沁河河川径流近年连续偏枯成因分析.doc

沁河河川径流近年连续偏枯成因分析•、问题提出沁河是黄河二门峡至花园口区间两大支流2—，发源于山西省长治市沁源县霍山 南麓，由北向南流经山西省的沁源、安泽、晋城、阳城和河南省的沁阳、武陟等具（市）， 于武陟具南贾村汇入黄河19 9 1年水利部黄河水利委员会完成《沁河水资源利用规划》，水资源评价系 列为1 9 5 3〜1 9 8 6年1 9 8 6年以来，沁河实测径流量持续偏枯，突出表现为：一 是减少的幅度较大；二是近十几年来持续偏枯随着沁河流域水资源供需矛盾口益激化，水资源量的评价对止确分析和处理矛盾 的作川越来越明显木文利川传统的分析调查法对沁河水资源进行了还原计算，通过数理统 计和定性分析手段，论证了近年来沁河水资源偏枯的成因二、实测径流还原计算由于《沁河水资源利用规划》已于1 9 9 2年通过了水规总院和黄委共同主持的审杳，木次对1 9 5 3 ~ 1 9 8 6年系列的径流还原岚接采用该规划成果，重点对1 9 86〜1 9 9 8年系列的实测径流采川分项调杳法还原在此次径流还原计算时，主要考虑了影响较人且可泄量还原的因索，包括农业灌 溉用水、工业及城乡生活用水和水库调蓄1、山两境内丁农业及生活耗水量由于受地形条件的限制，沁河流域山曲省境内灌溉条件较并，目前仍没有大中型 灌区，多数为小型水库灌区、水轮泵站灌区和塘堰坝灌区，灌区范用均属河谷川地。

近十几年来，随肴国民经济发展和城市化进程加快，沁河流域的工业及城市生活 川水均有较大增加，这部分用水主要是地下水市于沁河流域特殊的水文地质条件，地表水 和地下水重复量大，开采地下水在某种意义上说就是夺取了地表水，必将导致地表径流的减 少，故木次在天然径流还原时，除考虑了引地表水的耗水外，还考虑了开采地下水的耗水2、沁河下游灌溉引水量沁河下游位于河南省境内，引沁灌溉历史悠久，新中国成立后又冇较大发展五 龙口以上为河南省供水的引水口有引沁济湃、广惠渠、兴利渠三个；山路平以上为河南省供 水的引水口有丰收渠、引丹渠两个，这些引水口具有实测的年月引水资料1 9 5 3〜1 9 8 6年系列天然径流量成果已通过审查，本次仅对1 9 8 6〜19 9 8年系列天然径流成果的合理性进行分析从资料可靠性、上下站年径流关系分析、与 类似研究成果对比、降南径流关系分析验证，木次天然径流量的计算结果无论是在定性上还 是在定量上，都是比较合理的19 9 1年完成的1 9 5 3〜1 9 8 6年的3 3年天然径流量系列，加上本次还原的1 9 8 6 ~ 1 9 9 8年的1 2年天然径流系列，共同组成1 9 5 3〜1 9 9 8年的4 5年天然径流系列。

与1953〜1986年系列相比，1 9 8 6〜1 9 9 8年系列的多年平均夭然 年径流量明显偏低对1 9 8 6〜1 9 9 8年系列，五龙「I站多年平均天然年径流量为7. 7 3亿立方米，山路平站为2. 1 8亿立方米，五龙口 +山路平为9. 9 1亿立方米，分别比1 9 5 3〜1 9 8 6年系列减少6.14亿立方米、0.96亿立方米和7 . 1亿立方米, 减小幅度分别达4 4%、3 0%和4 2%从沁河流域历年夭然年径流变化趋势可以看出， 近I几年来径流量是逐渐衰减的三、19 8 6年以来天然径流持续偏枯原因分析1、降雨径流关系未发生人的变化五龙口、山路平以上1 9 8 6 - 1 9 9 8年系列降雨量只有5 4 4毫米，比1 95 3〜1 9 9 8年系列偏少9 1亳米，减少幅度达14. 3 %从降雨量5年或1 0年滑动 平均线来看，2 0世纪五六十年代总体上属丰水期，7 0年代为平水期，八九-| •年代为枯水 期沁河流域天然径流最与降南的变化趋势相同，但衰减幅度更大，趋势更加明显 以五龙口 +山路平的天然径流过程为例，1 9 5 3〜1 9 8 6年系列多年平均天然年径流量 为1 7 . 0 1亿立方米，1 9 8 6〜1 9 9 8年系列仅有9.91亿立方米，比1 953〜 1 9 8 6年系列减少7. 1亿立方米，减少幅度达4 2%。

