雅礱江-安寧河并流段水沙及養(yǎng)分空間差異分析

龐海熔， 張志昊， 劉承邦， 敬 佩， 程家園， 葉志鑫， 梁心藍

(1.四川農(nóng)業(yè)大學水利水電學院，四川 雅安 625014；2.四川農(nóng)業(yè)大學機電學院，四川 雅安 625014)

流域水沙問題是目前研究流域水土保持、徑流特征、水文水質(zhì)的關鍵問題之一。但河流水沙的形成和演化，是一個受眾多因素影響的綜合過程。長期以來，國內(nèi)外學者對河流泥沙含量變化特征及影響因素開展了廣泛研究，降水量、氣候變化等自然因素對河流含沙量分布的影響弱于植被覆蓋、土地利用及人類活動等因素的影響。

連運濤等關于流域水沙輸移趨勢及水土流失綜合治理等研究表明，水土流失是流域含沙量增加的重要原因。在農(nóng)業(yè)方面，流域水沙變化使得養(yǎng)分與污染物在河流水體中的輸移發(fā)生相應的變化。地表徑流易使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中的氮、磷元素等營養(yǎng)物質(zhì)進入附近河流水體，從而造成嚴重生態(tài)問題。在長江及沱江流域，卓海華等研究表明，氮磷易溶于水中、易吸附于懸浮泥沙并進行長途遷移，且其時空分布主要受到區(qū)域內(nèi)城鎮(zhèn)化水平等因素的影響。因此，針對水體泥沙變化及氮磷時空分布特征的研究具有重要意義。

Batista等對巴西格蘭德河上游土壤流失和產(chǎn)沙的空間分布進行了研究，模擬了格蘭德河流域土壤流失和產(chǎn)沙情況，對流向該盆地2個主要水庫的泥沙量進行了量化；Zak等研究了綜合緩沖區(qū)對農(nóng)業(yè)徑流氮磷去除的影響認為，綜合緩沖區(qū)是一種有價值的改良干緩沖帶，能減輕農(nóng)田高養(yǎng)分負荷對水環(huán)境的不利影響。目前，國內(nèi)流域內(nèi)水沙沿程分析和氮磷時空變化分析的研究主要集中在黃河流域和其他湖泊河流，且對于含沙量與養(yǎng)分空間分布的相關性研究較少。

雅礱江流域面積約13.6×10km，位于青藏高原東部，流域內(nèi)地形地勢變化懸殊。安寧河發(fā)源于四川省冕寧縣北部，是雅礱江最大的支流，其所在區(qū)域?qū)儆诤庸鹊孛?，以寬谷為主，水環(huán)境情況復雜。安寧河谷內(nèi)人口眾多，是涼山彝族自治州最重要的農(nóng)業(yè)區(qū)和核心區(qū)域，人類活動對河流生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了很大影響。隨著安寧河谷內(nèi)城市化進程的不斷加快，其工農(nóng)業(yè)活動也逐漸頻繁，導致流域內(nèi)部水體、水質(zhì)特征隨之產(chǎn)生顯著變化，進而使得雅礱江—安寧河并流段泥沙含量、氮磷元素含量產(chǎn)生明顯的空間變化特征。并列于牦牛山水平最小距離18 km處的雅礱江并流段，工農(nóng)業(yè)進程也逐步推進，空間水平距離較小區(qū)域內(nèi)氣候、地質(zhì)、地形特征等應無顯著差異，但實際情況顯示，安寧河與雅礱江并流段的水文泥沙情勢及養(yǎng)分特征分布截然不同。針對雅礱江—安寧河并流段水沙及養(yǎng)分空間分布及其變化特征對人類活動的響應機制尚未展開研究。

鑒于此，本研究以雅礱江—安寧河并流段為研究對象，通過對河流樣品現(xiàn)場收集和試驗測定，結(jié)合泥沙及水文特點，分析雅礱江—安寧河并流段水體含沙量、氮磷等指標的空間分布特征，從人類活動對泥沙含量、氮磷元素含量作用的角度，探討影響雅礱江—安寧河并流段泥沙及養(yǎng)分空間分布差異的主要因素，以期為雅礱江—安寧河并流段河流水資源的綜合治理提出科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

