劉繼軍張振成張 健
泗河流域徑流泥沙分析
劉繼軍1張振成1張 健2
一、基本情況
1.水系
泗河屬淮河流域運(yùn)河水系,發(fā)源于山東省新泰市太平山頂西側(cè),自東向西流經(jīng)泗水、曲阜、兗州、鄒城、任城區(qū)、微山7縣(市、區(qū)),于濟(jì)寧市任城區(qū)辛閘村入南四湖,河道干流全長(zhǎng)159km,總流域面積2366km2。流域內(nèi)中上游及河谷兩側(cè)主要為山地,中游及河道兩側(cè)主要為丘陵,下游大部為平原區(qū)。山區(qū)約占總流域面積的50%,丘陵占30%,平原區(qū)占20%。
2.水土流失
據(jù)濟(jì)寧市水土保持普查統(tǒng)計(jì),近10年全市山丘區(qū)土壤流失面積2.367km2,占山丘區(qū)總土地面積的82.7%,每年流失土壤約950萬t,相當(dāng)于山丘區(qū)近2700公頃,耕地30cm厚的表層土壤被剝蝕,被帶走的氮、磷、鉀等元素。
3.資料情況
泗河流域水土流失分析采用干流書院水文站系列水文資料,主要有降水、徑流、泥沙及陸面蒸發(fā),資料系列長(zhǎng)50年。流域水土流失狀況主要以書院水文站的徑流量、含沙量和輸沙量資料進(jìn)行天然徑流量還原計(jì)算分析,將泗河書院水文站系列資料分1956~1979年 ,1980~2013年 , 1971~2013年,1956~2013年4個(gè)系列,分析流域徑流泥沙變化規(guī)律以及流域水土流失治理效果。
二、洪水與徑流特點(diǎn)
自有水文資料記錄以來,1957年洪水為泗河流域發(fā)生的最大洪水,繼1957年洪水之后,10年一遇、20年一遇中等洪水發(fā)生頻繁。泗河屬于山溪性雨源天然河流,暴雨強(qiáng)度大,降水量集中。匯流源短流急,洪水峰高量大,匯流歷時(shí)短,一般僅幾個(gè)小時(shí),一次洪水過程一般為1~3天,因此洪水陡漲陡落的特點(diǎn)十分明顯,相鄰兩次洪峰不容易重疊。流域多年平均天然徑流量 4.40×108m3,6~9月占全年的84.4%,7~8月占全年的74.0%,枯季占全年的15.6%。
根據(jù)泗河書院水文站流域系列水文資料,按照劃分的不同時(shí)段,利用水文學(xué)原理進(jìn)行產(chǎn)匯流分析,并還原流域天然徑流量。泗河流域多年平均徑流量1956~1979年為4.91×108m3,1956~2013年為4.40×108m3,1971~2013年為 4.02×108m3,1980~2013年 為3.81×108m3。從多年平均徑流量的變化趨勢(shì)可以看出,隨時(shí)間的推移,不同時(shí)段多年平均徑流量逐漸減小。
三、流域泥沙分析
根據(jù)書院水文站不同統(tǒng)計(jì)時(shí)段的含沙量、輸沙量資料分析,多年平均含沙量1956~1979年為0.867kg/m3,1980~2013年為0.187kg/m3;書院站多年平均年輸沙量 1956~1979年為 54.8×104t,1980~2013年為5.13×104t。1956~2013年多年平均年輸沙量為30.8×104t,自1956~2013年累計(jì)輸沙量為1663×104t。各統(tǒng)計(jì)年段多年平均含沙量和輸沙量隨時(shí)間的變化呈逐漸減小的趨勢(shì)。
從泥沙與徑流量關(guān)系對(duì)照分析可看出,多年平均含沙量、輸沙量隨徑流量的減小而減少,多年平均輸沙量20世紀(jì)80年代以后,僅為80年代以前的十分之一,而多年平均徑流量20世紀(jì)80年代以后是80年代以前的41%。
從輸沙模數(shù)看,書院站1956~1979年多年平均年輸沙模數(shù)為 500t/km2,1980~2013年多年平均輸沙量為48.6t/km2,1980~2013年為1956~1979年平均輸沙模數(shù)的9.7%,年輸沙模數(shù)隨時(shí)間的變化趨勢(shì)與含沙量一致,呈明顯減少趨勢(shì)。見表1。
表1 泗河書院水文站各統(tǒng)計(jì)時(shí)段徑流、泥沙成果表
四、結(jié)論
通過泗河流域徑流、泥沙系列資料統(tǒng)計(jì)分析,在進(jìn)入20世紀(jì)80年代以來,流域徑流量隨時(shí)間推移逐漸減小,上游來沙量明顯減少,斷面平均含沙量亦明顯減小,反映了流域水土流失狀況得到明顯改善,水土保持措施功能的發(fā)揮逐漸顯現(xiàn)。但根據(jù)水土流失遙感普查結(jié)果及實(shí)際調(diào)查監(jiān)測(cè)資料,流域上游部分區(qū)域水土流失依然較為嚴(yán)重,水土流失治理工作仍十分嚴(yán)峻,各級(jí)政府必須嚴(yán)格執(zhí)法,加大治理力度,把泗河流域建設(shè)成山川秀美的生態(tài)清潔型流域
(作者單位:1.山東省濟(jì)寧市水文局272019 2.山東省棗莊市水文局 277800)