關(guān)于遼河干流河道沖淤量沿程變化規(guī)律探討

陸思

(遼寧省錦州水文局，遼寧錦州121000)

遼河干流縱貫遼寧省的遼北康法丘陵區(qū)與下遼河平原區(qū)，流經(jīng)鐵嶺、沈陽、鞍山、盤錦四個(gè)市。其河谷開闊，地勢(shì)平坦，河道迂回曲折，河道比降小，泥沙淤積嚴(yán)重，是我省匯流時(shí)間最長(zhǎng)、泄洪能力差的河流。遼河干流總面積19 574.21 km2水土流失總面積為3 027.86km2，占總面積的15.47%。

遼河干流從上至下分別有福德店、通江口、鐵嶺、馬虎山、平安堡、遼中及六間房水文站，根據(jù)遼河干流其他部門斷面實(shí)測(cè)資料，即1956～2013年資料系列對(duì)河道沿程淤積變化進(jìn)行分析。

1 水沙量沿程變化

為反映遼河干流水文泥沙情況，選擇水沙控制較好的福德店、鐵嶺、馬虎山、平安堡、遼中和六間房站加以分析，說明遼河干流水沙沿程變化規(guī)律。遼河流域把口站為六間房水文站，控制面積136 460 km2，遼河支流較多，鐵嶺以上除東西遼河外，清河、柴河也是遼河上較大的支流;鐵嶺至六間房區(qū)間，主要有秀水河、養(yǎng)息牧河、柳河等右側(cè)支流匯入。通過對(duì)遼河干流典型站不同年代多年平均徑流量和輸沙量沿程變化分析可以得出，徑流量沿程變化的順序?yàn)橄仍龃蠛鬁p小，說明遼河徑流量沿程變化規(guī)律相對(duì)穩(wěn)定。多年輸沙量沿程變化特征與徑流量變化特征基本一致，也呈現(xiàn)出先漲后落的態(tài)勢(shì)。除70年代外，其他年代輸沙量走勢(shì)基本相同。70年代輸沙量沿程變化特征與其他年代差異較大，遼中站含沙量異常增大，是受到了柳河輸沙量陡增的影響。21世紀(jì)10年代徑流量與80年代、90年代相似的情況下，輸沙量明顯降低，說明21世紀(jì)以來生態(tài)封育效果明顯，對(duì)降低河道輸沙量貢獻(xiàn)突出。遼河流域水沙空間分布如表1所示。

表1 遼河流域水沙的空間分布

遼河流域水沙變化是同步的，在降雨量較大的年份，輸沙量也比較大，反之輸沙量較小。但是隨著水土保持工程的全面開展，近年來在降雨量相近的年份，輸沙量比2000年前大幅降低。無論豐水年還是枯水年，遼河流域2010年-2013年的輸沙量距平差在-58% ～-91.5%之間，說明在相同降水量的年份下，2010-2013年間的輸沙量遠(yuǎn)小于降水相近的年份。

2 河道沖淤量沿程變化規(guī)律(時(shí)間)

2.1 遼河流域河段典型斷面沖淤變化

以2010-2013年斷面平均面積和不同年代斷面平均面積比較:遼河石佛寺上游控制站福德店斷面資料和石佛寺下游控制站馬虎山、遼中斷面資料完整，福德店66-69年斷面平均面積2 472 m2，70-79年年斷面平均面積2 191 m2，80-89年斷面平均面積2 226 m2，90-99年斷面平均面積2 495 m2，2000-2009 年斷面平均面積 2638 m2，2010-2013年斷面平均面積2 588 m2。以2010-2013年斷面平均面積和60年代、70年代、80年代、90年代、2000年代比較沖刷 5%、15% 、14%、4%、-2%。

馬虎山64-69年斷面平均面積2 859 m2，70-79年年斷面平均面積2 872 m2，80～89年斷面平均面積2 763 m2，90-99年斷面平均面積2 787 m2，2000-2009年斷面平均面積2 808 m2，2010-2013年斷面平均面積3 023 m2。以2010-2013年斷面平均面積和60年代、70年代、80年代、90年代、2000年代比較沖刷5%、5%、9%、8%、7%。