雅礱江發(fā)源于巴顏喀拉山南麓，于攀枝花市匯入金沙江，干流全長1 571 km，其中棉沙鎮(zhèn)至桐子林站段(101°51′—101°85′E，26°43′—28°20′N)與其最大支流安寧河并行南下。研究區(qū)海拔987.5～1 437.5 m，氣候?qū)倌蟻啛釒О敫珊导撅L氣候，多年平均氣溫20.3 ℃。流域主要土壤類型為草地、耕地、水域、沼澤，主要有常綠林、灌木林、落葉林等植被。

安寧河位于四川省西昌市境內(nèi)(101°51′—102°48′E，26°38′—28°53′N)，是雅礱江的最大支流，發(fā)源于冕寧縣東小相嶺記牌山，流經(jīng)冕寧、西昌、德昌3個縣市，于米易縣得石鎮(zhèn)(鹽邊縣桐子林水電站)匯入雅礱江，流域面積11 150 km，干流長度約為303 km，海拔992～4 750 m，屬于典型羽狀水系。安寧河流域?qū)儆趤啛釒Ъ撅L季候，年均氣溫16～17 ℃，年降水量在1 000 mm以上，多年平均流量為41.5 m/s(安寧河水文站)，是四川西南部多沙河流，多年平均含沙量為1.41 kg/m，而雅礱江干流含沙量較少。

1.2 斷面設置及樣品采集

綜合考慮研究區(qū)水文特征，結(jié)合城鎮(zhèn)分布和河道特征等因素，在雅礱江—安寧河并流段依次從上游至下游沿河段(各河段分別為雅礱江棉沙鎮(zhèn)至金沙鎮(zhèn)段，雅礱江金沙鎮(zhèn)至桐子林站段，雅礱江桐子林站至下游段，安寧河老堡子至安寧河大橋段，安寧河大橋至桐子林站段，安寧河桐子林站至下游段)選取棉沙鎮(zhèn)、金河鎮(zhèn)、桐子林(雅礱江)段、老堡子、安寧河大橋和桐子林(安寧河)段共6個采樣斷面(圖1)進行取樣。沿每一斷面橫向從左至右設置3條垂線，每條垂線沿斷面縱向從上至下設置3個采樣點，共9個采樣點，每個采樣點取3個重復樣。用深水采樣器進行分層采集水樣。

圖1 雅礱江-安寧河并流段監(jiān)測斷面

于2020年10月對雅礱江—安寧河并流段進行樣品采集，采樣斷面坐標見表1。每個斷面分別選取表層、中層和底層，每層取左、中、右3個測點進行采樣，每個斷面共9個采樣點，每個采樣點采取水樣1 000 mL，裝入采樣瓶中密封并帶回實驗室進行分析。將水樣靜置24 h，提取上層清液進行水體養(yǎng)分分析，并對下層泥沙進行烘干、稱重、記錄數(shù)據(jù)。

1.3 樣品檢測及測定

水樣靜置24 h后，濾去上層清液，放入烘箱，在105 ℃條件下，烘干24 h以上，得到單位體積渾水內(nèi)所含干沙的質(zhì)量即含沙量，計算公式為：

=-=-·=-(-)

(1)

(2)

(3)

(4)

式中：為清水密度(kg/m)，本文中為1.0×10kg/m；為標準泥沙比重(kg/m)，為2.65×10kg/m；為水沙混合樣品體積(cm)；為沙體積(cm)。

表1 水樣采樣斷面坐標

為進一步分析雅礱江—安寧河并流段水體中總氮(TN)、總磷(TP)濃度空間分布的差異，對水樣品進行了總氮、總磷檢測。TN、TP采用分光光度法檢測。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0和Excel 2019軟件進行整理、統(tǒng)計和分析，采用Excel 2019和Origin 9.1軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 水文特征差異性分析

2.1.1 雅礱江—安寧河并流段環(huán)境參數(shù) 雅礱江—安寧河并流段的環(huán)境參數(shù)見表2。沿河流“上游—中游—下游”縱向梯度，同一時段內(nèi)雅礱江的流速、水深、氣溫均無明顯相關變化；安寧河從上游至下游流速、水深和氣溫均呈上升趨勢。

