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摘要 由于黄河河源区水文测验站点稀少，资料缺乏，对河源区泥沙来源的探讨分析带来了一定困难。本文以黄河沿站水文资料为基础，再加上笔者在河源区巡测查勘的见识、理解，对黄河河源区黄河沿水文站以上泥沙来源进行初步分析与探讨，以期有一个基本的了解和认识。
关键词 泥沙；来源；黄河沿水文站；黄河河源区
中图分类号 TV14 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）07-0190-02
Analysis on Source Sediment Above Hydrometric Station Along Yellow River in Source Area of Yellow River
LIU Qiang LI Shu KONG Ling-gui
（Yellow River Conservancy Commission Upstream Hydrology and Water Resources Bureau，Lanzhou Gansu 730030）
Abstract Because of hydrological test site scarce and lack of data of source regions of the Yellow River，discussion and analysis of source sediment from source regions were difficult.In this paper，mainly used hydrometric data along the Yellow River，combined with the author′s knowledge and understanding in the source regions survey，source sediment above hydrometric station along the Yellow River in source regions of the Yellow River was analyzed，so as to have a basic understanding and cognition.
Key words sediment；source；hydrometric station along the Yellow River；source regions of the Yellow River
随着国民经济的发展，河流水资源开发日益加剧，河流泥沙问题成为制约水利工程建设的关键因素之一。研究黄河源头泥沙的特性、来源和分布，可以有效保护黄河源头水资源和生态。由于黄河河源区水文测验站点稀少，资料缺乏，对河源区泥沙来源的探讨分析带来了一定困难，本文以黄河沿站水文资料为主，加上笔者在河源区巡测查勘的见识、理解，对黄河河源区黄河沿水文站以上泥沙来源进行初步分析与探讨，以期有一个基本的了解和认识。
1 自然地理概况
黄河河源区气候属高寒半干旱区，年平均降水量250～310 mm，年日照时数2 600～2 800 h。四季之间无明显差别，仅有冷暖之别，冷季达8个月，多大风和沙暴。海拔4 100～4 600 m，属高原湖泊、沼泽地貌，地形变化平缓。黄河河源区内的湖泊很多，达5 300个以上。湖面总面积为1 270.77 km2，其中水面面积0.5～1.0、1.0～5.0、5.0～10.0、>10.0 km2的湖泊分别为25、16、2、3个。黄河流域最大的湖泊为鄂陵湖，其水域面积为610.7 km2，储水量为107.6亿m3左右；第二大湖泊为扎陵湖，面积为526.1 km2，储水量为46.7亿m3左右[1]。
2 黄河源头泥沙及其来源
2.1 黄河源头年径流特征
1955年最早开始记录黄河沿站水文数据，1968—1975年停测，为插补缺测年份径流量，采用下游吉迈站与黄河沿站1958—1998年实测同步系列年径流作相关分析，相关关系较显著，相关系数r=0.90。
W黄河沿=0.38W吉迈-7.71（1）
式（1）中，W吉迈为吉迈水文站年径流量（亿m3）；W黄河沿为黄河沿水文站年径流量（亿m3）。
根据公式（1）可以插补出黄河沿站1968—1975年缺测的年径流量。通过分析可知，黄河沿站多年平均径流量为7.59亿m3，丰水年（P=25%）、平水年（P=50%）、枯水年（P=75%）、特枯年（P=95%）的年径流量分别为10.4亿、6.05亿、3.18亿、0.91亿m3。年际变化很大，丰水年和枯水年之间的悬殊很大，历年最小年径流量出现在1960年，为0.700 1亿m3；最大年径流量出现在1983年，为24.7亿m3。年径流变差系数CV值为0.80，说明黄河沿站的源头径流变化非常不稳定。由于湖泊调节，年内分配比较均匀，连续最大径流量、最大月径流量、最小月径流量分别出现在7—10月、10月、2月，分别占全年的56.30%、15.20%、3.95%。7月为最大月降水量，最大月径流比最大月降水晚2個月[2]。
