常世华

(辽宁省绥中县大中型水库移民后期扶持工作办公室，辽宁 绥中 125200)



大凌河干流泥沙补给分析

常世华

(辽宁省绥中县大中型水库移民后期扶持工作办公室，辽宁 绥中 125200)

摘要：大凌河位于辽宁省西部，是辽宁省西部最大的河流。大凌河干流地段的地势由西北向东南高势递减，其上游为黄土和土石山区，林木较少，土壤侵蚀度极高，水土流失严重；中下游河道展宽，坡度变缓，淤积严重。河道上游演变变化趋势不大，下游地势平缓，水流平稳，河床摆动基本不大。河流具有上游水少、砂少，下游水多、砂多的分布特性，是中国东北地区含沙量最大的河流之一。由于河流输沙量大，泥沙造成河道和水库淤积，要加大重视力度，保持水土资源，改善生态环境，为人类创造一个良好栖息环境。

关键词：河流；流域；干流；河道演变；泥沙补给

1河流概况

大凌河位于辽宁省西部，是辽宁省西部最大的河流。大凌河上游分南、西两支，有三源：南源出建昌县黑山即南支，水量较大被视为干流；西源出自河北省平泉县水泉沟，北源出自凌源县万元店乡热水汤村，西、北两源共同构成大凌河的西支；两支到大城子附近会合。东北流经努鲁儿虎山和松岭间纵谷，接纳老虎山河、牤中河、西河等支流，到义县转向循医巫闾山西侧南流，在凌海市东南注入辽东湾，河口三角洲规模大，汊流发育[1]。大凌河宫山咀至凌海市大凌河入海口段习惯称作大凌河干流，流经葫芦岛、朝阳、锦州3市的建昌、喀左、朝阳县、双塔区、北票市、义县、凌海市，干流全长447 km，流域面积23 263 km2。

2河道泥沙补给分析

2.1来水来沙特性分析

2.1.1水沙的地域分布

大凌河是辽宁西部的著名的多沙河流，大凌河上游的南支来沙很少，建凌水库每年下泻7.47 万 t，北支来沙稍多，也仅为250.28 万 t，汇流后上窝铺站多年平均输沙量为510.59 万 t，到中游朝阳站，输沙量已猛增至1208.41 万 t，到大凌河站又成倍增至2 466.82 万 t，可见大凌河的泥沙来源主要是中游左侧支流来沙，如支流牤牛河、老虎山河、第二牤牛河等均发源于内蒙古奈曼旗、库伦旗的半移动沙丘及黄土丘陵区，侵蚀模数均在2 400～3 000 t/km2·a，含沙量在40 kg/m3左右，导致干流输沙量沿程成倍递增[3]。义县以下大凌河进入平原区，河道展宽，泥沙落淤，故到凌海站时，输沙量反而比中游减少[4]。

2.1.2暴雨洪水产沙特点

大凌河流域夏季多暴雨，泥沙多为暴雨径流从流域面上冲蚀而来，所以输沙量大部分集中在汛期的几场洪水中。大凌河沙量的年内分配比水量更为集中，汛期(6—9月)水量占全年的70%左右，而沙量则占全年总量的95%以上，其中7、8月是洪峰的多发期，该两月输沙量占全年总量的72～86%，而一次洪水的输沙量又往往占很大的比重，如朝阳站多年平均汛期输沙量为1187.77 万 t，占全年总量的98.3%，7、8月的输沙量为1014.38 万 t，占全年总量的83.9%。大凌河流域输沙量年际变化很大。据各站统计，年输沙量最大值与最小值之倍比可达25～393倍，说明来沙主要集中在大水大沙年份。如朝阳站最大的1962年输沙量为7773.54 万 t，是最小值208.29 万 t的37.3倍，是多年平均值1208.41 万 t的6.4倍，1962年1 a沙量占1955—1985年31 a总沙量3.746亿t的20.8%。

另外，从31 a系列中，丰、平枯年的分配情况看，8个丰沙年全部集中在1969年以前的15 a中，中沙年数偏少只有6 a，17个少沙、枯沙年大部分集中在1970年以后，形成连续枯沙年大部分集中在1970年以后，形成连续枯沙年组。年输沙量的这种分布情况，和年径流量的年际变化规律基本一致，水和沙有很好的相应性。但由于暴雨洪水发生地点产沙条件的差异，即使前、后两年径流量相近，其输沙量可以相差悬殊[5]。

