基于辽河中下游来水来沙特点的分析研究

于佳华

（辽宁省水利水电勘测设计研究院，沈阳110006）

基于辽河中下游来水来沙特点的分析研究

于佳华

（辽宁省水利水电勘测设计研究院，沈阳110006）

辽河是中国七大江河之一，同时辽河也是一条多沙河流。据统计，1954—2010年系列辽河下游六间房站多年平均含沙量达3.32 kg／m3，辽河中下游的泥沙淤积是一个亟待解决的问题。为对辽河中下游水沙特点更好的研究，摸清辽河中下游泥沙冲淤演变规律，特对辽河中下游各主要支流选取一个水文站作为控制，得出了辽河来水来沙特点是东部水量大，且西辽河是辽河干流泥沙最主要的来源。

辽河中下游；支流；来水来沙；输沙减淤；特点

1 流域基本情况

辽河是我国七大江河之一，主要流经我国东北地区南部，是东北地区最大的河流。辽河南临渤海，西南与内蒙内陆河和河北海滦河流域相连，北面紧靠松花江流域。

辽河源头是西拉木伦河，发源于大兴安岭南端克什克腾旗大红山北麓白曹沟。主流经克什克腾旗中南部、林西县、巴林右旗、阿鲁科尔沁旗南缘和翁牛特旗北缘，到开鲁东南海流图汇入西辽河干流。辽河流域地跨河北、内蒙古、吉林、辽宁四省、自治区。

辽河流域总面积21.9万km2，河长1 345 km。辽河中下游（辽宁省境内）干流长507.47 km，面积69 163 km2（含浑河、太子河流域面积）。辽河的主要支流包括英金河、老哈河、乌力吉木伦河、新开河、教来河、招苏台河、清河、柴河、范河、秀水河、养息牧河、柳河及绕阳河。辽河主要支流特性见表1。

表1 辽河主要支流特性表

2 基本资料

为了研究辽河中下游河道来水来沙特点，文章通过对辽河中下游干支流的主要水文站数据进行统计，据此分析辽河干流中下游来水来沙的特点。

辽河中下游现有8个水文站，各主要水文站大多是从1954年开始测沙，因此本次泥沙系列从1954年开始，一直统计到2010年。在所有的水文站中只有通江口、铁岭、马虎山、巨流河及六间房的泥沙资料比较完整。其余的各站由于种种原因，泥沙系列并不完整：如卡力马站在1968年改为水位站，不再测沙，平安堡、辽中两站建站时间较晚，都是从1987年建站开始测沙，福德店从1972年才开始测沙，这三站的水沙系列较短，且系列没有包括50年代的大水年份，不具代表性，因此本次专题研究不采用以上几站的资料。

六间房站从1968年7月至1986年6月的18年间停测，但在停测的期间，上游约20 km位置的朱家房一直在测沙。两个水文站流域面积相差不大，仅有145 km2，中间无大支流汇入，河道情况较为单一，可将资料系列合并在一起使用。而六间房以下至河口的114.82 km河道目前还没有较长的测沙系列的水文站。

为了研究辽河中下游各主要支流的来水来沙情况，在各主要支流上选取一个水文站作为控制。辽河福德店以上东、西辽河有太平站和郑家屯站控制。辽河东部入汇的支流主要有清河、柴河、范河，这三条河上的水文站有开原、太平寨、张家楼子。辽河西部入汇的支流主要有秀水河、养息牧河和柳河，其上的水文站分别为彭家堡站、小荒地站、新民站。其他支流如招苏台河，由于不采用福德店的资料，所以辽干的第一个水文站为通江口，而招苏台河在通江口之上，因此也不予考虑。绕阳河与辽河的入汇口基本在双台子河河口，对辽河干流基本没有什么影响，本次也不予考虑。至于浑河和太子河的汇流口在外辽河上，1958年外辽河的截流使其成为单独的水系，也不在本次专题研究的考虑范围之内［1］。

文章分析水文泥沙系列的时段为1954—2010年。对于各水文站无实测资料的年份，进行插补延长。插补延长的方法是把水文站分为汛期（6—9月）和非汛期（1—5月、10—12月），然后选取上下游水文站或同流域水沙条件相似的水文站，对照每月的平均输沙量做相关关系，在汛期和非汛期中分别找出关系较好的月份，以此作为汛期或非汛期的相关关系进行插补延长。插补后各站泥沙资料的统计年份及插补年份详见表2。

表2 辽河干、支流主要水文站水文资料基本情况表

在1937—1942年巨流河和六间房站虽然也测过含沙量，但因取样方法为水边一点法，没有断面资料的对照，精度不好，因此本次不予采用。各站测验方法1955年后比较统一，平时测单位水样含沙量，在测流量的同时施测断面输沙率。通过每年的单～断关系来整编年、月平均输沙率及含沙量。由于大多数站的单～断关系基本呈45°线［2］。换算系数0.9～1.15，均方差＜10%，故能满足泥沙整编的精度要求。仅开原及太平寨两站因受小支流影响，含沙量断面分布不均，单～断关系欠佳，用近似法整编。

3 辽河中下游来水来沙特点

把辽河干流的支流根据地理位置特点，分为东部入汇支流及西部入汇支流。针对1954—2010年系列，东、西部入汇支流上各主要水文站的多年平均径流量、多年平均输沙量及多年平均含沙量进行比较，具体见表3。