表2 雅礱江-安寧河并流段監(jiān)測環(huán)境參數(shù)

2.1.2 泥沙空間分布特征 2020年10月4—8日雅礱江—安寧河并流段從上游至下游6個斷面處含沙量情況見表3。將棉沙鎮(zhèn)至桐子林站段各河段分別記為雅礱江并流段上、中、下游，老堡子至桐子林站段各河段分別記為安寧河上、中、下游。雅礱江并流段含沙量從上游至下游逐漸增加，安寧河中游含沙量最大，下游次之，上游含沙量最小。安寧河總體含沙量遠大于雅礱江并流段，其中上游差異較小，中下游差異較大。安寧河中下游含沙量處于較高水平，且顯著大于雅礱江并流段中下游的含沙量，安寧河中游含沙量最大，約為上游的15倍，下游含沙量約為上游的9倍。由此可見，2條河流含沙量均呈現(xiàn)出中下游大于上游的趨勢。

表3 雅礱江-安寧河并流段含沙量分布 單位：kg/m3

雅礱江—安寧河并流段含沙量呈現(xiàn)上述沿程變化規(guī)律。一方面，由于河道特征引起的水流條件不同而導致含沙量不同，雅礱江河谷呈“V”形，岸坡穩(wěn)定，河道下切至巖層，河床已基本抵達侵蝕基準面，且兩岸多為堅硬巖石，整個河段含沙量較低；而安寧河河谷呈“U”形，岸坡穩(wěn)定性較差，兩岸多為土壤層，河床位于侵蝕基準面以上，受沖刷較嚴重，且在中游河段出現(xiàn)明顯淤積，為下游提供了泥沙來源，導致安寧河中、下游含沙量較高；另一方面，人類活動如工農(nóng)業(yè)發(fā)展、城鎮(zhèn)分布等人為因素的不同導致不同河流含沙量呈現(xiàn)顯著差異，雅礱江棉沙鎮(zhèn)至桐子林站段人口密度較小，人類活動不頻繁，對自然環(huán)境擾動較少，植被覆蓋較高，蓄水保土能力較強，而安寧河老堡子至桐子林站段人口密度較大，農(nóng)業(yè)耕作活動頻繁，城鎮(zhèn)化較高，人類對自然環(huán)境的擾動較大，植被覆蓋相對較低，土壤侵蝕嚴重，安寧河流域含沙量顯著高于雅礱江并流段?？梢?，自然因素與人類活動共同作用的不同影響會導致區(qū)域不同河流的含沙量呈現(xiàn)不同的沿程變化趨勢。

具體到各河段，雅礱江并流段上、中、下游最大含沙量分別為平均含沙量的2.0，1.5，2.5倍，而同時期安寧河上、中、下游的最大含沙量則為平均含沙量的5.0，2.4，3.6倍?？芍?，雅礱江由于含沙量較小，所以各測點含沙量波動不大，而安寧河含沙量約為雅礱江并流段含沙量的5～14倍，其數(shù)值相對較大，各測點含沙量波動也較大。

2.1.3 河流泥沙斷面均勻性 河流的泥沙斷面均勻性能反映其水沙條件、流速、流態(tài)、植被覆蓋、人類活動等因素對河流泥沙的影響。本文從斷面垂向和橫向2個方面來分析雅礱江—安寧河并流段的泥沙斷面均勻性。

