 m3/s以上。根據(jù)各個(gè)水文站的流量特點(diǎn)，采取了不同的流量級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，見表1。

表1 各水文站流量級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn) m3/s

1 汛期水沙變化

各水文站汛期(7—10月)不同流量級(jí)下洪水水沙變化情況見表2。1997—2005年黃河沿站汛期以小流量級(jí)洪水為主，歷時(shí)122.2 d，大流量級(jí)洪水幾乎沒有發(fā)生過，兩時(shí)段(1970—1996年、1997—2005年，下同)相比，小流量級(jí)洪水歷時(shí)占汛期總歷時(shí)的比例由72%增加到99%；小流量級(jí)下水量和沙量分別為1.0億m3和1.2萬(wàn)t，兩時(shí)段相比，占汛期總水量和總沙量的比例分別由35%增加到100%、29%增加到92%。吉邁水文站汛期以中小流量級(jí)洪水為主(多為<200 m3/s)，歷時(shí)117.3 d，兩時(shí)段中小流量級(jí)洪水歷時(shí)占汛期總歷時(shí)的比例由82%增加到95%；中小流量級(jí)下水量和沙量分別為16.9億m3和13.2萬(wàn)t，兩時(shí)段占汛期總水量和總沙量的比例分別由62%增加到87%、29%增加到52%?，斍恼狙雌谝灾行×髁考?jí)洪水為主，歷時(shí)117.4 d，兩時(shí)段中小流量級(jí)洪水歷時(shí)占汛期總歷時(shí)的比例由91%增加到95%；中小流量級(jí)下水量和沙量分別為63.3億m3和135.1萬(wàn)t，兩時(shí)段占汛期總水量和總沙量的比例分別由79%增加到88%、61%增加到72%。唐乃亥水文站汛期以中大流量級(jí)洪水為主，歷時(shí)107.4 d，兩時(shí)段中大流量級(jí)洪水歷時(shí)占汛期總歷時(shí)的比例由96%減小到87%；中大流量級(jí)下水量和沙量分別為93.7億m3和726.9萬(wàn)t，兩時(shí)段占汛期總水量和總沙量的比例分別由99%減小到94%、100%減小到98%。

由上述分析可知，1970—1996年和1997—2005年兩個(gè)時(shí)段相比，隨著汛期來(lái)水量和來(lái)沙量的減少，黃河沿站汛期小流量級(jí)洪水歷時(shí)及水沙量占汛期總水沙量的比例都有所增加；吉邁和瑪曲水文站汛期均以中小流量級(jí)洪水為主，中小流量級(jí)洪水歷時(shí)增加，該流量級(jí)下水沙量占汛期總水沙量的比例也相應(yīng)增加；唐乃亥站汛期以中大流量為主，但是中大流量級(jí)下水沙量占汛期總水沙量的比例有所減小。

表2 各水文站汛期不同流量級(jí)下水沙變化

2 伏汛期水沙變化

各水文站伏汛期(7—8月)不同流量級(jí)下洪水水沙變化情況見表3。1997—2005年黃河沿水文站伏汛期以小流量級(jí)洪水為主，歷時(shí)61.2 d，中大流量級(jí)洪水幾乎沒有發(fā)生過，兩時(shí)段(1970—1996年、1997—2005年，下同)小流量級(jí)洪水歷時(shí)占汛期總歷時(shí)的比例由38%增加到50%；小流量級(jí)下水量和沙量分別為0.6億m3和1.0萬(wàn)t，兩時(shí)段占伏汛期總水量和總沙量的比例分別由37%增加到100%、36%增加到91%。吉邁水文站伏汛期以中小流量級(jí)洪水為主，歷時(shí)57.5 d，兩時(shí)段中小流量級(jí)洪水歷時(shí)占汛期總歷時(shí)的比例由39%增加到47%；中小流量級(jí)下水量和沙量分別為8.7億m3和10.1萬(wàn)t，兩時(shí)段占伏汛期總水量和總沙量的比例分別由56%增加到80%、29%增加到47%?，斍恼狙雌谝灾行×髁考?jí)洪水為主，歷時(shí)57.9 d，兩時(shí)段中小流量級(jí)洪水歷時(shí)占汛期總歷時(shí)的比例由45%增加到47%；中小流量級(jí)下水量和沙量分別為31.4億m3和87.3萬(wàn)t，兩時(shí)段占伏汛期總水量和總沙量的比例分別由77%增加到83%、59%增加到67%。唐乃亥水文站汛期以中大流量級(jí)洪水為主，歷時(shí)56.2 d，兩時(shí)段中大流量級(jí)洪水歷時(shí)占汛期總歷時(shí)的比例由49%減小到46%；中大流量級(jí)下水量和沙量分別為50.7億m3和575.6萬(wàn)t，兩時(shí)段占伏汛期總水量和總沙量的比例分別由99%減小到96%、100%減小到99%。

