趙 梅，劉玉斗，崔殿河

（1.黃委中游水文局，山西 晉中 030600；2.黃委府谷水文水資源勘測(cè)局，陜西 府谷719400）

皇甫川發(fā)源于內(nèi)蒙古自治區(qū)準(zhǔn)格爾旗牛武城高家溝，流經(jīng)準(zhǔn)格爾旗和陜西省府谷縣，由皇甫鎮(zhèn)下川口匯入黃河，河長(zhǎng)137 km，流域面積3246 km2。

皇甫川地處黃土丘陵溝壑區(qū)，流域內(nèi)梁峁起伏、溝壑縱橫，地貌支離破碎，屬風(fēng)蝕水蝕過(guò)渡區(qū)?；矢Υㄊ屈S河一級(jí)支流，由十里長(zhǎng)川、干察板溝、虎石溝、圪秋溝等主要支流組成，兩岸支流分布比較均勻，以近似平行狀匯入干流，為平行狀水系。

為了研究皇甫川流域的水文情況，選取該流域重要控制站皇甫水文站歷年實(shí)測(cè)水文資料進(jìn)行分析?；矢λ恼?953年設(shè)立，是皇甫川把口站，測(cè)站任務(wù)主要有降水、水位、流量、泥沙測(cè)驗(yàn)及水情報(bào)汛等任務(wù)，是國(guó)家基本水文站。

1 水源補(bǔ)給

皇甫川水源的補(bǔ)給主要依賴雨水，河水隨雨量的增減而漲落。流域?qū)儆诎敫珊禋夂颍嗄昶骄邓?50～450 mm，雨水主要集中在夏季。由于每年雨季開始的時(shí)間，雨季的長(zhǎng)短，雨量的多少不一樣，雨水補(bǔ)給的水量及時(shí)程變化有很大的差別，見圖1。

流域內(nèi)冬季降雪稀少，春旱嚴(yán)重，河流除雨水補(bǔ)給外，由冰雪融水補(bǔ)給的水量很少。水量的補(bǔ)給方式以地面補(bǔ)給為主，地表徑流由降水的超滲雨產(chǎn)流形成，產(chǎn)流受區(qū)域降水量和降水強(qiáng)度及下墊面組成的共同影響，超滲雨產(chǎn)流是皇甫川雨洪期洪水徑流的主要組成部分。

圖1 2012年皇甫川皇甫水文站雨量、流量過(guò)程線

2 徑流情勢(shì)

皇甫水文站多年平均徑流量1.312億m3，汛期徑流量平均達(dá)1.273億m3，河川基流很小，洪水量取決于降水。

皇甫川徑流的季節(jié)分配很不均勻，6至9月是降水集中時(shí)期，該時(shí)段降水量可占年降水量的70%～85%。徑流的集中程度高于降水，徑流的豐水期主要集中在7、8月，見圖2。7，8兩月的徑流量可占年徑流量的75%～96%，年內(nèi)徑流量主要來(lái)自7，8月的幾次大洪水?；矢λ恼?989年7月21日發(fā)生的一次特大洪水，洪水總量可占當(dāng)年徑流量的76.5%，占多年平均徑流量的85.5%。夏季雨水較少時(shí)期皇甫川時(shí)常干涸，冬季多發(fā)生連底凍，徑流終止。

圖2 皇甫川皇甫站2012年月平均流量過(guò)程線

皇甫川各年徑流量很不穩(wěn)定，隨氣象條件的不同也年年發(fā)生變化?？傏厔?shì)逐年減少?；矢λ恼旧鲜兰o(jì)50至90年代平均年徑流量分別為2.700 億 m3、1.723 億 m3、1.757 億 m3、1.272 億 m3、0.903億m3，其中50年代是豐水年，60年代和70年代年偏豐，80年代偏枯，90年代為枯水期。2000年以來(lái)，多數(shù)年份徑流量在0.500億m3以下，2011年甚至出現(xiàn)全年未來(lái)水的現(xiàn)象，徑流總量減少趨勢(shì)更加明顯。自90年代以來(lái)，皇甫川出現(xiàn)連續(xù)多年的枯水年組，對(duì)該流域的國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)，特別是當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)是很不利的水文情況，見圖3。

圖3 皇甫川皇甫水文站歷年年徑流量過(guò)程線

3 洪水的形成和運(yùn)動(dòng)情況

皇甫川的洪水主要由暴雨形成，皇甫川流域地處黃河中游河口鎮(zhèn)至龍門區(qū)間右岸上段，是河龍區(qū)間的暴雨中心之一。暴雨強(qiáng)度大，歷時(shí)短，籠罩面積小，雨帶在一場(chǎng)雨中往往由上游向下游移動(dòng)，由于上下游的地面徑流幾乎同時(shí)到達(dá)出口斷面，造成出口斷面的洪水洪峰高、水量集中?；矢λ恼竞樗ǖ膸讉€(gè)極值出現(xiàn)次序?yàn)樽畲蟊冉?、最大流速、最大流量、最高水位，水位～流量關(guān)系曲線呈逆時(shí)針繩套。由于皇甫川流域植被稀少，下滲量小，土壤含水量少，洪水過(guò)程退水時(shí)間短，再加基流小，由暴雨形成的洪峰多為尖瘦型，洪水暴漲暴落。

1989年7月21日，皇甫水文站發(fā)生洪峰流量10600 m3/s的特大洪水。形成這次洪水的暴雨中心在皇甫川上游的烏蘭溝站，這次降水有3段，共降雨157 mm。3段降雨形成的洪水互相疊加形成最大洪峰。這次洪水過(guò)程歷時(shí)80多小時(shí)，漲水坡歷時(shí)約30 min，水位變幅6.86 m，流量10000 m3/s以上僅持續(xù)約20 min，洪水總量1.35億m3，是當(dāng)年和多年平均徑流量的76.5%和85.5%。