2.2 黄河源头年输沙量插补延长
黄河源头黄河沿站对输沙量的径流量的实测都是同时进行的，1955—1998年，同步实测资料有36年，由于 1999年9月黄河源头径流受到电站蓄水的人为影响，所以多年平均输沙量的统计数据截至1998年。1968—1975年未进行黄河沿站的径流量和输沙量的实测，利用年径流量插补资料，分析黄河沿站36年实测年输沙量与相应年径流量的相关性，结果表明年输沙量和年径流量之间的关系较显著，其相关系数r=0.89，具体可用下式表示：
WS=1.365W-1.66（2） 式（2）中，W为黄河沿站的年径流量（亿m3）；WS为黄河沿站的年输沙量（万t）。
虽然黄河沿水文站的水沙来源不同，但其气候变化是相同的，鄂陵湖以上年来水量大，鄂陵湖以下产水和产沙量的变化趋势与鄂陵湖以上年来水量同步，因而认为式（2）是合理的[3]。
2.3 黄河源头泥沙来源
河源区流域地势变化不明显，扎鄂两湖以上的植被较好，又有很多湖泊滞洪拦沙，因而河水中的含沙量很少。7条时令性支流鄂陵湖以下黄河北岸的嘉特场膀陇巴至纳加朗曲等是造成黄河沿水文站泥沙的主要来源，一旦出现暴雨，就会造成严重的水土流失，河道的大流速造成很强的冲刷能力，使得黄河沿水文站的泥沙增多；区域、降水强度等因素的不同，会造成沙峰也各异。黄河沿站径流量、输沙量年内分配不同步，这是因为黄河沿水文站沙量主要来源于鄂陵黄区间，水量主要来自鄂陵湖以上[4]。
2.4 黄河源头输沙量特征
经过多年数据分析统计，黄河沿站多年平均输沙量为8.72万t，多年平均含沙量为0.11 kg/m3。一般在6—9月出现连续最大4个月输沙量，占全年的71.9%，较连续最大4个月径流量提前1个月；7月、3月分别出现最大、最小月输沙量，分别占全年的27.6%、0.8%。1989年，黄河沿站输沙量最大，为40.7万t；1956年，黄河沿站输沙量最小，为 0.301万t。年输沙量的年际变化明显大于年径流量年际变化[5]。
2.5 黄河源头输沙模数分布
黄河源头多年平均输沙模数4.17 t/（km2·年），是黄河流域输沙模数最小的地区之一。根据黄河沿站多年平均输沙量求出鄂陵湖出口至黄河沿站、鄂陵湖以上、鄂陵湖以下的多年平均输沙模数分别为34.9、5.0～10.0、20.0～40.0 t/（km2·年）。估算出年均进入扎、鄂两湖泥沙量约为13万t，大部分淤积在湖内[6]。
3 黄河源头年径流量和年输沙量变化
虽然黄河源头湖泊能够滞洪拦沙，源头产沙状况无法仅仅从黄河沿站的来沙量来判断，但是在实测中发现泥沙的主要来源是鄂陵湖以下，因而在一定程度上不同时期源头水沙变化也能代表水沙量变化。如果将1955—1998年多年的平均值作为基准，则黄河沿站20世纪50年代后期、60年代和90年代的水沙量都小于基准值；70年代属于平水期，径流量、输沙量分别较基准值增加16.70%、8.03%；80年代是丰水期，径流量、输沙量分别较基准值增加44.2%、60.6%；90年代径流量、输沙量分别较基准值减少30.6%、35.8%[7-8]。
4 结语
黄河源头输沙模数相对为小，主要是因为海拔在4 000 m以上，气候寒冷，地表冻结时间长，地广人稀，人类活动影响小，同时湖泊、沼泽多，地势相对平坦，降水量少且为固体降水，对地表侵蚀、冲刷能力较小。黄河沿站年际水沙变化是同步的，但受湖泊调节、水沙异源等影响，水沙增、减大，变化也复杂；年际水沙变化主要受年径流丰、平、枯周期性变化的影响。黄河源头区水沙量变化基本上是稳定的。黄河源头区沙量主要来自黄河沿至鄂陵湖出水口区间。
5 参考文献
[1] 王少军，张志，华学理.黄河源区两湖生态环境遥感分析[J].人民黄河，2001，23（11）：27-28.
[2] 权雄章.关于黄河沿水文站泥沙侵蚀模数计算的探讨[J].黄河水文水资源，2012（3）：36-37.
[3] 吴国祥.黄河源头断流现象成因分析[J].水土保持通报，2000，20（1）：5-8.
[4] 李万寿.扎陵湖、鄂陵湖对黄河源头年径流的影响[J].地理学报，2001，56（1）：75-82.
[5] 刘强.黄河源头地区泥沙来源初步分析[C]//中国水力发电工程学会水文泥沙專业委员会第七届学术讨论会论文集（上册）.杭州：中国水力发电工程学会水文泥沙专业委员会第七届学术讨论会，2007：4.
[6] 李州英.黄河源头地区水沙特征研究[C]//中国水力发电工程学会水文泥沙专业委员会第七届学术讨论会论文集（下册）.杭州：中国水力发电工程学会水文泥沙专业委员会第七届学术讨论会，2007：4.
