遼寧省河流泥沙變化及其影響因素

遼寧省河流泥沙變化及其影響因素

通過對遼寧省近45個河流沉積物的觀測數(shù)據(jù)，在這些數(shù)據(jù)的分析中，河流沉積物在不同時期有不同程度的變化。這些變化主要反映了沙盒生產(chǎn)的變化。影響產(chǎn)沙的因素有自然因素和人為因素兩大類。自然因素有氣候因素（如暴雨、風(fēng)、氣溫、濕度等）和下墊面因素（如地形、土壤、植被等）。人為因素主要是指人類在土地上的經(jīng)營活動，可增大或減少土壤侵蝕。如有計劃地植樹造林、種草、改革耕作制度、興修水利等。而下墊面因素又因人類活動的變化而變化，所以影響河流沙量大小主要因素是氣候因素和人類活動。1河流輸沙量變化情況表1列出遼寧省主要流域代表站降水、徑流、泥沙1956—1979年和1980—2000年，兩個年段變化情況，從表1看出，大部分河流輸沙量都在減少，減少最多的是遼西沿海、遼河的柳河、繞陽河和遼東沿海的大清河；有11個站是增加的，其中增加最多的是渾江支流富爾江的業(yè)主溝站、遼河支流清河的八棵樹站和耿王莊站。2影響沉積物變化的因素的定性分析2.1泥沙主要來源流域產(chǎn)沙是指流域在降水、地表徑流作用下，土壤或土體被分離、輸移及沉積的全過程。降水、徑流都影響流域產(chǎn)沙的大小。見表1，遼寧省主要流域代表站降水、徑流都在衰減，降水減少最多的有遼東沿海、遼西沿海及遼河流域的柳河各站，徑流減少最多的也是遼東沿海、遼河流域的柳河和繞陽河及遼西沿海，由于年降水、徑流減少，致使泥沙減少最多的也是遼西沿海、遼東沿海和遼河。雨強愈大，雨滴對泥沙的激濺作用愈強，被濺走的泥沙數(shù)量也愈多，而且雨強大也易超滲產(chǎn)流，則被坡面漫流帶走的泥沙更多。如1995年7月大暴雨，清河上游是暴雨中心之一，最大24h降雨量373.8mm，致使清河八棵樹站和耿王莊站1995年全年的輸沙量占1980-2000年21年輸沙總量的60%和47%。，見表1。使八棵樹和耿王莊站1980年以后的輸沙量比1979年前增加了4倍和1倍。2.2徑流—人類活動的影響1）水庫建設(shè)前后的影響。水庫修建前后的輸沙量是有很大差別的。見表2，表2列出遼寧主要河流泥沙站建庫前后多年平均含沙量、輸沙率和輸沙模數(shù)的數(shù)據(jù)。從該表看出，不論是哪個站，水庫修建前后的沙量都不同，變化最大的是桓仁站，建庫后占建庫前不到6%，最大占45%。為了消除降水徑流影響，可繪制徑流—輸沙量相關(guān)圖，以太子河遼陽站為例，說明水庫建設(shè)前后對河流沙量的影響。繪制遼陽站建庫前后的徑流—輸沙量的關(guān)系（圖略），遼陽站以上建有參窩水庫（1974年竣工）、湯河水庫（1969年竣工）與觀音閣（1995年竣工）3座大型水庫?？梢钥闯?，同樣的徑流量，在沒建參窩與湯河水庫之前的輸沙量明顯大于建庫后的值，而且徑流愈大，差距也愈大。2）水保措施的影響。水土保持措施的增加與減少對泥沙影響很大，亂砍亂伐增加水土流失量，反之則減少水土流失。以柳河和大凌河為例，從表1看出柳河和大凌河徑流和泥沙減少很多，其主要原因就是水保措施增加。1983年柳河列為全國八大重點治理區(qū)之一，經(jīng)過10年治理，柳河水土流失有很大改觀，使泥沙減少很多。大凌河從1993年開始治理，1993年以來該區(qū)共治理小流域74條,治理水土流失面積833.73km3）水資源開發(fā)利用的影響。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，生產(chǎn)和生活用水量不斷增加，遼寧主要流域1981-1990,1991-2000年平均用水量，后10年比前10年用水量增加最多的有遼河干流、柳河、繞陽河、大凌河和小凌河，增加45%～80%。水資源開發(fā)利用的增加，影響沙量的變化主要表現(xiàn)在3個方面。一是在取用水量中同時也把懸移質(zhì)泥沙取走；二是把河流水量取走后使河道水流減少，河流挾沙能力減??；三是開發(fā)地下水使地下水位下降，地下水襲奪河流水量加大，使河流挾沙能力降低。所以水資源開發(fā)利用的增加使河流沙量減少。3年輸沙量差異分析首先，根據(jù)未受人類活動影響的實測汛期降水量、年徑流和年輸沙量資料，分別建立降水～徑流及徑流～泥沙相關(guān)關(guān)系式；然后，用降水～徑流相關(guān)關(guān)系，由實測歷年汛期降水量計算出如無人類活動影響時應(yīng)產(chǎn)生的年徑流量；用徑流～泥沙相關(guān)關(guān)系，計算出年輸沙量，用該輸沙量與人類活動影響前的多年平均實測輸沙量比較，再用該輸沙量與人類活動影響后的多年平均實測年輸沙量進行比較，前二者之差為降水徑流影響的量，后二者之差為人類活動影響的量。以凌海站為例說明降水徑流和人類活動對泥沙影響的定量分析。凌海站1961-1968年認(rèn)為人類活動未影響時段，從1969年以后開始有人類活動影響，以后分兩段分析，一段為1969-1993年，輕度影響段，另一段為1994-2000年，為重度影響段。1961-1968年降水～徑流相關(guān)關(guān)系式：徑流～泥沙相關(guān)關(guān)系式式中：P—凌海站實測汛期降水量，mm;Wc—實測年徑流量，10根據(jù)凌海站實測汛期降水量和年輸沙量，利用上式求得大凌河流域不同時期降水徑流和人類活動影響的大小程度。見表3。從表3看出1969-1993年段降水徑流影響占的比重大，人類活動占的比重小，而1994-2000年段降水徑流影響占的比重小，人類活動占的比重大，其原因如上所述，1993年實行了小流域綜合治理。綜合以上分析，可看出，為了使河