遼中(朱家房)67-69年斷面平均面積7 452 m2，70～79年年斷面平均面積7 101 m2，80-89年斷面平均面積7 105 m2，遼中80-89年斷面平均面積4 278 m2，90-99年斷面平均面積4 159 m2，2000-2009年斷面平均面積 4 290 m2，2010-2013年斷面平均面積4 249 m2。以遼中(朱家房)1980-1989年斷面平均面積和60年代、70年代比較沖刷-5%、0.06%。以遼中2010-2013年斷面平均面積和80年代、90年代、2000年代比較沖刷-0.7%、2%、-1%。

以相鄰年代斷面平均面積比較:通過分析福德店年代斷面平均面積70和60年代比，淤積;80和70年代比，沖刷;90和80年代比，沖刷;00和90年代比，沖刷;10和00年代比，淤積。馬虎山年代斷面平均面積70和60年代比，沖刷;80和70年代比，淤積;90和80年代比，沖刷;00和90年代比，沖刷;10和00年代比，沖刷。遼中(朱家房)年代斷面平均面積70和年代60比，淤積;80和70年代比，沖刷。遼中斷面90和80年代比，淤積;00和90年代比，沖刷;10和00年代比，淤積。

2.2 遼河流域輸沙量變化特征

由遼河進(jìn)入遼寧境內(nèi)的把口站福德店年代平均輸沙量演算到六間房站年代平均輸沙量，70年代福德店站平均輸沙量為62.3萬t，加上支流(王寶慶和寶力鎮(zhèn))匯入合計(jì)平均輸沙量為117.6萬 t，70年代通江口站平均輸沙量為203.9萬t，福德店至通江口之間遼河干流平均產(chǎn)沙量為86.3萬 t，80年代福德店站平均輸沙量為 332.6萬 t，加上支流(王寶慶和寶力鎮(zhèn))匯入合計(jì)平均輸沙量為379.9萬t，80年代通江口站平均輸沙量為483.3萬 t，福德店至通江口之間遼河干流平均產(chǎn)沙量為103.4萬 t，90年代福德店站平均輸沙量為949.2萬t，加上支流(王寶慶和寶力鎮(zhèn))匯入合計(jì)平均輸沙量為996.1萬 t，90年代通江口站平均輸沙量為1 081.3萬t，福德店至通江口之間遼河干流平均產(chǎn)沙量為85.2萬t，00年代福德店站平均輸沙量為4.9萬t，加上支流(王寶慶和寶力鎮(zhèn))匯入合計(jì)平均輸沙量為32萬t，00年代通江口站平均輸沙量為14.4萬 t，福德店至通江口之間遼河干流平均淤積量為17.6萬t，2010-2013年代福德店站平均輸沙量為49.7萬 t，加上支流(王寶慶和寶力鎮(zhèn))匯入合計(jì)平均輸沙量為117.4萬t，2010-2013年代通江口站平均輸沙量為84.9萬t，福德店至通江口之間遼河干流平均淤積量為32.5萬 t。

70年代通江口站平均輸沙量為203.9萬t，加上支流(開原和柴河)匯入合計(jì)平均輸沙量為236.4萬t，70年代鐵嶺站平均輸沙量為275.5萬t，通江口至鐵嶺之間遼河干流平均產(chǎn)沙量為39.1萬t，80年代通江口平均輸沙量為483.3萬 t，加上支流(開原和柴河)匯入合計(jì)平均輸沙量為505.8萬t，80年代鐵嶺站平均輸沙量為555.6萬t，通江口至鐵嶺之間遼河干流平均產(chǎn)沙量為49.8萬t，90年代通江口站平均輸沙量為1081.3萬t，加上支流(開原和柴河)匯入合計(jì)平均輸沙量為1 203.3萬t，90年代鐵嶺站平均輸沙量為1 130.5萬t，通江口至鐵嶺之間遼河干流平均淤積量為72.8萬t，00年代通江口站平均輸沙量為14.4萬t，加上支流(開原和柴河)匯入合計(jì)平均輸沙量為46.9萬t，00年代鐵嶺站平均輸沙量為37.1萬t，通江口至鐵嶺之間遼河干流平均淤積量為9.8萬t，2010-2013年代通江口站平均輸沙量為84.9萬t，加上支流(開原和柴河)匯入合計(jì)平均輸沙量為164.5萬 t，2010-2013年代鐵嶺站平均輸沙量為198.5萬t，通江口至鐵嶺之間遼河干流平均產(chǎn)沙量為34萬t。

