人類活動對遼河水沙態(tài)勢變異的影響

人類活動對遼河水沙態(tài)勢變異的影響

遼東山脈起源于河北省承德地區(qū)的老頭山脈。流經(jīng)河北省、內(nèi)蒙古、吉林和遼寧四個?。▍^(qū)），全長1345公里，流域面積22.1萬公里。1計算方法的原理以中國河流泥沙公報發(fā)布的遼河主要控制站的水沙資料1.1基于統(tǒng)計分析的趨勢判斷Xt(t=1,2,…n)為一時間序列,先確定其序列的對偶數(shù)(Xi<Xj,i,j=1,2,…n)的個數(shù)p,確定統(tǒng)計量τ、方差Var(τ)和統(tǒng)計量U,公式如下:式中:n為時間序列所含樣本個數(shù),Var(τ)為統(tǒng)計量的方差。趨勢判斷:如果U>0時,表明有上升的趨勢;如果U<0,表明有下降的趨勢。當|U|>U突變點判斷:UF1.2遼河水沙變化本文采用的累積曲線法包括水文累積曲線法和雙累積曲線法。水文累積曲線法原理:在直角坐標系中繪制一個時間段內(nèi)某一變量的連續(xù)累積值。通過累積曲線增長趨勢定性分析遼河水沙變化。雙累積曲線法原理:在直角坐標系中繪制同期內(nèi)一個變量的連續(xù)累積值與另一個變量連續(xù)累積值的關(guān)系線。通過建立雙累積曲線,剔除參考變量的影響,顯現(xiàn)出另一個因素是否導(dǎo)致被檢驗量發(fā)生顯著性趨勢變化,在年徑流量與年輸沙量雙累積曲線中累積年徑流量作為參考值,從而分析年輸沙量的變化趨勢。2水文站主要水文站徑流和輸沙量的變化規(guī)律遼河干流主要水文站多年平均徑流量、輸沙量及變化趨勢見表1,相應(yīng)主要水文站徑流量和輸沙量的累積曲線見圖2~圖7。結(jié)合圖表,對遼河干、支流水文站的水沙變化態(tài)勢進行分析。2.1老哈河龍溪尾水站老哈河興隆坡水文站多年平均徑流量和輸沙量分別為4.87億m2.2柳河新民水文站柳河新民水文站多年平均徑流量和多年平均輸沙量為2.16億m2.3鐵嶺水文化站遼河干流鐵嶺水文站多年平均徑流量和多年平均輸沙量分別為29.36億m2.4主流行六個房間的水文化站遼河干流六間房水文站多年平均徑流量和輸沙量分別為29.09億m3主要原因分析3.1泥沙對流的輸沙量的影響遼河干、支流上大量水庫樞紐的建設(shè),最終影響遼河干流的輸沙量變化。以鐵嶺水文站為例,結(jié)合鐵嶺水文站上游干支流水庫的建設(shè)情況,如表2所示。遼河干、支流共修建大、中型水庫9座,總庫容41.112億m3.2柳河水土流失現(xiàn)狀遼河流域水土流失的典型代表是柳河,柳河在鐵嶺下游匯入遼河干流,由于上游是低山黃土丘陵及漫崗,溝壑密度大,全年多風(fēng),蒸發(fā)量大,植被很差,水土流失非常嚴重,每遇暴雨,大量泥沙下泄,輸沙量占遼河流域的70%多,是遼河流域含沙量最高的河流。建國以來,國家對柳河的治理非常重視,作了很多工作,20世紀80年代以來,以小流域治理為主,收到良好的效果。1983年柳河被國務(wù)院列入國家水土保持八大重點治理區(qū),全區(qū)統(tǒng)一規(guī)劃,堅持對山、水、林、田、路綜合治理,實行工程措施和生物措施相結(jié)合,使治理范圍內(nèi)的水土流失狀況大為好轉(zhuǎn),柳河上游水、沙得到一定控制。截止2010年底,柳河流域先后開展了4期水土保持重點建設(shè)工程,涉及遼寧省的阜蒙縣、彰武縣,內(nèi)蒙古自治區(qū)的舍曼縣、庫倫旗,共投資25128.50萬元,完成水土流失治理面積2389.03km4遼河泥沙分布發(fā)展趨勢分析(1)經(jīng)M-K秩次相關(guān)檢驗分析法與累積曲線法分析,興隆坡、鐵嶺、新民、六間房四個水文站的年徑流量和輸沙量的M-K值統(tǒng)計量均超過檢驗標準,呈明顯的下降趨勢,其中新民水文站的徑流量和輸沙量減少趨勢最為明顯,同時四個水文站年徑流量、年輸沙量單累積曲線圖和雙累積曲線在M-K相應(yīng)突變年份出現(xiàn)明顯減少趨勢,說明遼河流域來水量、來沙量均存在減小趨勢。(2)通過對遼河干、支流主要控制斷面的徑流量和輸沙量進行突變點分析可知,興隆坡水文站發(fā)生突變的年份是1965年、1989年、2000年;新民水文站發(fā)生突變年份是1988年;鐵嶺水文站發(fā)生突變年份是1959年、1960年、1962年、1963年,六間房水文站不滿足M-K秩次相關(guān)檢驗分析法突變分析條件。3.3其它原因遼河水沙趨勢的影響原因除了上面提到的水庫攔沙和水土保持兩個因素還包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活引水,及河道采砂等人為因素;氣候變化、降雨量變化、河道沖淤等自然因素。如圖9,1995年、2004年、2010年、2011年遼河鐵嶺干流水文站驗測斷面主河槽不斷沖淤變化,尤其是在起點距1300~1650m變化明顯。圖10為遼河流域2004—2011年降雨量變化。降雨量的變化直接影響徑流量的變化,從而影響河道沖淤變化,