湟水民和水文站历年年内输沙量分布及枯水期沙量占比分析

时间:2022-10-08 08:41:43

湟水民和水文站历年年内输沙量分布及枯水期沙量占比分析

摘要:湟水的历年最大单位水样含沙量达843kg/m3,是黄河上游上段含沙量最大的河流,能够基本了解和掌握湟水沙量的年内分布和占比,对水利工程设计、水文站泥沙测验等都有着积极的意义,本文通过对民和水文站的历年输沙量资料统计进行初步分析,以供参考。

关键词:历年输沙量 历年月平均输沙量 占比 停测

Abstract: Huangshui annual maximum unit water sediment concentration reaches 843kg/m3, the upper reaches of the Yellow River is the biggest river in the upper sediment concentration, can understand and master the basic Huangshui River sediment distribution during the year and accounted for,the design of hydraulic engineering, hydrological sediment has positive significance, based on people and hydrological stationthe amount of sediment transport statistics preliminary analysis,for reference.

Keywords: the amount of sediment over the month average sediment discharge ratio stop test

中图分类号:B025.4文献标识码:A 文章编号:

湟水是黄河上游的一条较大支流,民和水文站系湟水主要控制站,在青海省民和县境内,位于东经102048`,北纬36020`,至河口距离74公里,集水面积15342平方公里,湟水的历年最大单位水样含沙量为843kg/m3,是黄河上游上段含沙量最大的河流,能够基本了解和掌握湟水沙量的年内分布和占比,对水利工程设计、水文站泥沙测验等都有着积极的意义。

1、流域概况

湟水流域属半干旱的高原大陆性气候,寒冷干燥是区内主要气候特点,气候垂直变化明显,年平均气温在4.5℃~7.5℃, 无霜期110-150d,多年平均径流深110mm,年降雨量在350~600mm之间,时空和年际分布很不均匀,6—9月份降水量占全年降水的70%以上(见表1),年际变差2—4倍,旱雹涝灾害频繁。流域形状西宽东窄,地势自西向东南逐渐降低,地形复杂多样,有高山、中高山,黄土覆盖的低山丘陵和河谷平原。境内平均海拔2400m左右,山地面积约占土地面积的80%以上。由于相对高差大,气温、降水、植被、土壤随地形、海拔高度的不同有明显的差异,当地习惯称为脑山区、浅山区和川水区,脑山区为湿润区,浅山区和川水区属半干旱地区。其特点是:脑山为海拔2700m以上,约占流域面积的2∕3%,植被较好,局部山坡伴生天然林木,放牧草场占有很大比重;浅山区在海拔2200m~2700m之间,地表黄土覆盖,植被稀少,特别是乐都民和段浅高山地区面积占该段比重较大,且山高沟深,坡度大,植被差,土壤质地干燥松散,水土流失严重。由于坡陡沟深、高程起伏大,产流快,汇流迅速,洪水涨势猛,极易突发大洪水。

川水区为干流的河谷地带,在海拔1800m~2200m,一般由多级阶地构成,气候温和,人多地少,劳力丰富,耕作历史悠久,灌溉设施较为完善,作物总产量较高。

乐都民和段历年统计逐月降水量表 表一

2、资料来源

分析资料均来自中华人民共和国年鉴,资料时段自1951年至2010年总计60年输沙量资料。

3、湟水民和水文站水沙特性

不同来水来沙的表现特点:a.大峡水文站以上的较大洪峰(250立米/秒以上)在民和水文站断面上的反映为缓涨缓落,含沙量较小(一般不超过50公斤/立米)。b.民和水文站陡涨陡落的水沙峰均来自民和大峡区间,特别是离断面较近的米拉沟(入河口距断面约1300米)、松树沟、大沟几个小支流,位置处于暴雨集中区。暴雨时径流入沟马上注入干流,因离断面近,河槽对洪水的调蓄作用有限,使断面水沙峰过程陡涨陡落,峰形尖馊。c.根据水位、含沙量过程的比较,只要是陡涨陡落的洪峰,水沙峰很相似,且水沙的起涨与到达峰顶的时间基本一致;只有涨落较缓的洪峰水沙不同步,有时在前,有时滞后,无明显的规律。

根据民和水文站、大峡水文站水沙量比较,大峡水文站历年平均输沙量占历年民和水文站平均输沙量的55.1%。来水量占民和水文站历年平均径流量74.7%。占民和水文站总集水面积18%的民和大峡区间来水来沙分别占了25.3%和44.9%,说明民和水文站水量主要来自大峡水文站以上,沙量主要来自大峡水文站至民和水文站区间。

4、历年输沙量的年内分布

湟水的水量主要来自降水,其水量的变化及年内分布基本跟流域内降水量的变化和年内分布相匹配,存在着紧密的正比关系,其输沙量的变化及年内分布跟水量的变化基本相同,民和水文站历年平均输沙量为1640万吨,历年月平均输沙量见表二,从表二中我们可以看

出年内主要径流量输沙量集中在5至9月份,最大月径流量输沙量均出现在8月份,从表一中我们可以看出月最大降水量同样出现在8月份,三者特征值均发生在同一月份,说明了降水量、水量、输沙量三者之间的紧密关系。

民和水文站历年月平均径流量输沙量和各月占比表 表二

注:1、表内各月输沙量为历年月输沙量统计值;2、历年平均输沙量为表内各月输沙量之总和

民和水文站历年月平均输沙量连续月份占比表 表三

连续月份 11~3 11~4 4~10 5~10 10~3 10~4 4~9 5~9

输沙量占比(%) 0.700 2.80 99.3 97.2 2.40 4.80 97.6 95.20

从表三统计结果看,11至次年3月份、11至次年4月份、10至次年3月份三个连续月份段其输沙量累计值相对年输沙量占比分别为0.7%、2.8%、2.4%,都小于3%,根据《河流悬移质泥沙测验规范》GB50159-92第4.5.1条规定,“除一类站外,其他站枯水期连续三个月以上的时段输沙量小于多年平均沙量的3%时,在该时段内,可以停测单样含沙量和输沙率。停测期间的含沙量作零统计”,那么我们依据这条规定,就可以完全停测11至次年4月份或10至次年3月份的单样含沙量和输沙率测验,这样就可以大大减少水文站的外业工作量,同时又能保证输沙量资料的应用要求。

5、结语

5.1民和水文站水量主要来自大峡水文站以上,沙量主要来自大峡水文站至民和水文站区间,具备一定的水沙异源特性。

5.2湟水降水量、水量、输沙量主要集中在5至9月份之间,三者的关系紧密,年内最大月份都是8月份。

5.3民和水文站可以停测11至次年4月份或10至次年3月份的单样含沙量和输沙率。

参考文献:中华人民共和国国家标准GB50159-92《河流悬移质泥沙测验规范》,北京计划出版社

作者简介:于建军,1970年生,河南新蔡人,大专学历。技师,主要从事水文水资源研究。

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