基于黄家河水文站实测资料分析小河流域水文特性变化

　　小河是茹河一级支流，是泾河二级支流，发源于甘肃省环县庙儿掌，在彭阳县城汇入茹河干流，流域面积 1127km2，主河道长74.6km。随着上游水利工程及水保措施的实施，以及连续多年的气候干旱等重要原因，小河水量逐渐减少，水资源短缺等问题越来越突出，已成为制约当地经济社会发展的重要因素。黄家河水文站是小河中游控制站，因此对其变化规律、变化特征进行分析研究有着十分重要的现实意义。

　　1 测站概况

　　黄家河水文站位于固原市原州区河川乡黄家河村，东经 106°28′47.6″，北纬 35°59′28.6″，该站设立于 1981 年 1 月 1 日，测验断面以上集水面积为 693km2，至河源 30.8km，至河口 44.2km，流域为黄土丘陵沟壑区，植被差，水土流失严重。

　　上游设有寨科、党家沟、官厅、王洼、马河、共和、马坪、石岔、黄家河等雨量站，站网密度 77km2/站。上游建有 1 座中型水库，控制面积 87.5km2；2 座小（一）型水库，控制面积 20.86km2；2 座小（二）型水库，控制面积 8.2km2；34 座骨干坝，控制面积 141.35m2，扣除上游水库、骨干坝重复面积后水利工程总控制面积为 226.6km2，占黄家河站控制面积的 33％。

　　2 水文特性变化分析

　　2.1 降雨量特性

　　小河流域属温带半干旱地区，降水年内分配不均、年际变化较大，降水主要集中在 7、8、9 三个月，连续最大四个月降水量均出现在 6～9 月，其量占年降水量的 71.5%；冬季 11 月～次年 3 月占年降水量的 6.6%；8 月份降水量最大，占年降水量的 23.8％，12 月份最小占年降水量的 0.4%，最大月与最小月降水量相差近 60 倍；夏粮作物主要生长期的 4～6 月份降水量，占年降水量的 28.2%，不利于作物生长；汛期由于暴雨集中，降水强度大，往往产生局部暴雨洪水，引起局地洪灾，黄家河站降水量月分配见表 1。【表1】

　　
　　2.2 径流量特性

　　径流的季节变化与降水的季节变化关系十分密切。由于 70％的降水集中在汛期 6～9 月，因此 81.2％的径流集中在汛期内。冬季 11月～次年 3 月径流主要靠地下水补给，占年径流的 8.7%；8 月份径流量最大，占年径流量的 35.3％；1 月份最小占年径流量的 0.5%，最大月与最小月径流量相差近 71 倍；4～6 月份径流量，占年径流量的17.9%，年径流量月分配的不均匀性比降水量还大，黄家河站月径流量分配见表 2。【表2】

　　
　　2.3 泥沙的特性

　　小河流域属典型的黄土丘陵沟壑区，是宁夏水土流失严重的地区之一，小河黄家河站实测平均输沙模数 6550 t/km2，最大年输沙模数 23250t/km2（1996 年）；输沙量年内分配极不均匀，其中绝大部分集中在汛期 6、7、8 三个月，占 92.5%，7、8 两月的输沙量占全年的79.2％，高含沙水流与汛期暴雨洪水有直接关系；非汛期含沙量很小，11 月至次年 2 月水清，黄家河站多年平均输沙量月份配见表 3。【表3】

　　
　　2.4 水文特性变化分析

　　对黄家河水文站 1981~2010 年实测降雨、径流、泥沙资料系列 5年为一段进行统计分析，见表 4，从表中看出，降水量与径流量、输沙量不是完全对应变化，原因是暴雨往往发生局地，雨量站无法控制其降雨中心，而径流量与输沙量是对应变化的，径流量大输沙量亦大，径流量小输沙量亦小，而且输沙量变化幅度比径流量大，1991~1995 年、1996~2000 年两段侵蚀剧烈，输沙模数最大，主要原因是 1995~1997 年连续 3 年发生较大暴雨，1996 年实测 1180m3/s，为建站以来最大值。九十年代有 1992 年、1994~1997 年水量较丰，1996 年为实测年径流最大年，1995 年次之，1997 年次列第 4 位；2001~2005 年段径流量显着减小，2006~2010 年段最小；2006~2010年段降水量减少明显，发生暴雨次数少，径流量与输沙量减小很大，从径流量对应输沙量变化幅度看，输沙量的变化较前时段大，原因是 2000 年以后水利工程控制面积从 48.7km2增加到 226.6km2，拦水、拦沙能力增大，致使黄家河站实测径流量、输沙量偏小，上游水保治理工程逐渐发挥效益。【表4】

　　
　　3 结束语

　　（1）通过以上对黄家河水文站实测降水量、径流量、输沙量变化分析，1981~1985 年、2001~2005 年降水量较丰，但与径流量、输沙量变化不是完全对应，原因是暴雨往往发生局地，雨量站无法控制其降雨中心；径流量与输沙量是对应变化的，径流量大输沙量亦大，径流量小输沙量亦小，而且输沙量变化幅度比径流量大；1991~1995、1996~2000 年径流量较丰，输沙量亦大；2006~2010 年降水量减少趋势显着，径流量、输沙量减少很大。

　　（2）造成 2000 年以后径流量、输沙量持续减少的主要原因：一是随着全球气温升高，流域的降水量减少、蒸发量有增大的趋势，二是 2000 年以后水利工程控制面积从 48.7km2增加到 226.6km2，测站上游约 40%面积被平整为梯田，水利工程及梯田拦水、拦沙能力增大，致使黄家河站实测径流量、输沙量偏小，上游水保治理工程逐渐发挥效益。