黄河中游河口镇至龙门区间输沙量变化原因初步定量分析.doc

黄河中游河口镇至龙门区间输沙量变化原因初步定量分析          摘要:二十世纪八十年代以来,黄河实测径流和输沙量逐渐减少。一部分人认为主要是降雨变化引起的,另一部分人认为主要是水利水保工程引起的。本文初步建立了黄河主要产沙区河口镇~龙门区间主汛期降雨量和年输沙量关系方程,得出在输沙量减少值中,降雨变化因素占46%~65%,水利水保工程因素占35%~54%。同时90年代以后水利水保工程措施减沙作用逐步将弱。 关键词:河龙区间输沙量 降雨量水利水保工程 1问题的提出黄河中游的河口镇~龙门区间(以下简称河龙区间)是黄河中游三大暴雨洪水最主要的来源,也是黄河泥沙的主要来源区,输沙量约占全河的55%。%~%,%~%[1]。极大的引起了人们的关注,一方面认为1970年后河龙区间降雨量减少,导致了产沙量的减少;另一方面认为,1970年后水利水保工程等人类活动是主要因素[2],且已有的各个研究分析结论差别较大。本文初步建立河龙区间主汛期降雨量和输沙量关系方程,希望能够揭示降雨和水利水保工程分别对泥沙的影响。 2河龙区间降雨量变化分析 ,几十年来发生了巨大的变化,由50年代的100多个站发展为现在的400多个站,雨量观测站点密度和分布的不同,将影响到资料的一致性。因此,为尽量保持统计站点的一致,选取1966年5月前后基本连续观测的雨量站为雨量研究的基本站点,共104个。同时对个别缺测年份采用位置最近站点替代,以保证站点及资料的连续性。 ~2006年的日雨量资料进行分析,由于河龙区间降雨和泥沙主要来自主汛期(7~8月),故确定7~8月为降雨变化分析时段。 ~2006年的日雨量资料,累加计算从而得到主汛期(7~8月)降雨量,并按照各个支流的情况,对各支流内雨量站的计算结果进行算术平均,得出各支流逐年主汛期的平均降水量。支流面积加权平均,得到河龙区间各年平均主汛期降雨量。通过点绘主汛期逐年降雨量变化图(见图1),分析降水量变化情况。从图1中可以看出:  (1)逐年主汛期降雨量呈峰谷相间,有一定的周期性;(2)一般枯值出现的历时为2~4年;(3)从1970年以后,枯值的大小普遍都比以前减小,同时可以看到,枯值的历时也比以前多长了;(4)90年代中期以后,枯值历时已达10年。图1河龙区间主汛期逐年平均降雨量变化情况图 同时,从河龙区间主汛期逐年代平均降雨量变化过程(见图2),看出,河龙区间逐年代主汛期平均降雨量呈减少趋势。图2河龙区间主汛期逐年代降雨量变化情况图 3降雨量和输沙量关系的建立河龙区间于70年代起开始大兴水利水保工程,也就是1970年前水沙受人类活动影响很小。现以1970年之前主汛期降水量与输沙量建立相关关系,并将1970年后,主汛期降水量带入关系式计算出不受人类活动影响的输沙量。该值与它所相应年份的实测输沙量比较,可以算出水利水保工程的减沙量;该值与70年代以前的平均实测输沙量比较,可以计算出因降雨变化对输沙量影响的结果。 1970年之前的主汛期降雨量和年输沙量关系图,见图3。由图3可以看出,点群明显呈现两种趋势。降雨量较小时,输沙量随降雨量变化较缓;