1952－2014年饶河流域水沙变化特征及影响因素

摘要：利用饶河流域１９５２－２０１４年３个水文站的实测流量、输沙量资料，分析了饶河流域年径流量、年输沙量的变化特征。结果表明：（１）饶河流域从径流和输沙地区组成来看，昌江、乐安河、信江东大河占比在２０％～３５％之间，输沙量和径流量成正比；（２）饶河流域径流量年际变化较大，２０世纪９０年代水量异常偏多（＋ ２０％），径流、输沙序列存在２０年的周期，但未来径流量表现为明显的随机性；（３）输沙量在１９９８年后显著减少，导致水沙双累积曲线发生转折，未来输沙量可能继续减少；（４）２０００年后径流量偏少（－１０％）是输沙量减小的原因之一，１９９８－２００７年间建成的大中型水利工程拦截泥沙，是饶河２０００年后输沙量异常偏少的另一个主要因素。由于流域水土流失治理、水利工程建设等，预计今后饶河干支流输沙量仍将进一步减少。研究结果可为饶河流域水资源综合利用开发和水生态保护提供参考。

关键词

饶河流域；水沙特征；突变分析；趋势分析

Characteristics and influence factors of runoff and sediment changes in Raohe River basin from 1952 to 2014

Based on the daily measured disge and sediment data of three stations in Raohe River basin from 1952 to 2014, we studied the variation acteristics of the annual runoff and sediment transport. The results showed that:( 1) In terms of the regional composition of runoff and sediment transport in the Raohe River basin, the Changjiang River, Le’an River, and Dongdahe River took up 20%-35%, and the sediment transport and the runoff were directly proportional to each other. (2) The runoff in the Raohe River basin showed prominent interannual variations. The flow in the 1990s was greater than the normal level (by 20%). The main period of the runoff and sediment transport series was 20 years, but the future runoff showed prominent randomness.(3) The sediment load declined significantly after 1998, causing a turning point on the double accumulative curve of runoff and sediment. The future sediment load might keep declining. (4)One of the reasons for the reduction of sediment load in Raohe River basin was the reduction of runoff after 2000 (by 10%). Another main factor was the interception of sediment by large and medium water conservancy projects built between 1998 and 2007. Owing to the control of soil erosion and construction of water conservancy projects, the sediment in Raohe River basin is expected to decline further in the future. The results can provide a reference for the comprehensive utilization and development of water resources and the water ecological protection in Raohe River Basin.

Key words

Raohe River basin; runoff and sediment acteristics; mutation analysis; tendency analysis

径流量是描述河流特征最重要和常用的指标，径流量大小取决于气象条件、流域特征，并受人类活动影响。输沙量则是河流重要水文特征之一，反映流域土壤侵蚀强度、水土 流 失 等 情 况［１－３］。为 生 产、生活的需要，近２０年我国许多河流新建起了不少水利枢纽、发展了不少灌区，这对河流泥沙冲淤变化造成了较大影响。因此分析河流水沙变化是辨识人类活动对自然环境干扰的重要途径之一。

鄱阳湖流域悬移质输沙量的跳跃特征与流域内水库建设、森林植被的变化密切相关［４］。近几 十 年来，鄱阳湖流域水沙均发生了不同程度的变化，水库等水利工程与水土保持工程对其有着深刻的影响，环境变化下鄱阳湖流域水沙变化规律也成为当前研究的热点。对于鄱阳湖流域水沙变化，我国学者已开展过不少研究。如，早期的郭鹏、陈晓玲等［５］基于鄱阳湖流域３个水文站１９５５－２００１年的水沙数据，采用滑动平 均 法、Ｓｐｅａｒｍａｎ秩 次 相 关 检 验、线 性 回归检验等方法，对鄱阳湖出湖输沙量，赣江、信江水沙总体变化趋势进行了分析。而后齐述华、熊梦雅等［６］利用鄱阳湖流域水文控制站１９５０－２０１０年 水文资料，系统 全 面 的 分 析 了 鄱 阳 湖 出、入 湖 泥 沙 特征，对鄱阳湖泥沙收支平衡进行了分析，并揭示了长江与鄱阳湖之间的水动力关系。还有研究者总结了鄱阳湖湖区、赣江、信江等流域的水沙变化规律，同时分析了其变化原因［７－２２］。鄱阳湖流域上述研究大多是针对鄱阳湖湖区或赣江、信江，现有研究基本未将饶河流域作为重点研究。