由上述分析可知：1970—1996年和1997—2005年兩個(gè)時(shí)段相比，黃河沿站伏汛期洪水均以小流量級(jí)為主，隨著上游來(lái)水量減小，小流量級(jí)洪水歷時(shí)占汛期總歷時(shí)的比重增加，小流量級(jí)下水沙量占伏汛期總水沙量的比例也相應(yīng)增加；與汛期相似，吉邁和瑪曲站伏汛期均以中小流量級(jí)洪水為主，中小流量級(jí)下水沙量占伏汛期總水沙量的比例均有增加；唐乃亥站伏汛期以中大流量級(jí)洪水為主，中大流量級(jí)下水沙量占伏汛期總水沙量的比例變化較小。

表3 各水文站伏汛期不同流量級(jí)下水沙變化

3 秋汛期水沙變化

各水文站秋汛期(9—10月)不同流量級(jí)下洪水水沙變化情況見表4。1997—2005年黃河沿水文站秋汛期以小流量級(jí)洪水為主，歷時(shí)61 d，無(wú)中大流量級(jí)洪水發(fā)生，兩時(shí)段小流量級(jí)洪水歷時(shí)占汛期總歷時(shí)的比例由34%增加到50%；小流量級(jí)下水量和沙量分別為0.4億m3和0.2萬(wàn)t，兩時(shí)段占秋汛期總水量和總沙量的比例分別由31%增加到100%、18%增加到100%。吉邁水文站秋汛期以中小流量級(jí)洪水為主(多為<200 m3/s)，歷時(shí)59.8 d，兩時(shí)段中小流量級(jí)洪水歷時(shí)占汛期總歷時(shí)的比例由43%增加到48%；中小流量級(jí)下水量和沙量分別為8.2億m3和3.1萬(wàn)t，兩時(shí)段占秋汛期總水量和總沙量的比例分別由69%增加到94%、29%增加到80%?，斍恼狙雌谝灾行×髁考?jí)洪水為主，歷時(shí)59.5 d，兩時(shí)段中小流量級(jí)洪水歷時(shí)占汛期總歷時(shí)的比例由46%增加到48%；中小流量級(jí)下水量和沙量分別為31.8億m3和47.7萬(wàn)t，兩時(shí)段占秋汛期總水量和總沙量的比例分別由82%增加到94%、62%增加到93%。唐乃亥水文站秋汛期以中小流量級(jí)洪水為主，歷時(shí)57.1 d，兩時(shí)段中小流量級(jí)洪水歷時(shí)占汛期總歷時(shí)的比例由38%增加到46%；中小流量級(jí)下水量和沙量分別為40.2億m3和117.8萬(wàn)t，兩時(shí)段占秋汛期總水量和總沙量的比例分別由58%增加到86%、32%增加到76%。

表4 各水文站秋汛期不同流量級(jí)下水沙變化

由以上分析可知：1970—1996年和1997—2005年兩個(gè)時(shí)段相比，黃河沿站秋汛期全部是小流量級(jí)洪水，小流量級(jí)下水沙量占秋汛期總水沙量的比例達(dá)到100%；相比伏汛期，吉邁站和瑪曲站秋汛期大洪水場(chǎng)次急劇減少，中小流量級(jí)下水沙量占秋汛期總水沙量的比例明顯增加；與汛期和伏汛期不同，唐乃亥站秋汛期以中小流量級(jí)洪水為主，隨著上游來(lái)水來(lái)沙減小，中小流量級(jí)洪水歷時(shí)增加，中小流量級(jí)下水沙量占秋汛期總水沙量比例增幅較大。

4 結(jié) 語(yǔ)

(1)1970—2005年黃河源區(qū)各主要水文站汛期水沙量整體變幅不大，其中吉邁站水量降幅較明顯、唐乃亥站沙量降幅較明顯，伏汛期水沙量降幅均較秋汛期小。

(2)1970—2005年黃河沿站汛期、伏汛期和秋汛期均以小流量級(jí)洪水為主，小流量級(jí)洪水歷時(shí)占汛期總歷時(shí)比例逐漸增加，秋汛期則全部為小流量級(jí)洪水。

(3)1970—2005年吉邁站和瑪曲站汛期、伏汛期和秋汛期均以中小流量級(jí)洪水為主，相比汛期和伏汛期，秋汛期大洪水場(chǎng)次急劇減少。

(4)1970—2005年唐乃亥站汛期和伏汛期均以中大流量級(jí)洪水為主，而在秋汛期則以中小流量級(jí)洪水為主[4]。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 匡鍵,張學(xué)成.淺析黃河源區(qū)來(lái)水量減少的成因[J].水文,2008，28(4):80-81.

[2] 張娟,王幼慧,孫洪保.黃河唐乃亥以上地區(qū)徑流量變化分析[J].水資源與水工程學(xué)報(bào),2004,15(3):68-70.

[3] 康玲玲,史玉品,王金花,等.黃河唐乃亥以上地區(qū)徑流對(duì)氣候變化的敏感性分析[J].水資源與水工程學(xué)報(bào),2005,16(4):1-4.

[4] 黃河水利科學(xué)研究院.唐乃亥以上近期水沙變化分析[R].鄭州:黃河水利科學(xué)研究院,2009:22-27.