内蒙古乌力吉木仁河流域水文特性的再认识

内蒙古乌力吉木仁河流域水文特性的再认识

20世纪80年代中期以来，无伟河已从无魏河发展为明显河床，并从核桃以下的四个河流系统转移到新开河，形成一条完整的新开河支流。近年来，该流域主要水系的年流量、含沙量和洪水流量均有增加的趋势。种种迹象表明,乌力吉木仁河流域的某些水文特性已发生突变,有必要进行再认识。1发展后的流域特征1.1乌河流域概况乌力吉木仁河(简称乌河),发源于赤峰市巴林左旗乌兰达坝西侧山地,山地最高峰汗山海拔1460m,有2条较大支流——大欧木林河和黑木林河。1986年以前该河为无尾河,1986年大洪水使乌河下游草原灌区渠首以下河流改道,沿草原干渠北流与广兴河、胜利河、乌努格奇河和杜其营子河汇合,在通辽市科左中旗乌兰花苏木英窝附近流入新开河。这样,上述4条支流成为乌河支流,而乌河由原来的无尾河演变为新开河的支流,发育成完整的乌河流域。该流域受海洋气候影响较小,属温带大陆性季风气候区。四季多风,风挟黄沙,十年九旱。流域北部位于大兴安岭余脉南麓,由于山地地形的影响,山区雨量多于平原区。流域多年平均降水量355mm,其中山区350～450mm,山前区350mm,平原区300mm。主雨区在7月上旬～8月下旬,6～9月份降水量占全年降水量的80%,7,8月份降水量又占6～9月的60%以上,而7～8月降水又主要集中在几场大暴雨中。因此,流域容易暴发洪水,又容易出现春旱秋吊、夏秋连旱、春旱秋涝等多种型式的旱涝灾害。流域上游山区森林植被多年来被严重破坏,植被下多为黑钙土或暗栗钙土;下游平原区多为沙坨、沼泽、甸子,土质为草甸土、盐碱土和沼泽土,生长着羊草、针茅和隐子草等,沼泽地里蒲草、芦苇丛生。1.2森林植被破坏乌河流域内原有中型水库3座,塘坝数个。乌河上游有沙那水库,大欧木林河上游有白音花水库,广兴河上游小河西水库于1998年8月垮坝,至今未恢复。沙那水库以下森林植被破坏严重,两岸土地日趋沙化;大欧木林河、黑木林河沿岸秃山沙岭,植被稀疏,水土流失亦日益加剧。2流量变化特征2.1径流丰枯变化流域径流主要由降水形成,其次由地下水、融雪水和消冰水补给。每年3～5月为春汛期,6～9月为夏汛期,径流量分别占径流的55%～70%和18%～25%。径流量年际极值比和变差系数较大:以梅林庙、鲁北、吉布吐3站为例,其年际极值比分别为75,26,27;其年径流变差系数分别为1.2,1.0,1.2。梅林庙、鲁北站丰枯变化较一致;吉布吐站连枯年份较长,连丰年一般为3～5年,连枯年长者达15年以上。2.2径流、径流率在不同生长时期流域率80年代,特别是80年代中期以来,流域主要河系年径流有不断增大的趋势,这表现在两方面。一是年径流总量的增加,二是年最大流量的增大。见表1。从表1看,最近13年的径流量是此前两时段径流的4～6倍,而相应时段降水量的变幅是1～1.5倍,降水增幅远远低于径流增幅。这种增大的趋势在图1中也反映出来,图中径流量和径流系数的10年滑动均值曲线都具有明显增大的趋势,导致曲线具有增大趋势的原因,降水因素不是全部,主要因素是流域的调蓄机能变差。如图1,以梅林庙站为例分析,流域降水略有变化,后期降水略有增大,但80年代以后,降水比较平稳没有明显增长趋势,而这一时期径流量的增长却很明显,这说明平缓的降水过程不是导致剧烈径流变化的主要原因。图1还反映出,这时期的径流系数变化过程与径流过程一致,在相似降水条件下,流域和径流过程一致,这说明在相似降水条件下,流域径流系数增大了,而径流系数的增长说明流域蓄水机能变坏了。植被是影响流域调蓄机能的重要因素,调蓄作用变小,意味着植被覆盖面积的减少。80年代以后,乌河流域植被的确遭到较大程度破坏,这一点可从含沙量的演变上得到验证。3流域含沙量分布乌河流域含沙量很小,90年代前平均值不足2kg/m3,侵蚀模数不足10t/km2。近年来其最大侵蚀模数高达1380t/km2,含沙量极值为12.3kg/m3。从60～90年代,其平均含沙量逐年代递增倍比高达3～4倍,见表2。从梅林庙、鲁北站含沙量10年滑动平均值图2中,更明显地反映出流域含沙量有不断增大的趋势。这一趋势基本上从1980年开始,含沙量急