由圖2可知，雅礱江并流段與安寧河存在顯著差異。雅礱江斷面垂向表、中、底層含沙量均遠小于安寧河，雅礱江泥沙斷面分層現(xiàn)象不明顯，中層和底層含沙量略大于表層，安寧河具有非常明顯的泥沙斷面分層現(xiàn)象，上、中、下游含沙量均呈現(xiàn)出底層>表層>中層的規(guī)律，其中下游各層泥沙分布差異最大，其極差為0.21 kg/m，中游次之，其極差為0.13 kg/m，上游最小，其極差為0.035 kg/m。2條河流在泥沙斷面分層現(xiàn)象上呈現(xiàn)如此大的差異，究其原因是雅礱江并流段植被覆蓋度較高，河岸蓄水保土能力較好，兩側(cè)山體多為堅硬巖石，泥沙源較少，河水沖刷作用趨于平衡。因此，即使在雅礱江河谷呈“V”形且下切較深，水流流速較大的情況下，由于水體含沙量總體居于極低水平，其斷面含沙量仍未表現(xiàn)出明顯的分層現(xiàn)象。安寧河上游河岸多為紫色土和水稻土，有一定的侵蝕現(xiàn)象，但河道縱比降較小，水流流速小于雅礱江并流段，所以泥沙斷面分層情況與雅礱江并流段上游接近，不甚明顯。但安寧河中下游由于河谷呈“U”形，兩側(cè)河岸多為寬谷，有沖積錐、洪積扇及河流階地，河槽寬而淺，河中有沙洲、心灘，水流分散，岸坡不穩(wěn)，因此，在中游流速大于雅礱江并流段，下游流速與雅礱江并流段下游流速接近的情況下，其泥沙斷面分層現(xiàn)象均較為顯著。

圖2 觀察期內(nèi)雅礱江-安寧河并流段主要控制斷面上垂向和橫向含沙量

由圖2可知，雅礱江并流段上、中、下游及安寧河上游均表現(xiàn)出相同的典型右側(cè)分布現(xiàn)象，即中泓<左垂線<右垂線，雅礱江并流段上、中、下游右垂線含沙量分別為中泓的220%，160.6%，147.6%。雅礱江并流段上、中、下游的監(jiān)測斷面均處在順直河道區(qū)域，各斷面左垂線、中泓、右垂線水流流速、挾沙能力及沖淤情況均無顯著差異，但在實地觀測中，右岸仍存有少量薄層土壤，而左岸為堅硬巖石，使得右岸泥沙源大于左岸，泥沙隨徑流匯入河道，右垂線含沙量明顯大于中泓及左垂線。安寧河上游右垂線含沙量為中泓的123.3%，可能是安寧河上游測量斷面所處位置為一河流彎道處，轉(zhuǎn)彎角度約45°，右側(cè)為凹岸，水流流速較大，挾沙能力較強，右垂線懸移質(zhì)含量最大。

安寧河中下游含沙量斷面橫向分布特征與上游及雅礱江并流段相反，為典型左側(cè)分布現(xiàn)象，即中泓<右垂線<左垂線。由于安寧河自中游至下游，干流左岸人口分布密集，耕地面積較大，土壤侵蝕嚴重。安寧河中下游沿程接納自左岸匯入的支流數(shù)量大于自右岸匯入的支流數(shù)量，且自左岸匯入的支流如孫水河、海河等沿岸多為河谷平原，受人類活動影響較大，泥沙含量較大，而自右岸匯入的支流如茨達河屬于高山峽谷型河流，與雅礱江相似，其含沙量較小。因此，安寧河中下游泥沙斷面橫向分布才會呈現(xiàn)出明顯的左側(cè)分布現(xiàn)象。

綜上，雅礱江并流段為高山峽谷型，受人類活動影響較小，而安寧河為平原河谷型，受人類活動影響較大，侵蝕嚴重，無論是斷面垂向還是斷面橫向，雅礱江并流段泥沙斷面均勻性均優(yōu)于安寧河。

此外，從河流斷面含沙量的標準差(表4)來看，雅礱江并流段的標準差總體上小于安寧河，其各斷面含沙量分布的離散程度小于安寧河，進一步說明雅礱江并流段泥沙斷面均勻性較好，而安寧河泥沙斷面均勻性較差。原因是雅礱江并流段河道兩岸為堅硬巖體，受雨水沖刷與河水沖刷效應較小，水體受下泄水流“攪動”“干擾”作用小，各測點與各垂線間差異也較小。安寧河各測段可明顯觀察到泥沙垂向分層和橫向側(cè)向分布的特征，下游為河谷城鎮(zhèn)，屬人群高度集中區(qū)域，且多分布沖刷平原與江心洲，河水受人類影響、河水自然下泄、沖刷作用較大，因此，安寧河含沙量在各測點與垂線間差異顯著。河流泥沙斷面均勻性總體變化特征為沿縱向梯度下游大于上游、斷面垂向底層大于表層、斷面橫向沿岸大于中泓。

