于佳華

（遼寧省水利水電勘測設(shè)計研究院，沈陽110006）

基于遼河中下游來水來沙特點的分析研究

于佳華

（遼寧省水利水電勘測設(shè)計研究院，沈陽110006）

遼河是中國七大江河之一，同時遼河也是一條多沙河流。據(jù)統(tǒng)計，1954—2010年系列遼河下游六間房站多年平均含沙量達3.32 kg／m3，遼河中下游的泥沙淤積是一個亟待解決的問題。為對遼河中下游水沙特點更好的研究，摸清遼河中下游泥沙沖淤演變規(guī)律，特對遼河中下游各主要支流選取一個水文站作為控制，得出了遼河來水來沙特點是東部水量大，且西遼河是遼河干流泥沙最主要的來源。

遼河中下游；支流；來水來沙；輸沙減淤；特點

1 流域基本情況

遼河是我國七大江河之一，主要流經(jīng)我國東北地區(qū)南部，是東北地區(qū)最大的河流。遼河南臨渤海，西南與內(nèi)蒙內(nèi)陸河和河北海灤河流域相連，北面緊靠松花江流域。

遼河源頭是西拉木倫河，發(fā)源于大興安嶺南端克什克騰旗大紅山北麓白曹溝。主流經(jīng)克什克騰旗中南部、林西縣、巴林右旗、阿魯科爾沁旗南緣和翁牛特旗北緣，到開魯東南海流圖匯入西遼河干流。遼河流域地跨河北、內(nèi)蒙古、吉林、遼寧四省、自治區(qū)。

遼河流域總面積21.9萬km2，河長1 345 km。遼河中下游（遼寧省境內(nèi)）干流長507.47 km，面積69 163 km2（含渾河、太子河流域面積）。遼河的主要支流包括英金河、老哈河、烏力吉木倫河、新開河、教來河、招蘇臺河、清河、柴河、范河、秀水河、養(yǎng)息牧河、柳河及繞陽河。遼河主要支流特性見表1。

表1 遼河主要支流特性表

2 基本資料

為了研究遼河中下游河道來水來沙特點，文章通過對遼河中下游干支流的主要水文站數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，據(jù)此分析遼河干流中下游來水來沙的特點。

遼河中下游現(xiàn)有8個水文站，各主要水文站大多是從1954年開始測沙，因此本次泥沙系列從1954年開始，一直統(tǒng)計到2010年。在所有的水文站中只有通江口、鐵嶺、馬虎山、巨流河及六間房的泥沙資料比較完整。其余的各站由于種種原因，泥沙系列并不完整：如卡力馬站在1968年改為水位站，不再測沙，平安堡、遼中兩站建站時間較晚，都是從1987年建站開始測沙，福德店從1972年才開始測沙，這三站的水沙系列較短，且系列沒有包括50年代的大水年份，不具代表性，因此本次專題研究不采用以上幾站的資料。

六間房站從1968年7月至1986年6月的18年間停測，但在停測的期間，上游約20 km位置的朱家房一直在測沙。兩個水文站流域面積相差不大，僅有145 km2，中間無大支流匯入，河道情況較為單一，可將資料系列合并在一起使用。而六間房以下至河口的114.82 km河道目前還沒有較長的測沙系列的水文站。

為了研究遼河中下游各主要支流的來水來沙情況，在各主要支流上選取一個水文站作為控制。遼河福德店以上東、西遼河有太平站和鄭家屯站控制。遼河?xùn)|部入?yún)R的支流主要有清河、柴河、范河，這三條河上的水文站有開原、太平寨、張家樓子。遼河西部入?yún)R的支流主要有秀水河、養(yǎng)息牧河和柳河，其上的水文站分別為彭家堡站、小荒地站、新民站。其他支流如招蘇臺河，由于不采用福德店的資料，所以遼干的第一個水文站為通江口，而招蘇臺河在通江口之上，因此也不予考慮。繞陽河與遼河的入?yún)R口基本在雙臺子河河口，對遼河干流基本沒有什么影響，本次也不予考慮。至于渾河和太子河的匯流口在外遼河上，1958年外遼河的截流使其成為單獨的水系，也不在本次專題研究的考慮范圍之內(nèi)［1］。