70年代鐵嶺站平均輸沙量為275.5萬t，加上支流(張家樓子)匯入合計(jì)平均輸沙量為283.4萬t，70年代馬虎山站平均輸沙量為269.8萬t，鐵嶺至馬虎山之間遼河干流平均淤積量為13.6萬t，80年代鐵嶺平均輸沙量為555.6萬 t，加上支流(張家樓子)匯入合計(jì)平均輸沙量為555.6萬t，80年代馬虎山站平均輸沙量為461.7萬t，鐵嶺至馬虎山之間遼河干流平均淤積量為93.3萬t，90年代鐵嶺站平均輸沙量為1 130.3萬t，加上支流(張家樓子)匯入合計(jì)平均輸沙量為1 130.3萬 t，90年代馬虎山站平均輸沙量為 831.2萬 t，鐵嶺至馬虎山之間遼河干流平均淤積量為299.1萬t，00年代鐵嶺站平均輸沙量為37.1萬t，加上支流(張家樓子)匯入合計(jì)平均輸沙量為37.1萬t，00年代馬虎山站平均輸沙量為41.4萬t，鐵嶺至馬虎山之間遼河干流平均產(chǎn)沙量為4.3萬 t，2010-2013年代鐵嶺站平均輸沙量為198.5萬t，加上支流(張家樓子)匯入合計(jì)平均輸沙量為198.5萬 t，2010-2013年代馬虎山站平均輸沙量為145.7萬 t，鐵嶺至馬虎山之間遼河干流平均淤積量為52.8萬t。

80年代馬虎山平均輸沙量為461.7萬t，加上支流(公主屯、小荒地和新民)匯入合計(jì)平均輸沙量為782.9萬t，80年代平安堡站平均輸沙量為608.5萬t，馬虎山至平安堡之間遼河干流平均淤積量為174.4萬t，90年代馬虎山站平均輸沙量為831.2萬t，加上支流(公主屯、小荒地和新民)匯入合計(jì)平均輸沙量為1 157.9萬t，90年代平安堡站平均輸沙量為819.4萬t，馬虎山至平安堡之間遼河干流平均淤積量為338.5萬t，00年代馬虎山站平均輸沙量為41.4萬 t，加上支流(公主屯、小荒地和新民)匯入合計(jì)平均輸沙量為98.9萬t，00年代平安堡站平均輸沙量為85.6萬t，馬虎山至平安堡之間遼河干流平均產(chǎn)沙量為-13.3萬t，2010-2013年代馬虎山站平均輸沙量為145.7萬t，加上支流(公主屯、小荒地和新民)匯入合計(jì)平均輸沙量為186.7萬 t，2010-2013年代平安堡站平均輸沙量為210.9萬t，馬虎山至平安堡之間遼河干流平均產(chǎn)沙量為24.2萬t。

80年代平安堡站平均輸沙量為608.5萬 t，80年代遼中站平均輸沙量為492.6萬t，平安堡至遼中之間遼河干流平均淤積量為115.9萬t，90年代平安堡站平均輸沙量為819.4萬t，90年代遼中站平均輸沙量為736.1萬 t，平安堡至遼中之間遼河干流平均淤積量為83.3萬t，00年代平安堡站平均輸沙量為85.6萬t，00年代遼中站平均輸沙量為58.5萬t，平安堡至遼中之間遼河干流平均淤積量為27.1萬 t，2010-2013年代平安堡站平均輸沙量為210.9萬 t，2010-2013年代遼中站平均輸沙量為267.3萬t，平安堡至遼中之間遼河干流平均產(chǎn)沙量為56.4萬t。