表4 觀察期內(nèi)雅礱江-安寧河并流段斷面含沙量標準差

2.2 雅礱江-安寧河并流段TN、TP濃度分布特征

2.2.1 雅礱江-安寧河并流段TN、TP空間分布 由圖3可知，雅礱江并流段從上游至下游斷面垂向TN、TP濃度極差分別為0.408，0.049 mg/L，平均濃度分別為1.109，0.102 mg/L，安寧河從上游至下游斷面垂向TN、TP濃度極差分別為0.845，0.035 mg/L，平均濃度分別為3.124，0.228 mg/L。

雅礱江并流段TN、TP濃度均呈現(xiàn)明顯的垂向分層現(xiàn)象，上中下游TN濃度均表現(xiàn)為底層>表層>中層。TP則表現(xiàn)為表層、中層、底層濃度依次增大的趨勢。安寧河TN、TP濃度總體也呈現(xiàn)出一定的垂向分層現(xiàn)象，上下游TN表現(xiàn)為表層、中層、底層濃度依次增大的趨勢，中游TN濃度表現(xiàn)為底層>表層>中層，上中下游TP濃度表現(xiàn)為底層>表層>中層。

雅礱江并流段與安寧河的TN、TP濃度在斷面垂向上呈現(xiàn)出不同的分層現(xiàn)象，說明2個流域的TN、TP垂向分布有所差異。首先，安寧河全流域TN、TP濃度均顯著大于雅礱江并流段，說明人類的生產(chǎn)生活排放了大量的N和P，并隨著徑流匯入河道。其次，2個流域的TN濃度垂向分布與TP呈現(xiàn)截然相反的趨勢，說明這2個流域N和P的使用程度不同，雅礱江并流段人煙稀少，水體養(yǎng)分情況接近于天然，即底層N、P濃度大于表層和中層，這是由于水體養(yǎng)分隨著水深及沉積物深度的增加而增加。安寧河沿岸工農(nóng)業(yè)發(fā)達，城鎮(zhèn)化程度高，雖然N和P濃度的總體趨勢是隨水深及沉積物深度的增加而增加，但在中游斷面表層TN濃度大于中層，是由于該斷面位于城市中心，接收城市徑流、工農(nóng)業(yè)廢水及生活污水較多，其表層TN濃度反而大于中層。

由圖3可知，雅礱江并流段從上游至下游斷面橫向TN、TP濃度極差分別為0.433，0.006 mg/L，平均濃度分別為1.060，0.086 mg/L；安寧河從上游至下游斷面橫向TN、TP濃度極差分別為0.965，0.058 mg/L，平均濃度分別為2.735，0.221 mg/L。

雅礱江并流段TN、TP濃度均呈現(xiàn)明顯的側(cè)向分布現(xiàn)象，雅礱江并流段上中下游的TN、上中游TP均表現(xiàn)為右垂線>左垂線>中泓，而雅礱江并流段下游則表現(xiàn)為左垂線>右垂線>中泓。安寧河全段TN、TP濃度側(cè)向分布也呈現(xiàn)相同規(guī)律，即全流域TN和上中游TP濃度均為右垂線最大，左垂線居中，中泓最小，但下游TP濃度情況相反，左垂線大于右垂線。

養(yǎng)分的橫向分布方面，雅礱江并流段與安寧河TN、TP濃度分布呈現(xiàn)相同規(guī)律，且與水體含沙量的橫向分布規(guī)律基本一致?？梢?，作為載體，徑流與河流泥沙的橫向分布規(guī)律能直接影響水體養(yǎng)分的橫向分布特征。

綜上，雅礱江并流段TN、TP濃度在斷面垂向和斷面橫向分布上波動較為平穩(wěn)，沿程變化不大，主要是因為山區(qū)水體的自凈能力及上游布設的二灘水利工程對磷素的吸附作用較顯著。而安寧河由于地處平原河谷，耕地面積遠大于雅礱江并流段，周圍人類活動頻繁，氮素、磷素排放較多，其TN、TP濃度在斷面垂向和斷面橫向分布上波動劇烈，沿程變化較大。