[7] 李万寿.黄河源头地区泥沙来源的初步分析[J].泥沙研究，2005（1）：67-72.
[8] 李万寿.黄河源头地区泥沙特性研究[J].人民黄河，2004（8）：13-14.
关键词 泥沙；来源；黄河沿水文站；黄河河源区
中图分类号 TV14 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）07-0190-02
Analysis on Source Sediment Above Hydrometric Station Along Yellow River in Source Area of Yellow River
LIU Qiang LI Shu KONG Ling-gui
（Yellow River Conservancy Commission Upstream Hydrology and Water Resources Bureau，Lanzhou Gansu 730030）
Abstract Because of hydrological test site scarce and lack of data of source regions of the Yellow River，discussion and analysis of source sediment from source regions were difficult.In this paper，mainly used hydrometric data along the Yellow River，combined with the author′s knowledge and understanding in the source regions survey，source sediment above hydrometric station along the Yellow River in source regions of the Yellow River was analyzed，so as to have a basic understanding and cognition.
Key words sediment；source；hydrometric station along the Yellow River；source regions of the Yellow River
随着国民经济的发展，河流水资源开发日益加剧，河流泥沙问题成为制约水利工程建设的关键因素之一。研究黄河源头泥沙的特性、来源和分布，可以有效保护黄河源头水资源和生态。由于黄河河源区水文测验站点稀少，资料缺乏，对河源区泥沙来源的探讨分析带来了一定困难，本文以黄河沿站水文资料为主，加上笔者在河源区巡测查勘的见识、理解，对黄河河源区黄河沿水文站以上泥沙来源进行初步分析与探讨，以期有一个基本的了解和认识。
1 自然地理概况
黄河河源区气候属高寒半干旱区，年平均降水量250～310 mm，年日照时数2 600～2 800 h。四季之间无明显差别，仅有冷暖之别，冷季达8个月，多大风和沙暴。海拔4 100～4 600 m，属高原湖泊、沼泽地貌，地形变化平缓。黄河河源区内的湖泊很多，达5 300个以上。湖面总面积为1 270.77 km2，其中水面面积0.5～1.0、1.0～5.0、5.0～10.0、>10.0 km2的湖泊分别为25、16、2、3个。黄河流域最大的湖泊为鄂陵湖，其水域面积为610.7 km2，储水量为107.6亿m3左右；第二大湖泊为扎陵湖，面积为526.1 km2，储水量为46.7亿m3左右[1]。
2 黄河源头泥沙及其来源
2.1 黄河源头年径流特征
1955年最早开始记录黄河沿站水文数据，1968—1975年停测，为插补缺测年份径流量，采用下游吉迈站与黄河沿站1958—1998年实测同步系列年径流作相关分析，相关关系较显著，相关系数r=0.90。
W黄河沿=0.38W吉迈-7.71（1）
式（1）中，W吉迈为吉迈水文站年径流量（亿m3）；W黄河沿为黄河沿水文站年径流量（亿m3）。
根据公式（1）可以插补出黄河沿站1968—1975年缺测的年径流量。通过分析可知，黄河沿站多年平均径流量为7.59亿m3，丰水年（P=25%）、平水年（P=50%）、枯水年（P=75%）、特枯年（P=95%）的年径流量分别为10.4亿、6.05亿、3.18亿、0.91亿m3。年际变化很大，丰水年和枯水年之间的悬殊很大，历年最小年径流量出现在1960年，为0.700 1亿m3；最大年径流量出现在1983年，为24.7亿m3。年径流变差系数CV值为0.80，说明黄河沿站的源头径流变化非常不稳定。由于湖泊调节，年内分配比较均匀，连续最大径流量、最大月径流量、最小月径流量分别出现在7—10月、10月、2月，分别占全年的56.30%、15.20%、3.95%。7月为最大月降水量，最大月径流比最大月降水晚2個月[2]。