从降雨过程与径流系数的变化过程线看，两者的衰减趋势基本上是一致的这一 情况说明天然径流暈的衰减与流域降雨偏枯有着肓接的关系2、相似典型年（段）的径流系数基木相同近十几年来，沁河流域大规模的煤矿开采、人工集雨等人类活动影响加剧，本次 以19 8 6年为分界点，选择19 8 6年前后降南条件相似的年份进行对比分析，在降雨条 件相并不大的情况下，看径流量是否有明显的变化对一五龙口站，1 9 8 6年前五龙口以上地区曾发生连续5年降雨量偏枯的系列冇1 9 7 7 - 1 9 8 2年，多年平均降雨量为5 3 7亳米，与1 9 8 6〜1 9 9 8年系列多年平均降雨量5 3 9毫米基木相同前者多年平均天然径流量为8 . 0 2亿立方米,径流系数 为0. 16；后者多年平均天然径流量为7 . 7 3亿立方米，径流系数为0. 1 5可见, 血龙口以上降雨径流关系并没有太大变化对山路平站，1 9 8 6年前山路平以上地区曾发生连续4年降雨量偏枯的系列有1 9 7 8〜1982年，多年平均降雨最为5 4 8毫米，与1 986〜1998年系列多年 平均降雨量5 5 8亳米相差不大前者多年平均夭然径流量为2 . 2 2亿立方米,径流系数 为0 . 13 2；后者多年平均天然径流量为2.18亿立方米，径流系数为0 . 128，相 差U・0 4。

可见，山路平以上地区降南径流关系也没有发生太大变化由于沁河人部分穿行在太行山区，地质条件为石灰岩、砂岩及页岩，砂岩、页岩 易风化，石灰岩溶洞发冇，泉水较多，故沁河流域的稳定下渗率较大，其径流系数大小与一 定最级的雨最冇关，当连续几年降雨量偏枯（如年降南最小于6 0 0毫米），则径流系数明 显偏小2 0世纪五六|-年代沁河流域径流系数Z所以偏大，平均为0・2 5,就是由于该 时期属丰水期，年平均降雨量约为6 6 5毫米左右2 0世纪7 0年代为平水期，径流系数 减小为0. 2 02 0世纪八扎I •年代为枯水期，尤其是9 0年代年平均降雨量仅为5 2 5 毫米，因此流域平均径流系数只有0 . 1 5从以上五龙口、山路平两站不同时期的相似典 型年（段）对比分析可知，近2 0年径流量偏枯主要是降雨持续偏枯所致3、径流系数随降雨呈的偏枯而衰减由于降雨量的持续偏少，使得前期影响雨量偏小，十-壤含水量降低，致使沁河流 域的径流系数明显偏小五龙口以上地区，1 9 5 3〜1 9 8 6年系列多年平均径流系数为 0 . 2 3 , 1 9 8 6〜1998年系列仅为0.15山路平以上地区，1 9 5 3〜1 9 8 6年系列多年平均径流系数为0. 17, 1 9 8 6〜1 998年系列仅为0・1 3。

在1 9 5 3〜1 9 8 6年系列中，五龙口以上地区连续5年降雨量偏枯的1 9 7 7〜1 9 8 2年系 列，其多年平均降雨最为5 3 7毫米，与1 9 8 6 ~ 1 9 9 8年系列平均降雨最基本相同, 而径流系数也仅为0.16，与1 986〜1998年系列多年平均径流系数0.15相差 不大，说明当沁河流域降雨量若持续偏枯在6 0 0亳米以下时，径流系数则显著侃小4、前期降雨对径流影响较人沁河流域产流量变化受前期降雨量的煤响较人，如19 5 5年飞岭以上的降南量 为6 8 6毫米，产流量为4. 0 8亿立方米，由于1 9 5 5年的降雨量较大，1 9 5 6年在 降雨量为5 8 8亳米的情况下，产流量为5. 4 2亿立方米反之当流域降用量持续偏少时, 产流最衰减也相当快如1 9 8 7年降南最为5 8 1毫米，与1 9 5 6年相羌不大，而产流 量仅为U. 6 3亿立方米，这不仅是受当年降雨量偏小的影响，而且也受到1 9 8 6年降雨 量（3 6 1毫米）偏小的影响综上分析，1 9 8 6年以来沁河天然径流持续偏枯主要还是降雨偏枯所致。