4 枯 水

由于皇甫川流域表層土壤中砂質(zhì)土粒的粒徑較大，透水性較強(qiáng)，下滲率較大，土壤透水性高，遇強(qiáng)度較小的局部降水，很少產(chǎn)生徑流或洪水不能到達(dá)河口就干涸，因此，皇甫水文站除7，8，9月外很少產(chǎn)生洪水。

皇甫川河網(wǎng)密度不大，河流沒有切割到含水層，出露地下水的補(bǔ)給機(jī)會(huì)很少。包氣帶的水分作為枯水徑流的補(bǔ)給，受氣象因素影響十分明顯。

5 泥 沙

皇甫川流域水土流失嚴(yán)重，是黃河中游主要粗沙來(lái)源地之一，因洪水含沙量高、泥沙粒徑粗聞名。1983年皇甫川被國(guó)家列為重點(diǎn)治理小流域，經(jīng)過(guò)近30年的綜合治理，取得一定成效，但流域生態(tài)環(huán)境仍不容樂觀，綜合治理還需加強(qiáng)。

皇甫川流域氣候干燥，生態(tài)環(huán)境脆弱。流域表面的坡度大，結(jié)構(gòu)疏松，抗蝕力差，植被覆蓋率小。遇暴雨集中，容易發(fā)生崩塌和滑塌，片蝕和溝蝕強(qiáng)烈，暴雨形成的洪水?dāng)y帶大量的砒砂巖風(fēng)化殼和細(xì)顆粒黃土形成高含沙水流?；矢Υㄉ嫌渭{林川兩岸，河谷下切很深，砒砂巖大面積外露風(fēng)化嚴(yán)重，其他區(qū)域土壤侵蝕以風(fēng)蝕、水蝕為主。

皇甫川每年的泥沙多集中于年內(nèi)幾次較大洪水，洪水和泥沙對(duì)黃河干流影響很大。1979年8月10日和8月12日，皇甫川相繼發(fā)生兩次大洪水，皇甫水文站洪峰流量為4960 m3/s和5990 m3/s，最大含沙量為1400 kg/m3和1280 kg/m3。在此期間黃河干流河曲站流量為1890～3120 m3/s，因皇甫川洪水頂托黃河干流產(chǎn)生回水，使皇甫川出口上游石梯子、上莊水位站的水位升高0.5～1.5 m，天橋水庫(kù)末端產(chǎn)生嚴(yán)重淤積。

1982年7月29日至8月8日，皇甫川出現(xiàn)3次含沙量大于1000 kg/m3的洪水，也對(duì)黃河干流產(chǎn)生頂托，使石梯子水位站斷面淤高2 m，同流量水位升高1～1.5 m。

皇甫川泥沙粒徑的組成與暴雨特性、徑流組成等關(guān)系密切。一般豐水年粗沙占全沙的比重大，泥沙粒徑較粗，平水年泥沙粒徑則較細(xì)?；矢λ恼灸嗌称骄?.1469 mm，歷年泥沙粒徑圍繞均值上下波動(dòng)。

皇甫水文站實(shí)測(cè)最大含沙量1570 kg/m3，多年平均含沙量317 kg/m3。多年平均輸沙量0.495億t，最大年輸沙量1.710億t，最小年輸沙量是0.027億t，多年平均年輸沙模數(shù)為1.56萬(wàn)t/km2。在同一流域，不同的降水條件下，流域輸沙量各不相同，降水強(qiáng)度越大，輸沙量就越大。

自上世紀(jì)90年代以來(lái)，皇甫川流域的輸沙量之所以呈明顯的下降趨勢(shì)，與國(guó)家實(shí)行封山禁牧和作為重點(diǎn)小流域進(jìn)行大規(guī)模治理有關(guān)，但年徑流量的逐年減少是主要因素。其中2012年7月21日發(fā)生的洪峰流量為4720 m3/s的大洪水，輸沙量就達(dá)1149萬(wàn)t。從歷年變化情況來(lái)看，輸沙量與徑流量的變化趨勢(shì)大致相同。

6 人類活動(dòng)對(duì)徑流和泥沙的影響

改變皇甫川的徑流，必須采取平整土地，大面積改變種植品種，節(jié)水灌溉等農(nóng)業(yè)措施，實(shí)現(xiàn)改變流域表面的情況，改變包氣帶含水狀況，達(dá)到影響產(chǎn)流的目的。

繼續(xù)實(shí)行封山禁牧，大面積植樹造林，提高流域植被覆蓋率，改變流域坡面匯流狀況。提高地下水補(bǔ)給河流的能力，可延長(zhǎng)河道枯水期的過(guò)流時(shí)間。

加大治理溝道的力度，修建水庫(kù)改變流域匯流條件。修建淤地壩，攔蓄泥沙，增加種植面積，減少水土流失?？傊祟惢顒?dòng)不僅影響徑流總量也影響時(shí)程分配。

7 河流冰情

皇甫川結(jié)冰日期一般在11月初。由于秋季基流很小，冬季河川多出現(xiàn)連底凍，冰層較薄。次年3月中旬因太陽(yáng)照射增強(qiáng)，氣溫升高，河岸土壤吸收太陽(yáng)熱量較大，出現(xiàn)岸邊融冰，岸冰解體。之后，冰蓋也開始變薄分裂，慢慢融化，很少形成洪水。

8 結(jié) 語(yǔ)

皇甫川流域的水情變化復(fù)雜，但仍有一定規(guī)律可尋，研究皇甫川河流的水情,保持河流資源的可持續(xù)利用，對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人與生態(tài)環(huán)境和諧相處很有意義。