2.2 黄河源头年输沙量插补延长
黄河源头黄河沿站对输沙量的径流量的实测都是同时进行的，1955—1998年，同步实测资料有36年，由于 1999年9月黄河源头径流受到电站蓄水的人为影响，所以多年平均输沙量的统计数据截至1998年。1968—1975年未进行黄河沿站的径流量和输沙量的实测，利用年径流量插补资料，分析黄河沿站36年实测年输沙量与相应年径流量的相关性，结果表明年输沙量和年径流量之间的关系较显著，其相关系数r=0.89，具体可用下式表示：
WS=1.365W-1.66（2） 式（2）中，W为黄河沿站的年径流量（亿m3）；WS为黄河沿站的年输沙量（万t）。
虽然黄河沿水文站的水沙来源不同，但其气候变化是相同的，鄂陵湖以上年来水量大，鄂陵湖以下产水和产沙量的变化趋势与鄂陵湖以上年来水量同步，因而认为式（2）是合理的[3]。
2.3 黄河源头泥沙来源
河源区流域地势变化不明显，扎鄂两湖以上的植被较好，又有很多湖泊滞洪拦沙，因而河水中的含沙量很少。7条时令性支流鄂陵湖以下黄河北岸的嘉特场膀陇巴至纳加朗曲等是造成黄河沿水文站泥沙的主要来源，一旦出现暴雨，就会造成严重的水土流失，河道的大流速造成很强的冲刷能力，使得黄河沿水文站的泥沙增多；区域、降水强度等因素的不同，会造成沙峰也各异。黄河沿站径流量、输沙量年内分配不同步，这是因为黄河沿水文站沙量主要来源于鄂陵黄区间，水量主要来自鄂陵湖以上[4]。
2.4 黄河源头输沙量特征
经过多年数据分析统计，黄河沿站多年平均输沙量为8.72万t，多年平均含沙量为0.11 kg/m3。一般在6—9月出现连续最大4个月输沙量，占全年的71.9%，较连续最大4个月径流量提前1个月；7月、3月分别出现最大、最小月输沙量，分别占全年的27.6%、0.8%。1989年，黄河沿站输沙量最大，为40.7万t；1956年，黄河沿站输沙量最小，为 0.301万t。年输沙量的年际变化明显大于年径流量年际变化[5]。
2.5 黄河源头输沙模数分布
黄河源头多年平均输沙模数4.17 t/（km2·年），是黄河流域输沙模数最小的地区之一。根据黄河沿站多年平均输沙量求出鄂陵湖出口至黄河沿站、鄂陵湖以上、鄂陵湖以下的多年平均输沙模数分别为34.9、5.0～10.0、20.0～40.0 t/（km2·年）。估算出年均进入扎、鄂两湖泥沙量约为13万t，大部分淤积在湖内[6]。
3 黄河源头年径流量和年输沙量变化
虽然黄河源头湖泊能够滞洪拦沙，源头产沙状况无法仅仅从黄河沿站的来沙量来判断，但是在实测中发现泥沙的主要来源是鄂陵湖以下，因而在一定程度上不同时期源头水沙变化也能代表水沙量变化。如果将1955—1998年多年的平均值作为基准，则黄河沿站20世纪50年代后期、60年代和90年代的水沙量都小于基准值；70年代属于平水期，径流量、输沙量分别较基准值增加16.70%、8.03%；80年代是丰水期，径流量、输沙量分别较基准值增加44.2%、60.6%；90年代径流量、输沙量分别较基准值减少30.6%、35.8%[7-8]。
4 结语
黄河源头输沙模数相对为小，主要是因为海拔在4 000 m以上，气候寒冷，地表冻结时间长，地广人稀，人类活动影响小，同时湖泊、沼泽多，地势相对平坦，降水量少且为固体降水，对地表侵蚀、冲刷能力较小。黄河沿站年际水沙变化是同步的，但受湖泊调节、水沙异源等影响，水沙增、减大，变化也复杂；年际水沙变化主要受年径流丰、平、枯周期性变化的影响。黄河源头区水沙量变化基本上是稳定的。黄河源头区沙量主要来自黄河沿至鄂陵湖出水口区间。
5 参考文献
[1] 王少军，张志，华学理.黄河源区两湖生态环境遥感分析[J].人民黄河，2001，23（11）：27-28.
[2] 权雄章.关于黄河沿水文站泥沙侵蚀模数计算的探讨[J].黄河水文水资源，2012（3）：36-37.
[3] 吴国祥.黄河源头断流现象成因分析[J].水土保持通报，2000，20（1）：5-8.
[4] 李万寿.扎陵湖、鄂陵湖对黄河源头年径流的影响[J].地理学报，2001，56（1）：75-82.
[5] 刘强.黄河源头地区泥沙来源初步分析[C]//中国水力发电工程学会水文泥沙專业委员会第七届学术讨论会论文集（上册）.杭州：中国水力发电工程学会水文泥沙专业委员会第七届学术讨论会，2007：4.
[6] 李州英.黄河源头地区水沙特征研究[C]//中国水力发电工程学会水文泥沙专业委员会第七届学术讨论会论文集（下册）.杭州：中国水力发电工程学会水文泥沙专业委员会第七届学术讨论会，2007：4.
[7] 李万寿.黄河源头地区泥沙来源的初步分析[J].泥沙研究，2005（1）：67-72.
[8] 李万寿.黄河源头地区泥沙特性研究[J].人民黄河，2004（8）：13-14.