山區(qū)性河流水文站非汛期泥沙停測條件的分析

賈俊亮 褚杰輝 雷文祥 張丹

摘要：山區(qū)性河流泥沙多來自于山區(qū)水土流失，暴雨沖刷山區(qū)土壤造成的大量泥沙匯入河流。進(jìn)入21世紀(jì)后，國家對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)力度持續(xù)加大，部分河流在近15年內(nèi)達(dá)到了非汛期泥沙停測條件。

關(guān)鍵詞：山區(qū)性河流;泥沙停測;非汛期

1 山區(qū)性河流的水沙特性

黃河是中國輸沙量最大的河流，而中游測區(qū)是黃河泥沙的主要來源區(qū)，包含大量山區(qū)性河流水文站，本文將選取黃河中游測區(qū)的部分山區(qū)性河流展開研究。

山區(qū)性河流的洪水主要由暴雨形成，洪水暴漲暴落，歷時較短，斷面沖淤變化劇烈，沙峰或同時或滯后于水峰，河流輸沙量非常大。冬季北方干旱，降水量大減，故而部分水文站冬季徑流量相比汛期會有大幅減少，同時該類水文站非汛期的輸沙量也相對較少。

1.1 《河流懸移質(zhì)泥沙測驗規(guī)范》要求

《河流懸移質(zhì)泥沙測驗規(guī)范》（GB/T 50159-2015）8.1.6條規(guī)定：各類站，枯水期連續(xù)3個月以上的時段輸沙量小于多年平均輸沙量的3.0%時，在該時段內(nèi)，可以停測單沙、輸沙率和泥沙顆粒分析。

1.2 三種典型的山區(qū)性河流水文站

根據(jù)《河流懸移質(zhì)泥沙測驗規(guī)范》的要求，可以將山區(qū)性河流水文站分為三類，分別為：常年符合要求水文站，代表水文站新廟水文站，如下圖1-1所示;部分年份符合要求水文站，代表水文站丁家溝水文站，如圖1-2所示;常年不符合要求水文站，代表水文站韓家峁水文站。

2 山區(qū)性河流水文站非汛期泥沙停測分析

自2003年國家施行“退耕還林”政策以來，黃河部分支流的流域下墊面條件發(fā)生了顯著變化，植被覆蓋率顯著增加，水土保持初見成效，各站輸沙量也明顯減少。

2.1 一類及三類山區(qū)性河流水文站輸沙量數(shù)據(jù)分析

以新廟水文站為代表的的一類水文站，在統(tǒng)計的38個水文年（1980～2017）非汛期輸沙量中最大為10.25萬噸（1989年），占比為1.8%，最小為0。符合規(guī)范要求，認(rèn)為該類水文站非汛期泥沙可實行停測。

以韓家峁為代表的三類山區(qū)性河流水文站，在統(tǒng)計的38個水文年（1980～2017）非汛期輸沙量占比較為散亂且變化范圍較大，其中非汛期輸沙量最大為10.64萬噸（1981年），占比達(dá)到138.5%，最小為0。僅在2012～2014年的3年間非汛期輸沙量較小，其余年份非汛期輸沙量占比均較大，故而認(rèn)為此類水文站并不滿足停測條件。

2.2 二類山區(qū)性河流水文站輸沙量數(shù)據(jù)分析

以丁家溝水文站為代表的二類山區(qū)性河流水文站在統(tǒng)計的38個水文年（1980～2017）非汛期輸沙量中最大為0.0567億噸（1997年），占比達(dá)到42.9%，最小為0。占比變幅范圍較大。

20世紀(jì)80年代（1980～1989）非汛期平均輸沙量為0.0213億噸，占比為16.2%;20世紀(jì)90年代（1990～1999）非汛期平均輸沙量為0.0216億噸，占比為16.4%，較80年代基本持平;進(jìn)入21世紀(jì)的前五年（2000～2005），因?qū)嵤巴烁€林”政策，下墊面條件明顯改善，非汛期輸沙量明顯呈下降趨勢，非汛期平均輸沙量為0.0104億噸，占比降為7.8%。2006～2017年的12年間，非汛期輸沙量已趨于平穩(wěn)，非汛期平均輸沙量為0.0024億噸，占比為1.8%，未出現(xiàn)大于3.0%的數(shù)據(jù)。故認(rèn)為二類水文站也可以按照規(guī)范要求非汛期泥沙可實行停測。

3 結(jié)語

在20世紀(jì)00年代中期，國家實行“退耕還林”政策后，一部分山區(qū)性河流水文站在所控制流域的下墊面明顯改善，此類水文站在進(jìn)入21世紀(jì)后，非汛期（11月～次年4月）輸沙量逐漸能達(dá)到規(guī)范要求。故筆者建議此類水文站實施非汛期泥沙停測。

（作者單位：黃河水利委員會中游水文水資源局）