饶河是鄱阳湖流域五河水系之一，饶河水沙 变化特征对入湖水 沙 通 量 起 着 重 要 作 用。自 建 国 以来，随着饶河流域 及 下 游 湖 区 经 济 社 会 快 速 发 展、人口增长 和 城 市 化 水 平 的 提 高，经 济 社 会 对 水 资源综合利 用 与 水 生 态 环 境 保 护 的 要 求 越 来 越 高。因此，对饶 河 流 域 水 沙 变 化 特 征 进 行 研 究 很 有 意义。本文利用饶河 流 域 干 支 流 控 制 站 水 沙 观 测 资料，采用传 统 统 计 方 法，分 析 流 域 水 沙 趋 势 性、跳跃性、周期 性 特 征，以 期 掌 握 在 水土保持工程和水利工程影响下流域径流泥沙的演变规律，旨在为流域水资源综合开发利用和水生态环境保护提供一定的科学参考。

1 研究区概况

饶河为鄱阳湖水系五大河流之一，位于江西省东北部，位于东经１１６°３０′－１１８°１３′，北纬２８°３４′－３０°０２′之 间，流 域 面 积２１２７２ｋｍ2。流 域 西 邻 鄱 阳湖，北倚五龙山脉和白际山脉与安徽省青弋江毗邻，南靠怀玉山脉与信江相邻，东毗浙江省钱塘江。饶河由信江东大 河、乐 安 河、昌 江 来 水 汇 合 而 成（图１）。饶河主流乐安河发源于戆、皖边界的五龙山脉，自东北向西南流，流经婺源、乐平、万年等市区（县），至蔡家湾于左岸乐安村有信江东大河注入，过乐安村向西北流，至姚公渡与昌江会合后称饶河。二江会合后，绕鄱阳县城注入鄱阳湖。乐安河流域面积８５４６ｋｍ2，主流全长２７９ｋｍ；昌江流域面积６７５４ｋｍ2，主流全长２５４ｋｍ；汇合口以下流域面积３７９ｋｍ2。

饶河流域属副热带季风气候区，春夏秋冬四季分明，气候湿润，雨量丰沛。流域内多年平均降雨量为１７６８．５ｍｍ，降水量地区分布基本趋势是乐安河略高于昌江，上游又稍大于下游。流域多年平均气温１７．５ ℃，多年平均蒸发量１４２６．１ｍｍ。

2 数据来源与研究方法

饶河（以鄱阳镇段为控制断面）来水由信江东大河、乐安河、昌江、区间来水组成。由虎山、渡峰坑站按面积比拟可得到乐安河、昌江两个流域径流量、悬移质输沙量；区间流量及输沙量可查水文等值线图得到；信江于八字嘴处分为东、西大河，将梅港站径流按面积比移至八字嘴，并以东、西大河专用水文站实测分流比成果分配流量，由此可得到信江东大河径流量，而东大河悬移质输沙量可按其径流量占比分配得到。本文选取信江东大河站、昌江的渡峰坑站、乐安河的虎山站为代表站，对１９５２－２０１４年共计６３年的逐日平均流量、逐日平均输沙率数据进行统计计算，以此分析饶河流域水文时间序列变化的趋势与规律。本次分析所用水文数据来源于江西省水文局，个别 缺 测 泥 沙 年 份 数 据（缺 测 率 约４．８％）可由邻近年份的流量－含沙量关系插补。

本文采用水文统计法［２３］分析饶河干支流天然径流、输沙量序列的年内、年际变化特征与年际演变周期，并分析径流量与输沙量之间的关系及影响因素。