圖3 雅礱江-安寧河并流段水體TN、TP濃度斷面垂向-橫向分布

2.2.2 雅礱江、安寧河及其他河流TN、TP濃度變化范圍 據(jù)實際測量資料統(tǒng)計，雅礱江并流段TN和TP濃度變化范圍分別為0.512～1.638，0.021～0.164 mg/L，平均濃度分別為0.828，0.093 mg/L。安寧河從上游至下游TN和TP濃度分別為0.629～3.638，0.136～0.473 mg/L，平均濃度分別為2.035，0.204 mg/L。安寧河TN濃度遠超過地表水Ⅲ類水質(zhì)濃度限值。

雅礱江—安寧河并流段的TN、TP濃度變化范圍與國內(nèi)其他主要河流情況基本相似。韓谞等對黃河氮磷負荷時空分布的研究表明，黃河干流從源區(qū)至河口養(yǎng)分濃度整體呈逐漸上升的趨勢，TN、TP濃度變化范圍分別為0～6，0～2 mg/L。楊盼等對長江干流氮、磷濃度變化趨勢的分析表明，在長江干流中沿程TP濃度變化為0.10～0.14 mg/L，且各斷面TP濃度都較高，呈沿程上升趨勢，受人類活動影響較大。雅礱江并流段TN濃度明顯低于黃河與長江干流，而TP濃度遠低于黃河，與長江干流接近，安寧河TN濃度低于黃河，與長江干流接近，而TP濃度低于黃河又高于長江干流。

2.2.3 水體含沙量與TN、TP濃度的關系 泥沙是水體中污染物的主要載體之一，絕大多數(shù)污染物在水體中的輸移與泥沙運動密切相關。因此，分析TN、TP濃度與含沙量關系對于揭示泥沙對水環(huán)境的影響及水環(huán)境對泥沙作用的響應機制具有重要意義。

由圖4可知，雅礱江—安寧河并流段TN、TP濃度均隨含沙量的增大而增大，且TN的增大幅度明顯大于TP。雅礱江各斷面TN、TP濃度均與含沙量呈線性正相關，且斷面橫向的擬合度明顯大于斷面垂向，斷面橫向TN、TP回歸方程的決定系數(shù)分別為0.879 7和0.541 1，表明TN與含沙量的相關性高于TP。安寧河各斷面除斷面橫向的TP外,其余均與含沙量呈正相關，與雅礱江相反，安寧河斷面垂向擬合度大于斷面橫向。斷面垂向TN、TP回歸方程的決定系數(shù)分別為0.633 3和0.643 1，TP與含沙量的相關性略高于TN。水體中的TN、TP等養(yǎng)分濃度的變化是多種因素共同作用的結(jié)果，雅礱江—安寧河并流段TN、TP濃度與含沙量關系的差異主要是人類活動造成的，雅礱江從上游至下游未存在頻繁農(nóng)業(yè)活動與人類活動，其含沙量雖逐漸增大但TN、TP濃度呈現(xiàn)較穩(wěn)定的波動，而在安寧河流域中—下游河段含沙量大量增加，TN、TP濃度呈大幅度增加趨勢，中下游城鎮(zhèn)生活污染大，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高度發(fā)展，受養(yǎng)分污染干擾更大。

圖4 雅礱江-安寧河并流段斷面TN、TP濃度與含沙量的關系

3 討 論

本研究中，在縱向上，同一河流含沙量沿程逐漸增加；在橫向上，支流泥沙變化強度大于干流泥沙變化強度。雅礱江—安寧河并流段河道比降較大區(qū)域水流流速快，這與何灼倫的研究結(jié)果相似。河流泥沙的產(chǎn)生與輸移受河勢變化、水流流速等影響，在不同河段，斷面泥沙的垂向和橫向分布均有所不同。黎錚模擬了不同水動力條件下的泥沙濃度垂向分布情況得出，懸沙濃度隨水體深度增大而增大，這與本研究結(jié)論相吻合。

