商洛市泥沙變化分析

徐建平 徐愛莉

摘要:本文以實測資料為依據(jù),分析了商洛市的泥沙特性、泥沙年季變化、為商洛市水土保持和經濟建設服好務，為分析研究泥沙規(guī)律提供依據(jù)。

關鍵詞：含沙量、輸沙量、侵蝕模數(shù)、代表性。

中圖分類號：P333.4 文獻標識碼： A

1概況

1.1 自然地理

商洛市位于陜西省東南部，介于東經108°34′20″～111°01′25″，北緯33°02′30″～34°24′40″之間。東與河南相鄰；東南與湖北接壤；西和西南與安康毗連；北和西北與關中以秦嶺為界。東西長約229公里，南北寬約138公里，總面積為19292平方公里，占全省面積的9.36%。境內以蟒嶺為界，蟒嶺以北屬黃河流域，面積為2638平方公里，占全市總面積的13.7%；蟒嶺以南為長江和漢江流域，面積為16654平方公里，占全市總面積的86.3%。全市由商州區(qū)、洛南縣、丹鳳縣、商南縣、山陽縣、鎮(zhèn)安縣、柞水縣組成。

1.1.1 地形地貌

秦嶺主脈橫臥于我市西北部邊境，河流走向一般是西北至東南或南部，形成了西北高東南低的地形。柞水縣境內的牛背梁，海拔2802.1米，為我市的最高峰；東南邊境梳洗樓附近的丹江河谷，絕對高程僅為215.4米，為我區(qū)的最低處。

1.1.2 巖石、土壤

我市地質構造比較復雜。按構造特征及發(fā)育的差異性，大致以鐵爐子——樓村——靈口一線為界，可將我市分為兩個大地構造單元。其以北屬華北準地臺南緣的商渭臺緣褶皺帶；以南屬秦祁地槽的東秦嶺褶皺帶。北部以太古介、古生介、震旦亞介和寒武系地層分布廣泛，巖石主要有花崗、石英、大理、片巖等。南部以古生介、奧陶、志留系分布廣泛。巖石以灰?guī)r、泥灰?guī)r、板巖、頁巖等為主。中部以中、上泥盆統(tǒng)和下古炭統(tǒng)分布廣泛。巖石主要是各種片巖、板巖、大理巖、灰?guī)r和泥灰?guī)r等。

我市土壤分布自南向北隨著緯度的變化而具有水平地帶分布的規(guī)律。大致以西起鎮(zhèn)安的東河，經云鎮(zhèn)——鳳鎮(zhèn)——兩岔河至商南的富水聯(lián)線為介，此線以北為褐土（板土），以南為黃褐土（黃泥土）。

1.1.3森林植被

我市西北和北側的秦嶺主脈平均海拔2000米左右，是黃河和長江流域的分水嶺。它的兩側不僅氣候、土壤不同，而且植被也有明顯的差異。秦嶺以北的關中平原，屬暖溫帶落葉闊葉林植被；秦嶺以南的漢中盆地是亞熱帶常綠闊葉林植被。而我市則是暖溫帶和北亞熱帶兩個植被帶的過度地帶。這是由于秦嶺山體這個天然屏障的影響，使其植被生長既和秦嶺以北典型暖溫帶落葉闊葉林迥然不同，又和以南的典型亞熱帶常綠闊葉林有差異。

1.1.5 河流

我市在19292平方公里面積上，分布著大小河流及山溝共計約72500余條。其中流域面積在10平方公里以上的499條，流域面積在100平方公里以上的65條，河網(wǎng)密度每平方公里平均達1.3公里以上。這些河流為本市提供了非常豐富的水利、水力、資源。我市主要較大河流有洛河、丹江、金錢河、旬河及乾佑河。這五大水系基本上以蟒嶺為界，分屬黃河和長江兩大流域。屬黃河流域的只有洛河，其它四條均屬長江流域。五大水系的結構和河谷形態(tài)的特點：首先是河流結構的不對稱性極為明顯。他們大都是左岸（北岸）支流源遠流長，水量豐富，而右岸（南岸）支流則是河短水少。這種支流的不對稱性，使干流河槽有偏向右岸的趨勢。其次是屬山地河源段或上游段，表現(xiàn)在縱剖面上比降大，水流急。第三，由于地質構造和巖性的影響，使河流的平面形態(tài)上表現(xiàn)出寬谷與峽谷交替的特點。寬谷段河床比降小，沉積作用顯著，形成了河流漫灘，是良好的農耕地。而峽谷段一般均為石質河槽，河谷狹窄，比降較大，是筑壩建庫的良好條件。第四，河流多彎曲段，是山區(qū)人民改河造田的有利條件。

2泥 沙

泥沙選用1956-2005年多年實測均值，用單站實測資料進行統(tǒng)計分析。分析內容主要包括含沙、輸沙量和輸沙模數(shù)，水資源分區(qū)和市、縣（區(qū)）行政區(qū)多年平均自產沙量等。