80年代遼中站平均輸沙量為492.6萬t，80年代六間房站平均輸沙量為652.3萬t，遼中至六間房之間遼河干流平均產(chǎn)沙量為159.7萬 t，90年代遼中站平均輸沙量為736.1萬t，90年代六間房站平均輸沙量為676.1萬 t，遼中至六間房之間遼河干流平均淤積量為60萬t，00年代遼中站平均輸沙量為58.5萬t，00年代六間房站平均輸沙量為78.4萬 t，遼中至六間房之間遼河干流平均產(chǎn)沙量為19.9萬t，2010-2013年代遼中站平均輸沙量為267.3萬t，2010-2013年代六間房站平均輸沙量為324.8萬t，遼中至六間房之間遼河干流平均產(chǎn)沙量為57.5萬t。

3 河道沖淤量沿程變化規(guī)律(空間)

遼河下游區(qū)干流段從東、西遼河交匯處福德店開始(左側(cè)為昌圖縣長(zhǎng)發(fā)鄉(xiāng)，右側(cè)為沈陽市康平縣山東屯鄉(xiāng))，到盤錦入?？?，全長(zhǎng) 537.9 km，遼河在遼寧省境內(nèi)流域總面積41 836 km2，其中遼河干流的流域面積37 927 km2，由左岸遼東山地丘陵區(qū)匯入遼河的招蘇臺(tái)河、亮子河、清河、中固河、柴河、汎河、等支流;沈陽市新城子區(qū)與新民市交界處的石佛寺是遼河干流從山區(qū)、丘陵區(qū)進(jìn)入平原區(qū)的分界。右側(cè)匯入遼河的支流秀水河、養(yǎng)息牧河、柳河等支流主要分布在石佛寺以下，從遼河流域輸沙模數(shù)分析得出:遼河干流輸沙模數(shù)50～200 t/km2，左岸支流招蘇臺(tái)河、清河輸沙模數(shù)50～200 t/km2，柴河輸沙模數(shù)200～500 t/km2，石佛寺以下右岸支流秀水河50～200 t/km2，養(yǎng)息牧河500～1 000 t/km2，柳河500～1 000 t/km2，而含沙量和輸沙模數(shù)最大的是柳河，柳河支流白廟子水文站多年平均輸沙模數(shù)為4 703 t/km2。

經(jīng)遼河流域多年平均年降水分析可知，遼河流域年降水量的分布趨勢(shì)是自東向西遞減。遼河流域多年平均降雨量從東部的800 mm向西遞減至450 mm，大部分地區(qū)多年平均降雨量在500～700 mm之間，招蘇臺(tái)河、清河、柴河多年平均降水600～800 mm，秀水河、養(yǎng)息牧河、柳河多年平均降水450～600 mm。

遼河流域多年徑流深的區(qū)域分布趨勢(shì)與年降水量的分布基本相應(yīng)，但區(qū)域分布的不均勻性比降水量更嚴(yán)重。就遼河流域而言，依舊呈現(xiàn)出自動(dòng)向西遞減的態(tài)勢(shì)，多年平均最大徑流深出現(xiàn)在東部，為250 mm;最小多年平均徑流深出現(xiàn)在西部地區(qū)，為50 mm;最大值為最小值的5倍，遼河流域大部分地區(qū)徑流深在50～200 mm之間。

以上分析看出石佛寺以上是遼河洪水的主要來源，石佛寺以下是遼河泥沙的主要來源。

4 結(jié)論

經(jīng)過水沙相關(guān)分析可知，遼河干流典型站徑流輸沙呈線性相關(guān)，關(guān)系相對(duì)穩(wěn)定。尤其是10-13年的輸沙量呈極顯著減小，說明封育工程減沙效應(yīng)突出。

通過對(duì)流域輸沙量的分析發(fā)現(xiàn)遼河流域2010年-2013年的輸沙量距平差在-58%～-91.5%之間;對(duì)遼河干流鐵嶺站和遼中站兩個(gè)典型站相近年水沙關(guān)系進(jìn)行了分析計(jì)算，分析表明2010-2013年間的輸沙量較雨量相近年份的輸沙量削減了80%以上，說明在相同降水量的年份下，2010-2013年間的輸沙量遠(yuǎn)小于降水相近的年份。經(jīng)過對(duì)各個(gè)典型站沖於量分析可知，不同年代沖淤基本是交替進(jìn)行的，遼河干流整體是淤積的。