孙芬花

(河北省石家庄水文水资源勘测局，河北石家庄050051)

1 流域概况

黄壁庄水库位于河北省鹿泉市黄壁庄村附近的滹沱河干流上，是以防洪为主，兼顾城市用水、灌溉、发电等综合利用的大(Ⅰ)型水利枢纽工程，控制流域面积23 000 km2，总库容12.10亿 m3。黄壁庄水库主要由滹沱河及其支流冶河两支河水注入。冶河为滹沱河的较大支流，发源于山西省，流经河北省井陉县、平山县注入滹沱河黄壁庄水库。冶河常年有水，其出口设有平山水文站，即黄壁庄水库的水沙入库控制水文站。

2 气候及水文特性

滹沱河黄壁庄水库以上流域属暖温带大陆季风气候，春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷少雪。

降雨量的年内分配很不均匀，全年降水量的80%左右集中在6―9月的汛期，而汛期的降水量又主要集中在7月中下旬至8月中上旬的30天甚至更短的时间之内，降水量的年际变化较大。

受气候和降水因素的影响，冶河的径流量年内分配不均，最大洪峰几乎都出现在汛期，全年连续最大四个月径流量占全年径流量的70%左右，年际变化大。

受降雨特性和流域下垫面因素的影响，冶河的输沙量年际变化较大，年内变化极不均匀，其大小主要取决于暴雨洪水对流域下垫面的侵蚀程度。冶河的沙量主要集中于汛期几个月，甚至1―2个月内。

3 水沙来源

黄壁庄水库的入库水量由其上游滹沱河岗南水库的下泄水量和冶河的天然径流量共同组成，水库的泥沙淤积也主要由滹沱河和冶河的河水带入。受岗南水库的调蓄作用，其在放水时泄入黄壁庄水库的水中含沙量非常微小，因此黄壁庄水库的入库水沙主要是由冶河注入的。现就黄壁庄水库的入库控制水文站—冶河平山水文站多年来的实测水沙资料，来分析黄壁庄水库建库以来的入库水沙演变情况。

4 水沙变化现状

根据冶河平山水文站1958―2010年53年的实测入库悬移质输沙量和径流量资料，分段计算其年均径流量和年均输沙量(见表1)，并画出入库水沙的相关曲线图(见图1)。由此可知，黄壁庄水库建库以来入库水沙均呈逐渐减少的趋势，1980年以前其入库水量和沙量均最大，2000年之后都最小，2000年之后实测年均径流量占1980年之前的35.0%，实测年均输沙量仅占1980年之前的0.80%，输沙量比径流量的衰减幅度急剧。

表1 冶河实测年径流量、年输沙量统计表

图1 入库水沙曲线图

图2 径流量和输沙量变化图

5 水沙年际变化

根据冶河平山水文站1958―2010年53年逐年实测入库年输沙量和径流量资料，分别点绘径流量和输沙量变化过程线图(见图2)。由过程线可以看出，黄壁庄水库的入库径流量和输沙量总体呈逐年减少的趋势，1980年之前水量较丰沛，2000年之后最小，输沙量的变化和径流量的变化相一致。经对53年的实测资料进行分析，入库年最大径流量为23.876 4亿 m3，发生在1963年，入库年最小径流量为1.611 3亿 m3，发生在1993年，年最大径流量是年最小径流量的14.8倍。入库年最大输沙量为6 220万t，发生在1963年，入库年最小输沙量为0(1997年)。由此可知黄壁庄水库的入库径流量和输沙量年际变化都较大，输沙量比径流量年际变化急剧。

从年代平均入库输沙量和径流量统计可知，上世纪60年代入库径流量最大，70年代次之，2000年代最小，60年代是2000年代的3.2倍。入库输沙量也是上世纪60年代最大，90年代次之，2000年代最小，60年代是2000年代的44.7倍。其大小变化与气候、降水及流域下垫面的综合因素有关。冶河不同年代入库水量和沙量统计表见表2。

表2 冶河不同年代入库水量、沙量统计表

6 水沙年内分配

冶河径流量年内分配主要受流域内降水量的年内变化的影响，全年降水量的80%左右集中在汛期，因此全年径流量也有汛期大、非汛期小的特点。经对平山水文站1958－2010年53年逐年各月入库径流量分析计算可知，冶河月最大平均径流量为1.312 3亿 m3，发生在8月份，月最小平均径流量为0.132 2亿 m3，发生在4月份，月最大径流量是最小径流量的9.9倍，全年连续最大四个月径流量发生在7―10月份，占多年平均径流量的58.8%。冶河入库径流量年内分配情况见表3。

表3 冶河入库径流量年内分配表

受降雨特性和流域下垫面因素的综合影响，冶河的输沙量年内变化极不均匀，主要集中于汛期几个月，甚至1―2个月内。经对平山水文站1958－2010年53年逐年各月入库输沙量分析计算可知，冶河月最大平均输沙量为352万 t，发生在8月份，月最小平均输沙量为0.040万 t，发生在2月份，月最大输沙量是月最小输沙量的8 800倍。全年输沙量主要集中在7－8月两个月中，占多年平均输沙量的93.9%。冶河输沙量年内变化和径流量的变化基本一致，有枯水期小、洪水期大的特点。冶河输沙量年内分配情况见表4。

表4 冶河输沙量年内分配表

7 结语

从水沙年际变化看，黄壁庄水库自建库以来入库水沙均呈逐渐减少趋势，1980年以前，冶河的水量较充沛，入库水量和沙量均较大，2000年之后都最小，2000年之后实测年均径流量占1980年之前的35.0%，实测年均输沙量仅占1980年之前的0.80%。从年代入库水沙统计看，上世纪60年代入库径流量和输沙量均最大，2000年代最小，60年代入库径流量和输沙量分别是2000年的3.2倍和44.7倍。入库年最大径流量为23.876 4亿 m3(1963年)， 入库年最小径流量为1.6113亿 m3(1993年)，年最大径流量是年最小径流量的14.8倍。入库年最大输沙量为6 220万t(1963年)，入库年最小输沙量为0(1997年)。可见黄壁庄水库的入库径流量和输沙量年际变化都较大，输沙量比径流量变化急剧。

从水沙年内分配来看，冶河月最大平均径流量为1.312 3亿 m3，发生在8月份，月最小平均径流量为0.132 2亿 m3，发生在4月份，月最大径流量是最小径流量的9.9倍，全年连续最大四个月径流量发生在7―10月份，占多年平均径流量的58.8%。冶河月最大平均输沙量为352万t，发生在8月份，月最小平均输沙量为0.040万 t，发生在2月份，月最大输沙量是月最小输沙量的8 800倍。全年输沙量主要集中在7－8月两个月中，占多年平均输沙量的93.9%。可见黄壁庄水库的入库径流量和输沙量年内分配不均，有汛期大，非汛期小的特点。

2000年以来，由于受气候、降水以及冶河上游对地表水资源的开发利用，使黄壁庄水库的入库水量急剧减少，地表水资源变得越来越紧缺。因降雨、洪水的减少以及国家对水土保持、小流域综合治理工作的大量投入，使流域产沙量减少，入库沙量相应减少，水库的泥沙淤积相应减缓，减少了水库的运行成本，延长了水库的使用寿命。

[1]王中华，等.石家庄市第二次水资源评价报告[R].2006.

[2]张莉莉，陈进.长江上游水沙变化分析.长江科学院院报.2007(6).

[3]孙芬花.冶河以上流域水沙变化分析.水文泥沙研究新进展——中国水力发电工程学会水文泥沙专业委员会第九届学术讨论会论文集[C].2012.