本次分析共收集405站年輸沙率、含沙量資料，共選用12站，其中洛河1站，丹江7站，金錢河1站，乾佑河2站，旬河1站。其中流域面積大于1000㎞2的大河干流站6個，500～1000㎞2之間的區(qū)域代表站2個，小于500㎞2的小河站3個。大于40站年有5站，30至40站年有3站，平均資料系列長度38年。

2.1 河流含沙量情況

商洛市主要河流含沙量多年平均值相差不大，在1.0-3.0 kg/m3之間，月均含沙量7-8月最大，占汛期5-10月的49-57%。

1980-2009年間，商洛市河流含沙量的年際變化比較大，各站最大與最小含沙量的極值比相差較大。洛河為38.5，丹江為32.7，金錢河為33.7，乾佑河為24.2，旬河為179.1。支流極值竹林關站為374.5，武關站為231.1。支流各站極值比明顯比干流大。

1956-2005年之間，各河流各年代含沙量均值基本呈遞減趨勢，但旬河均值增大，丹江支流銀花河有所增大，這主要是因為發(fā)生了2002年陜南 “2002·6”特大洪水、1987年丹鳳縣境內丹江主要支流武關河、銀花河“87·6”特大洪水、2003年洛南縣境內洛河“2003·8”特大洪水等影響，使水土流失加劇。圖2-1可直觀地反映出這一變化趨勢。

2.2主要江河輸沙量和輸沙模數(shù)

逐一對洛河、丹江、旬河、乾佑河、金錢河的輸沙量和輸沙模數(shù)按1956-2005年、1980-2005年、1956-1979年三個系列段進行了分析計算，。見表2-3。

2001年以后，由于退耕還林還草政策的貫徹實施，生態(tài)極大改善，水土流失減少，為了進一步驗證泥沙的變化，分析計算了2001-2005年的輸沙量和輸沙模數(shù)。見表2-3。洛河、旬河的輸沙量和輸沙模數(shù)增大，是因為洛河發(fā)生了“03·8”特大洪水、旬河發(fā)生了“02·6”特大洪水，影響泥沙增大。

2.3 各縣區(qū)自產沙量和侵蝕模數(shù)

本次泥沙分析應用實測資料進行統(tǒng)計分析。對渠道引沙、水庫淤積進行了還原計算，并計算了行政分區(qū)1956-2005年、1980-2005年、1956-1979年三個系列的多年平均自產沙量，計算結果詳見表2-2。

2.3.1渠道引沙還原計算

11處水文站中有渠道引水的站有6站，進行引沙還原的站有：丹鳳、竹林關、武關、青泥灣、麻街、靈口站。這6個站的渠道均未施測沙量，故還原采用的方法按無實測引沙量的渠道還原沙量估算：

=

式中：——渠道年引沙量（t）；

——渠道引沙系數(shù)，采用0.5;

Q娶i——渠道月平均引水流量（m3/s）;

Cs河i——河道月平均含沙量（kg/m3）;

Ti ——第i月秒數(shù)。

2.3.2水庫淤積沙量還原

全市大于百萬立方米以上的水庫有11座，位于洛河靈口水文站以上1座、板橋河板橋水文站以上1座、丹江丹鳳水文站以上5座，分別進行了還原計算。因無實測資料，借用《商洛水文手冊》成果，各年淤積量值不變，水庫淤積物的容重采用陜西省水資源評價提出的1.4t/m3數(shù)值。水庫淤積懸移質和推移質之比，商洛市水務局1987年7月在進行的《水資源調查與水利區(qū)劃》中，對懸推比進行了推算，為1：1.35，在這次在本評價中予以采用。按水庫建成運行時間、具體位置進行區(qū)域還原。

2.3.3全市自產輸沙量和侵蝕模數(shù)

商洛市1956-2005年多年平均自產輸沙量 1126萬t，其中洛河110萬t，占全市的9.8%；丹江449萬t，占全市的39.9%；金錢河339萬t，占全市的30.3%；乾佑河102萬t，占全市的9.1%，旬河115萬t，占全市的10.3%。全市1956-2005年多年平均自產輸沙量最大的是山陽縣，為246萬t，占全市自產沙量的21.8%，是全市水土流失最嚴重的區(qū)域；其次是商州區(qū)，為190萬t，占全市沙量的16.9%，也是全市水土流失較為嚴重的區(qū)域。

全市多年平均自產沙量1956-2005年比1956-1979年減少106萬t,減幅為9.4%。洛河自產沙量減少41萬t、丹江自產沙量減少45萬t、金錢河自產沙量減少64萬t，減幅分別37.3%、10.0%和18.9%。而乾佑河和旬河自產沙量未減少反增加，分別增加24萬t和41萬t。乾佑河87年發(fā)生了五十年一遇大洪水，95年又開工修建西康鐵路，影響泥沙量增大。旬河2002年6月9日發(fā)生了二百年一遇的特大洪水，含沙量達60.1km/m3，是建站以來最大。