受上游水庫影響，雅礱江并流段TN在水中的滯留程度遠遠小于TP，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動產(chǎn)生的累積效應與滯留作用，使得下游TN、TP濃度大于上游，且在徑流中TN、TP濃度主要受水土流失作用。雅礱江—安寧河并流段TN濃度與含沙量呈正相關關系，而TP濃度與含沙量無顯著相關性，這進一步驗證了張麗萍等的研究結(jié)果。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動是流域水土流失、氮磷養(yǎng)分差異的主要原因，采取保護性耕作措施、實施水土保持工程等，能有效減少泥沙和氮磷等養(yǎng)分進入地表水體。

不同流域水沙及養(yǎng)分空間分異的影響因素主要包括自然作用下的水土流失與人類活動導致的養(yǎng)分輸出。已有研究表明，流域總磷時空變化呈沿程規(guī)律與斷面差異性。在此基礎上，本研究還發(fā)現(xiàn)，流域水體含沙量及TN也呈現(xiàn)相同規(guī)律。此外，在河流流動過程中，人類活動帶來的“城鎮(zhèn)—農(nóng)業(yè)”點面污染使河流氮磷濃度呈現(xiàn)出顯著的空間差異性，外部污染物的匯入會導致下游氮磷濃度高于上游，在空間分布上，垂向—縱向氮磷濃度分布情況較相似，氮磷沿干流流向向下游呈不斷上升趨勢，支流氮磷污染較為嚴重，且對干流養(yǎng)分濃度產(chǎn)生影響，這與周曉雯等關于山區(qū)河流氮磷時空分布研究結(jié)果一致。說明雅礱江并流段受人類活動干擾較小，氮磷含量相對較低，而安寧河地理位置靠近山區(qū)而又屬人類活動頻繁區(qū)域，中游為全河段最發(fā)達地區(qū)，區(qū)域內(nèi)河流氮磷主要來源于城市污水、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染，下游地區(qū)不僅農(nóng)業(yè)發(fā)達且近年來工業(yè)、礦業(yè)及城鎮(zhèn)化發(fā)展迅速，因此，河流氮磷濃度主要受人類活動造成的工農(nóng)業(yè)面源污染影響。

本研究以雅礱江—安寧河并流段為例，初步探討了水沙及養(yǎng)分空間差異的主要因素，以6個監(jiān)測斷面的數(shù)據(jù)進行研究分析，未進行更復雜的長時段、多斷面的監(jiān)測。在后續(xù)研究中，可延長監(jiān)測時長，增加時間序列上水體泥沙及養(yǎng)分的動態(tài)變化，并增加采樣斷面數(shù)，以期進一步分析雅礱江流域水沙及養(yǎng)分的時空分布特征。

4 結(jié) 論

(1)安寧河含沙量整體上遠大于雅礱江并流段，2條河流含沙量均呈中下游大于上游，總體沿程增加的趨勢。在泥沙斷面分布方面，垂向上雅礱江分層現(xiàn)象不明顯，安寧河分層現(xiàn)象明顯，全流域均表現(xiàn)為含沙量底層>表層>中層；橫向上雅礱江表現(xiàn)為右側(cè)分布，安寧河除上游為右側(cè)分布外，中下游均為左側(cè)分布。此外，雅礱江并流段泥沙斷面均勻性優(yōu)于安寧河。

(2)雅礱江并流段TN和TP濃度整體均顯著小于安寧河流域。在養(yǎng)分斷面分布方面，垂向上雅礱江及安寧河底層TN濃度均大于表層和中層。雅礱江TP濃度為隨水深增大而增大，安寧河TP濃度中層最小，底層最大。橫向上2條河流的TN及上中游TP濃度均為中泓最小，右垂線最大，二者的下游TP濃度則為中泓最小，左垂線最大。

(3)雅礱江并流段TN、TP濃度與含沙量呈線性正相關，斷面橫向擬合度優(yōu)于斷面垂向，且TN與含沙量的相關性高于TP；安寧河則是斷面垂向擬合度優(yōu)于斷面橫向，TP與含沙量的相關性高于TN。