2.1.3上游水库拦沙的作用

大凌河中游的阎王鼻子水库于1999年开始落闸蓄水。总库容为10.908 亿m3，控制流域面积为9 482 km2，设计淤积年限为30 a，入库沙量3.765 亿 t，排沙量为1.988 亿 t，排沙比率为52.8%，说明自阎王鼻子水库建成后水库拦截近1/2[2]。白石水库于2000年9月主体竣工，总库容为16.45 亿m3，控制流域面积为17649 km2，白石水库的入库沙量是阎王鼻子水库的出库沙量加区间支流来沙之和。白石水库的运用方式为大洪水年的汛期敞泄排沙，入库沙量为6.05×108t出库沙量为2.34×108t，排沙比率为38.7%。

2.2床沙的组成分析

大凌河流域悬移质泥沙颗粒组成比较单一，都以粉沙为主，各站每年平均中值粒径d50变化在0.0155～0.0214 mm，平均粒径变化在0.0237～0.0322 mm。只有凉水河因来沙中掺杂粉煤，颗粒组成偏细，中值粒径d50=0.0127 mm。上窝铺到朝阳之间不包括支流的区间(上、叶、德、朝区间)流域面积为2872 km2，多年平均来沙量为296.02 万 t。区间单位流域面积输沙量值(输沙模数K)K区=1 030.7t/km2·a,故阎王鼻子坝址到朝阳区间653 km2，流域面积相应来沙量为67.305 万 t。

由此可以推算阎王鼻子坝址处的多年平均输沙量为1141.105 万 t，干流库末端木头城子出多年平均入库沙量为786.45 万 t，支流老虎山河来沙量为354.65 万 t。

2.3泥沙补给分析

2.3.1各主要测站悬移质输移特性

大凌河流域有泥沙观测项目的水文站12处，其中干流有建凌、哈巴气、上窝铺、朝阳、大凌河、锦县等6站，支流有叶柏寿、德力吉、凉水河子、迷力营子、六合成、复兴堡等6站。大凌河各站除锦县1960年7月开始测沙外，其他各站基本上是从1955年左右开始测沙的，输沙资料均统计到1985年如表1所示[6]。

表1　大凌河主要测站悬移质多年平均输沙量表

2.3.2主要测站推移质输沙量估算

由于大凌河无推移质基础资料，故本次计算大凌河推移质总输沙量时采用推悬比进行估算(统计至1985年)。阎王鼻子水库下游至白石水库下游的河道沙量主要来源为水库的排沙及区间支流泥沙汇入。推悬比是指通过河流某断面推移质沙量与悬移质沙量的比值，山区性河流惯取0.1～0.3。推悬比α公式：

α=W推/W悬=0.1～0.3

(1)

式中：W推、W悬分别为同一断面推移质、悬移质输沙量，t。

本次计算α采用0.2，则大凌河各站对应多年平均推移质输沙量见下表2。

表2　大凌河主要测站推移质多年平均输沙量表

从表2可以看出大凌河主要测站上的主要干流河长331.65 km。通过河流断面推移质沙量与悬移质沙量的比值计算，该段干流移质多年平均输沙量总为1272.36×104t，支流移质多年平均输沙总量为464.754×104t。从数据分析，移质输沙量较大。

3结语

通过对大凌河干流的河道演变和泥沙补给及输沙量分析，大凌河干流的河道上游演变变化趋势不大，下游地势平缓，水流平稳，河床摆动基本不大；干流的河流具有上游水少、砂少，下游水多、砂多的分布特性[7]，是中国东北地区含沙量最大的河流之一。为此，要加大水土保持生态环境建设，增加林草植被覆盖度，控制水土流失，保持水土资源，还河道一个良好的生态环境。

参考文献：

[1]李娜伟，叶建新.闹德海水库水沙规律分析[J].水利规划与设计，2013(08)：18-19.

[2]刘丽丽，赵轩.闹德海水库泥沙淤积对库容的影响分析[J].水利规划与设计，2014(07)：30-33.

[3]刘中惠.浅谈河势控制[J].水利规划与设计，1995(02)：48-50，57.

[4]赵垠.凌河自然生态保护区河道治理分析[J].水利技术监督，2014(05)：42-44.

[5]霍庭秀，罗虹，李欣庆，等.黄河中游河龙区间水沙特性分析[J].水利技术监督，2009(05)：13-15.

[6]叶建新.沙量平衡法与断面法对比分析水库冲淤变化[J].水利技术监督，2015(01)：42-45.

[7]刘凯.大凌河泥沙特性分析[J].黑龙江水利科技，2014(11)：87-88.

文章编号：1007-7596(2016)02-0033-03

[收稿日期]2015-11-28

[作者简介]常世华(1974-)，男，辽宁绥中人，工程师，从事水库移民、水土保持、河道、水资源等方面研究。

中图分类号：TV14；TV85

文献标识码：B