表3 辽河干流东、西部支流水沙对比表

从表3中可以看出，西部入汇的各支流多年平均径流量明显小于东部各支流，西辽河除外，东部入汇支流1954—2010年系列年均径流量为18.1亿m3，占全部径流量的57.5%；西部入汇支流1954—2010年系列年均径流量为13.36亿m3，占全部径流量的42.5%。不包括西辽河入汇的径流量，其余西部入汇支流1954年—2010年系列年均径流量仅为4.2亿m3，占全部辽河干流各支流入汇的径流量的13.4%。从这可以看出，东部入汇的支流是辽河来水量的主要来源。

从表中还可以看出，东部入汇支流1954年—2010年系列的年均径流量为总来水量的57.5%，而年均输沙量仅为252.18万t，占总入汇沙量的11.6%。西部入汇支流年均径流量只有42.5%，而年均输沙量确多达1 920.3万t，占总来沙量的88.4%。特别是西辽河的年均来沙量，1954年—2010年系列多达1 320.4万t，占总来沙量的60.8%。

综上所述，辽河来水来沙特点是东部水量大、西部沙量大，且西辽河是辽河干流泥沙的最主要的来源。除了西辽河以外，从代表站的年均含沙量看，柳河代表站新民站的年均含沙量达19.6 kg／m3，说明柳河水流的含沙量非常高，虽然年均径流量仅为2.8亿m3，水量较小，但是柳河泥沙的入汇对辽河柳河口以下河段的影响不可忽视。根据经验，柳河泥沙是辽河柳河口以下段河道淤积的主要原因之一［3－4］。

4 辽河中下游来水来沙特点分析

4.1 辽河水沙异源

辽河以东地区水量较为丰富，河流众多，是辽干中下游河道洪水的主要来源。辽河以西地区风沙较大，水土流失严重，西部入汇支流的输沙量占总来沙量的88.8%，是辽河泥沙的主要来源。

4.2 西辽河是造成辽河中下游河道淤积的主要因素之一

据统计1954—2010年系列西辽河多年平均进入辽河的沙量为1 320.4万t，占来沙总量的61%。但是红山水库建成后，西辽河下泄至下游辽河的水、沙量锐减，郑家屯站多年平均输沙量由1951—1960年系列的4 956.0万t，变为1961—2010年系列的742.0万t，只有建库前的约1／6左右。究其原因，红山水库的运用与输沙量减少有很大关系。除此之外，近年来西辽河降水量较少，属于偏枯时段，这也是下游郑家屯站多年平均输沙量锐减的一个重要原因［5］。在未发生大洪水时，西辽河上的各级水库的调节，使得西辽河的水、沙基本很少下泄至福德店以下干流，大部分泥沙淤积在水库库区、蓄滞洪区及河道之内。

因此近50多年来，西辽河来沙影响下游辽河干流河道较小，但这并不能说明西辽河的泥沙已得到控制，因为红山水库建运行后，恰逢西辽河未发生大洪水，一旦发生红山水库及旁侧水库无法控制的洪水，则将会降之前淤积在西辽河的泥沙冲刷至辽河福德店以下河段，造成河道淤积。

4.3 柳河是辽河干流泥沙的另外一个主要来源

统计1954—2010年系列各支流代表水文站的水、沙成果，西辽河年均有550.09万t泥沙进入辽河的，占来沙总量的25%。柳河洪水汇入辽河后，水流挟沙力减小，且柳河入汇的洪水一般与辽河干流洪水不遭遇，造成柳河泥沙大量落淤，淤堵辽干柳河口以下河段。

4.4 辽河暴雨洪水产沙成因

辽沙暴雨洪水产沙原因为以下3点：

1）辽河暴雨洪水产沙特点，洪水来急去速，猛涨暴落，从历年的洪峰、沙峰过程线可以看出，辽河的洪峰及沙峰是相伴而生的。

2）由于产沙条件不同，洪峰流量一样，而沙峰则可能完全，以西部支流为主的洪水含沙量明显高于以东部支流为主的洪水。

3）受汇流及河槽调蓄作用，沙峰一般先与洪峰，提前天数各河段略有不同。

［1］陈胜利.辽河中下游地区水面蒸发规律分析［J］.东北水利水电，2014（11）：42－43.

［2］郭永杰.长春地区水面蒸发的时空分布分析［J］.吉林水利，2008（01）：43

［3］孙芹芳.水草对水面蒸发的影响分析［J］.水文，1988（03）：26－28.

［4］戴秋菊.吉林省水面蒸发规律的探讨［J］.东北水利水电，1994（03）：31－35.

［5］高久富，王庆堂，王丽荣.森林覆盖对水面蒸发的影响分析［J］.黑龙江水专学报，2001（02）：27－28.

Analysis of Inflow and Silt Characteristics of M idd le and Downstream of Liao River

YU Jia-hua
（Liaoning ProvincialWater Conservancy＆Hydropower Investigation，Design and Research Institute，Shenyang 110006，China）

The Liao River is one of the top seven rivers in China，and also a sediment-laden river. According to the data，the average annual siltment reached 3.32kg／m3at Liujianfang Station in the lower Liao River from 1954 to 2010.Silting in the middle and down streams of the Liao River is a problem to be solved.In order to study the characteristics of inflow and silt on the middle and downstream of Liao River and the evolvement law of siltment，selecting a hydrological station in the middle and down streams of everymajor branch of the Liao River as the controlling point，obtaining that eastern water is big and the westen Liao River is themostmajor source for themain Liao River.

middle and down stream of Liao River；branch；inflow and silt；silt transmission and reduction；characteristics

TV85

A

1007－7596（2015）05－0009－03

2015－01－04

于佳华（1982－），男，吉林吉林人，工程师，研究方向为河道泥沙处理。