文章分析水文泥沙系列的時段為1954—2010年。對于各水文站無實測資料的年份，進行插補延長。插補延長的方法是把水文站分為汛期（6—9月）和非汛期（1—5月、10—12月），然后選取上下游水文站或同流域水沙條件相似的水文站，對照每月的平均輸沙量做相關(guān)關(guān)系，在汛期和非汛期中分別找出關(guān)系較好的月份，以此作為汛期或非汛期的相關(guān)關(guān)系進行插補延長。插補后各站泥沙資料的統(tǒng)計年份及插補年份詳見表2。

表2 遼河干、支流主要水文站水文資料基本情況表

在1937—1942年巨流河和六間房站雖然也測過含沙量，但因取樣方法為水邊一點法，沒有斷面資料的對照，精度不好，因此本次不予采用。各站測驗方法1955年后比較統(tǒng)一，平時測單位水樣含沙量，在測流量的同時施測斷面輸沙率。通過每年的單～斷關(guān)系來整編年、月平均輸沙率及含沙量。由于大多數(shù)站的單～斷關(guān)系基本呈45°線［2］。換算系數(shù)0.9～1.15，均方差＜10%，故能滿足泥沙整編的精度要求。僅開原及太平寨兩站因受小支流影響，含沙量斷面分布不均，單～斷關(guān)系欠佳，用近似法整編。

3 遼河中下游來水來沙特點

把遼河干流的支流根據(jù)地理位置特點，分為東部入?yún)R支流及西部入?yún)R支流。針對1954—2010年系列，東、西部入?yún)R支流上各主要水文站的多年平均徑流量、多年平均輸沙量及多年平均含沙量進行比較，具體見表3。

表3 遼河干流東、西部支流水沙對比表

從表3中可以看出，西部入?yún)R的各支流多年平均徑流量明顯小于東部各支流，西遼河除外，東部入?yún)R支流1954—2010年系列年均徑流量為18.1億m3，占全部徑流量的57.5%；西部入?yún)R支流1954—2010年系列年均徑流量為13.36億m3，占全部徑流量的42.5%。不包括西遼河入?yún)R的徑流量，其余西部入?yún)R支流1954年—2010年系列年均徑流量僅為4.2億m3，占全部遼河干流各支流入?yún)R的徑流量的13.4%。從這可以看出，東部入?yún)R的支流是遼河來水量的主要來源。

從表中還可以看出，東部入?yún)R支流1954年—2010年系列的年均徑流量為總來水量的57.5%，而年均輸沙量僅為252.18萬t，占總?cè)雲(yún)R沙量的11.6%。西部入?yún)R支流年均徑流量只有42.5%，而年均輸沙量確多達1 920.3萬t，占總來沙量的88.4%。特別是西遼河的年均來沙量，1954年—2010年系列多達1 320.4萬t，占總來沙量的60.8%。

綜上所述，遼河來水來沙特點是東部水量大、西部沙量大，且西遼河是遼河干流泥沙的最主要的來源。除了西遼河以外，從代表站的年均含沙量看，柳河代表站新民站的年均含沙量達19.6 kg／m3，說明柳河水流的含沙量非常高，雖然年均徑流量僅為2.8億m3，水量較小，但是柳河泥沙的入?yún)R對遼河柳河口以下河段的影響不可忽視。根據(jù)經(jīng)驗，柳河泥沙是遼河柳河口以下段河道淤積的主要原因之一［3－4］。

4 遼河中下游來水來沙特點分析

4.1 遼河水沙異源

遼河以東地區(qū)水量較為豐富，河流眾多，是遼干中下游河道洪水的主要來源。遼河以西地區(qū)風(fēng)沙較大，水土流失嚴重，西部入?yún)R支流的輸沙量占總來沙量的88.8%，是遼河泥沙的主要來源。

