嘉陵江西汉水流域水保措施减水减沙作用分析.doc

嘉陵江西汉水流域水保措施减水减沙作用分析
张明波,黄燕，郭海晋，沈燕舟（长江水利委员会水文局)摘要：西汉水位于秦岭南坡，其上游分布有2350km2的黄土区，为嘉陵江流域重点产沙区。自20世纪80年代末“长治”工程实施以来，重点产沙区实施了大规模的水土保持治理，至1996年底，累积治理面积占水土流失总面积的40%，水保措施对控制流域内水土流失起到了积极作用。作者以流域上游控制站顺利峡站为分析重点，以实测水沙资料为依据，采用水文学方法，着重分析研究水保措施实施以来的水沙变化。
关键词：嘉陵江；西汉水；水土保持；水沙变化
水土保持措施具有减水减沙作用，这种作用通过减水减沙效益加以量化和评价。传统的水土保持减水减沙效益计算方法有水文法和水保法。水保法是根据各项水土保持措施减水减沙作用实测成果，并考虑产沙在河道中的输移及冲淤变化，以及新增水土流失数量等，计算水土保持减水减沙效益的一种方法。水文法是利用水文泥沙观测资料分析水土保持减水减沙效益的一种方法，其基本原理是根据对降雨径流和产沙基本规律分析，建立计算水土保持减水减沙效益的降雨产流产沙模型，以分析流域综合治理减水减沙效益；同时还可以求得降雨变化和流域综合治理对减水减沙的影响程度。
作者以实测水沙资料为基础，采用水文分析法，着重分析嘉陵江重点产沙区西汉水流域水保减水减沙效益。
1流域概况
西汉水发源于天水市秦城区的齐寿山，北隔分水岭与黄河流域相邻，流经陇南地区的礼县、西和县、成县，出康县后进入陕西省，于略阳汇入嘉陵江。西汉水流域位于秦岭南坡，地质地貌及气候条件从北到南变化较大。区内既有黄河流域的地质地貌及气候特征、植被类型和耕作方式，又有长江流域和秦岭山区的自然景观和基本水文气候特征。特殊的地质构造和地理位置，形成了复杂的地形地貌。上游北部地区，以黄土梁状丘陵为主，基本可划分为沟间与沟谷两大单元和梁峁顶、梁峁坡、沟谷坡及沟床等地貌类型。由于现代侵蚀沟发育，地表被沟壑切割得支离破碎、沟壑交错，区内南部已由黄土丘陵沟壑区过渡到土石质山区，表现出轻切割黄土梁峁中山区的类型特征。
流域内干支流现有水文站4个。从水沙资料统计情况看，径流以下游为主，但来沙则以上游为主。顺利峡站控制面积占镡家坝站的36.1%，而多年平均径流量和输沙量分别占镡家坝的22.7%和45.5%；大桥站控制面积占镡家坝的68.1%，多年平均径流量和输沙量分别占55.3%和75%，两站径流量比均小于相应面积比，而输沙量比均大于相应面积比。西汉水流域站网示意图如图1所示。
2实测水沙变化
西汉水流域是“长治”工程首批重点治理流域之一，自1989年一期治理开始至1996年止，西和、礼县、康县、成县、徽县等5县和天水市的秦城、北道两区已累计治理水土流失面积3808.3km2，占7县区水土流失面积的39.5%，其中西和、礼县两县和天水市的秦城、北道两区治理面积2368.5km2，占四县区水土流失面积的39.4%。水保治理措施的实施，对控制流域水土流失起到了较为明显的作用。
统计西汉水实测水沙资料看，水保治理后径流量比治理前减少7.73%～36%;输沙量减少52%～69%，越往下游水沙量变化越小。西汉水各站实测水沙情况统计如表1。
图1西汉水流域水系及站网示意图Fig.1SketchmapofstationnetworkinXihanshuibasin3上游水保减水减沙效益分析
流域上游顺利峡水文站控制面积3439km2，流域内现有雨量站11个，为了保证流域面平均雨量计算系列的一致性和代表性，选取均匀分布于流域面上的6个雨量站作为分析依据站。
表1西汉水主要站水保治理前后水沙量比较Table1Comparisonofrunoffandsedimentyieldbeforeandaftertheimplementationofsoilandwaterconservation径流量/亿m3输沙量/万t河名站名1989年前1990年后相对差(%)系列年限1989年前1990年后相对差(%)系列年限顺利峡3.52.24-361963～19961085337-68.91963～1996西汉水大桥8.746.62-24.31978～19961946831-57.31978～1996镡家坝14.912.9-13.41965～199623101104-52.21965～1996平洛河平洛1.811.67-7.731966～199610940.5-62.81966～19963.1水保减水效益
影响流域年径流量的主要因素包括降水量和气候及地质地貌类型等，但起决定因素的是降水。因此，一般情况，通过建立降水量和径流量的单变量相关模型即可获得较理想的模拟效果。顺利峡站自60年代后期以来，资料条件较好，以1969～1989年实测降雨径流资料建立治理前天然情况下降雨