王 磊，劉曉斐

(河北省邢臺水文水資源勘測局，河北邢臺054000)

河流泥沙是流域降水和徑流作用的共同產(chǎn)物，稱為固體徑流。按泥沙來源分為沖瀉質(zhì)與河床質(zhì)，按運移方式分為懸移質(zhì)和推移質(zhì)。本次主要研究河流懸移泥沙的時空變化規(guī)律。由于沙河市區(qū)域內(nèi)沒有泥沙站，資料短缺，采用東石嶺水庫淤積資料分析多年平均輸沙模數(shù)。根據(jù)流域植被、坡度、土壤性質(zhì)，采用東石岒水庫流域泥沙資料為參證流域，用水文比批法計算，計算出其它流域土壤侵蝕模數(shù)。

1 東石岒水庫上游土壤侵蝕模數(shù)計算

東石嶺水庫地處沙河渡口川上游，位于東石嶺村西1 km處，控制流域面積169 km2。水庫大壩高81米，總庫容為6 840萬 m3，防洪庫容1 842萬 m3，興利庫容2 541萬 m3，死庫容78萬 m3，年調(diào)節(jié)水量5 460萬 m3，設計灌溉面積7.6萬畝，年發(fā)電量160萬度。

該水庫1978年建成，并開始蓄水。2006年東石 嶺水庫除險加固，水庫蓄水放干后，對水庫淤積量進行測量計算，總淤積量186.8萬 m3。沙河市西部山區(qū)土壤干容重為1.32 t/m3，則多年總淤積量為246.6萬 t。

根據(jù)東石嶺水庫上游流域面積和淤積年限，可計算出東石嶺水庫上游土壤侵蝕模數(shù)為521 t/(km2·a)。

2 土壤侵蝕模數(shù)計算公式

在泥沙資料監(jiān)測的區(qū)域，可利用周邊區(qū)域有列泥沙資監(jiān)測資料且系列較長的流域作為參證流域，利用水文比擬法對泥沙資料流域進行移置。如果參證流域和無資料需要用泥沙資料的流域的植被覆蓋率、地形因素和土壤因素等影響土壤侵蝕量的因素和條件相同，則可以直接移用泥沙資料。參證流域和計算流域的影響因素不同，侵蝕量也不會相同，此時要對不同的影響因素進行修正。

水土流失的過程，受很多因素的作用和影響，其中地貌、土壤、植被、氣候、人為活動是其主要影響因素。對一般資料移用的兩個相鄰流域，降水量和降水時空分相似，降水對土壤侵蝕程度的影響也相近。在降水量影響相似的基礎上，分別對地形因素、土壤因素和植被因素進行修正計算后再分析土壤的侵蝕模數(shù)。

流域植被較好的區(qū)域，土壤結(jié)構(gòu)疏松，孔隙率高，具有很強大的透水性。在汛期強降雨時截留大量的水分，滲入地下補充地下水，從而降低了地表產(chǎn)生的徑流對土壤的沖刷侵蝕作用。土壤的滲透能力主要是因為非毛管的孔隙率，通常與非毛管的孔隙率呈明顯的正相關(guān)線性關(guān)系。土壤滲透現(xiàn)象還取決于土壤所含水分的飽和度與接受補給的情況，不同的土壤類型和植被生態(tài)系統(tǒng)的類型決定著土壤的滲透能力。植被較差的流域會降低植被根系的活動，沒有了植被凋落物覆蓋層和土壤孔隙率降低，使土壤的滲水性能降低，增大地表徑流對土壤的侵蝕作用。如下表1為不同植被率下降雨對土壤侵蝕影響的參考值。

表1 土壤侵蝕程度影響參考值

當設計流域與參證流域植被因素差別較大時，需要對植被因素進行修正，其方法是用計算流域的植被率對土壤侵蝕影響的參考值與參證流域的土壤侵蝕影響參考值的比值相當于一個系數(shù)，乘以參證流域泥沙侵蝕模數(shù)得出結(jié)果，可通過對植被因素的修正，計算受植被因素的影響下計算流域的土壤侵蝕模數(shù)，計算公式為:

式中:E植被為植被因素影響下設計流域土壤侵蝕模數(shù)，t/(km2·a);C設計為設計流域植被對土壤侵蝕量影響因素;C參證為參證流域植被對土壤侵蝕量影響因素;E參證為參證流域土壤侵蝕模數(shù)，t/(km2·a);α植被為植被因素影響系數(shù)。

影響土壤侵蝕量大小的植被影響因素，可根據(jù)表1中的植被類型及各流域植被覆蓋率確定。

3 沙河市山區(qū)土壤侵蝕模數(shù)計算

根據(jù)沙河市水資源區(qū)劃結(jié)果，根據(jù)山區(qū)特點以及地形、地貌等變化特征，將山區(qū)劃分為三個區(qū)域。按分區(qū)計算其土壤侵蝕模數(shù)。

第Ⅰ區(qū):該區(qū)只有蟬房鄉(xiāng)，35個自然村，人口16 002人，面積164.0 km2，該區(qū)山脈連綿，山峰陡立，海拔調(diào)和500～1 400 m，最高峰老爺峰1 437.3 m，山脈多為石英砂巖及花崗巖、片麻巖組成，土壤大部分為褐土與棕壤土。森林覆蓋率為46.5%。該區(qū)面積與東石嶺水庫控制面積基本相吻合，該區(qū)侵蝕模數(shù)則為東石嶺水庫流域的侵蝕模數(shù)，為521 t/(km2·a)。

第Ⅱ區(qū):位于沙河市 中部，柴關(guān)、冊井、劉石崗三個鄉(xiāng)鎮(zhèn)和綦村鎮(zhèn)的孔莊一帶，面積290.2 km2，占全市總面積的29.0%。該區(qū)山峰低緩，海拔高程為300～500 m，谷地寬闊，耕地面積集中在河流兩岸及溝谷中，土質(zhì)大部分為殘坡沖積物和人工堆墊的土壤，質(zhì)粗土薄，水利條件差，荒山荒坡土層薄，質(zhì)地粘重，水分少。植樹難以成活，多為荒山禿嶺，且水土流失嚴重，流域植被覆蓋率為35%。根據(jù)表1，按照東石嶺水庫上游植被覆蓋率和第Ⅱ區(qū)植被覆蓋率，查表得出地面不同植被率對土壤侵蝕影響參考值分別為0.14和0.16，按照上述公式計算出Ⅱ區(qū)的土壤侵蝕模數(shù)為595 t/(km2·a)。

第Ⅲ區(qū):位于沙河市中部，區(qū)域包括綦村鎮(zhèn)東部，白塔鎮(zhèn)、十里亭鄉(xiāng)、新城鎮(zhèn)等四個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，面積253.9 km2，占沙河市總面積的25.4%，本區(qū)海拔高程100～300 m，地面坡降1/100～1/300，為冰磧地層，階地發(fā)育、梯田遍野，間有切割較深的沖溝及孤山殘丘，流域植被覆蓋率為30%。以東石嶺水庫上游流域作為參證流域，用同樣的方法，計算出該區(qū)土壤侵蝕模數(shù)為670 t/(km2·a)。

[1]丁炳坤.工程水文學[M].中國水利水電出版社.1994.6.

[2]胡春歧，劉惠霞，胡軍波.紫荊關(guān)以上流域下墊面條件變化對產(chǎn)匯流影響分析[J].南水北調(diào)與水利科技.2008，5(1):50-52.，2006，(6):245-246.