4.2 西遼河是造成遼河中下游河道淤積的主要因素之一

據(jù)統(tǒng)計1954—2010年系列西遼河多年平均進入遼河的沙量為1 320.4萬t，占來沙總量的61%。但是紅山水庫建成后，西遼河下泄至下游遼河的水、沙量銳減，鄭家屯站多年平均輸沙量由1951—1960年系列的4 956.0萬t，變?yōu)?961—2010年系列的742.0萬t，只有建庫前的約1／6左右。究其原因，紅山水庫的運用與輸沙量減少有很大關(guān)系。除此之外，近年來西遼河降水量較少，屬于偏枯時段，這也是下游鄭家屯站多年平均輸沙量銳減的一個重要原因［5］。在未發(fā)生大洪水時，西遼河上的各級水庫的調(diào)節(jié)，使得西遼河的水、沙基本很少下泄至福德店以下干流，大部分泥沙淤積在水庫庫區(qū)、蓄滯洪區(qū)及河道之內(nèi)。

因此近50多年來，西遼河來沙影響下游遼河干流河道較小，但這并不能說明西遼河的泥沙已得到控制，因為紅山水庫建運行后，恰逢西遼河未發(fā)生大洪水，一旦發(fā)生紅山水庫及旁側(cè)水庫無法控制的洪水，則將會降之前淤積在西遼河的泥沙沖刷至遼河福德店以下河段，造成河道淤積。

4.3 柳河是遼河干流泥沙的另外一個主要來源

統(tǒng)計1954—2010年系列各支流代表水文站的水、沙成果，西遼河年均有550.09萬t泥沙進入遼河的，占來沙總量的25%。柳河洪水匯入遼河后，水流挾沙力減小，且柳河入?yún)R的洪水一般與遼河干流洪水不遭遇，造成柳河泥沙大量落淤，淤堵遼干柳河口以下河段。

4.4 遼河暴雨洪水產(chǎn)沙成因

遼沙暴雨洪水產(chǎn)沙原因為以下3點：

1）遼河暴雨洪水產(chǎn)沙特點，洪水來急去速，猛漲暴落，從歷年的洪峰、沙峰過程線可以看出，遼河的洪峰及沙峰是相伴而生的。

2）由于產(chǎn)沙條件不同，洪峰流量一樣，而沙峰則可能完全，以西部支流為主的洪水含沙量明顯高于以東部支流為主的洪水。

3）受匯流及河槽調(diào)蓄作用，沙峰一般先與洪峰，提前天數(shù)各河段略有不同。

［1］陳勝利.遼河中下游地區(qū)水面蒸發(fā)規(guī)律分析［J］.東北水利水電，2014（11）：42－43.

［2］郭永杰.長春地區(qū)水面蒸發(fā)的時空分布分析［J］.吉林水利，2008（01）：43

［3］孫芹芳.水草對水面蒸發(fā)的影響分析［J］.水文，1988（03）：26－28.

［4］戴秋菊.吉林省水面蒸發(fā)規(guī)律的探討［J］.東北水利水電，1994（03）：31－35.

［5］高久富，王慶堂，王麗榮.森林覆蓋對水面蒸發(fā)的影響分析［J］.黑龍江水專學(xué)報，2001（02）：27－28.

Analysis of Inflow and Silt Characteristics of M idd le and Downstream of Liao River

YU Jia-hua
（Liaoning ProvincialWater Conservancy＆Hydropower Investigation，Design and Research Institute，Shenyang 110006，China）

The Liao River is one of the top seven rivers in China，and also a sediment-laden river. According to the data，the average annual siltment reached 3.32kg／m3at Liujianfang Station in the lower Liao River from 1954 to 2010.Silting in the middle and down streams of the Liao River is a problem to be solved.In order to study the characteristics of inflow and silt on the middle and downstream of Liao River and the evolvement law of siltment，selecting a hydrological station in the middle and down streams of everymajor branch of the Liao River as the controlling point，obtaining that eastern water is big and the westen Liao River is themostmajor source for themain Liao River.

middle and down stream of Liao River；branch；inflow and silt；silt transmission and reduction；characteristics

TV85

A

1007－7596（2015）05－0009－03

2015－01－04

于佳華（1982－），男，吉林吉林人，工程師，研究方向為河道泥沙處理。