人类活动对辽河水沙态势变异的影响

人类活动对辽河水沙态势变异的影响

辽东山脉起源于河北省承德地区的老头山脉。流经河北省、内蒙古、吉林和辽宁四个省（区），全长1345公里，流域面积22.1万公里。1计算方法的原理以中国河流泥沙公报发布的辽河主要控制站的水沙资料1.1基于统计分析的趋势判断Xt(t=1,2,…n)为一时间序列,先确定其序列的对偶数(Xi<Xj,i,j=1,2,…n)的个数p,确定统计量τ、方差Var(τ)和统计量U,公式如下:式中:n为时间序列所含样本个数,Var(τ)为统计量的方差。趋势判断:如果U>0时,表明有上升的趋势;如果U<0,表明有下降的趋势。当|U|>U突变点判断:UF1.2辽河水沙变化本文采用的累积曲线法包括水文累积曲线法和双累积曲线法。水文累积曲线法原理:在直角坐标系中绘制一个时间段内某一变量的连续累积值。通过累积曲线增长趋势定性分析辽河水沙变化。双累积曲线法原理:在直角坐标系中绘制同期内一个变量的连续累积值与另一个变量连续累积值的关系线。通过建立双累积曲线,剔除参考变量的影响,显现出另一个因素是否导致被检验量发生显著性趋势变化,在年径流量与年输沙量双累积曲线中累积年径流量作为参考值,从而分析年输沙量的变化趋势。2水文站主要水文站径流和输沙量的变化规律辽河干流主要水文站多年平均径流量、输沙量及变化趋势见表1,相应主要水文站径流量和输沙量的累积曲线见图2~图7。结合图表,对辽河干、支流水文站的水沙变化态势进行分析。2.1老哈河龙溪尾水站老哈河兴隆坡水文站多年平均径流量和输沙量分别为4.87亿m2.2柳河新民水文站柳河新民水文站多年平均径流量和多年平均输沙量为2.16亿m2.3铁岭水文化站辽河干流铁岭水文站多年平均径流量和多年平均输沙量分别为29.36亿m2.4主流行六个房间的水文化站辽河干流六间房水文站多年平均径流量和输沙量分别为29.09亿m3主要原因分析3.1泥沙对流的输沙量的影响辽河干、支流上大量水库枢纽的建设,最终影响辽河干流的输沙量变化。以铁岭水文站为例,结合铁岭水文站上游干支流水库的建设情况,如表2所示。辽河干、支流共修建大、中型水库9座,总库容41.112亿m3.2柳河水土流失现状辽河流域水土流失的典型代表是柳河,柳河在铁岭下游汇入辽河干流,由于上游是低山黄土丘陵及漫岗,沟壑密度大,全年多风,蒸发量大,植被很差,水土流失非常严重,每遇暴雨,大量泥沙下泄,输沙量占辽河流域的70%多,是辽河流域含沙量最高的河流。建国以来,国家对柳河的治理非常重视,作了很多工作,20世纪80年代以来,以小流域治理为主,收到良好的效果。1983年柳河被国务院列入国家水土保持八大重点治理区,全区统一规划,坚持对山、水、林、田、路综合治理,实行工程措施和生物措施相结合,使治理范围内的水土流失状况大为好转,柳河上游水、沙得到一定控制。截止2010年底,柳河流域先后开展了4期水土保持重点建设工程,涉及辽宁省的阜蒙县、彰武县,内蒙古自治区的舍曼县、库伦旗,共投资25128.50万元,完成水土流失治理面积2389.03km4辽河泥沙分布发展趋势分析(1)经M-K秩次相关检验分析法与累积曲线法分析,兴隆坡、铁岭、新民、六间房四个水文站的年径流量和输沙量的M-K值统计量均超过检验标准,呈明显的下降趋势,其中新民水文站的径流量和输沙量减少趋势最为明显,同时四个水文站年径流量、年输沙量单累积曲线图和双累积曲线在M-K相应突变年份出现明显减少趋势,说明辽河流域来水量、来沙量均存在减小趋势。(2)通过对辽河干、支流主要控制断面的径流量和输沙量进行突变点分析可知,兴隆坡水文站发生突变的年份是1965年、1989年、2000年;新民水文站发生突变年份是1988年;铁岭水文站发生突变年份是1959年、1960年、1962年、1963年,六间房水文站不满足M-K秩次相关检验分析法突变分析条件。3.3其它原因辽河水沙趋势的影响原因除了上面提到的水库拦沙和水土保持两个因素还包括工业、农业、生活引水,及河道采砂等人为因素;气候变化、降雨量变化、河道冲淤等自然因素。如图9,1995年、2004年、2010年、2011年辽河铁岭干流水文站验测断面主河槽不断冲淤变化,尤其是在起点距1300~1650m变化明显。图10为辽河流域2004—2011年降雨量变化。降雨量的变化直接影响径流量的变化,从而影响河道冲淤变化,