小清河河道歷史釋解論文

小清河河道歷史釋解論文

　　１河道演變特征

　　１．１平面形態

　　表征河灣平面形態的參數中，最常用的是總彎曲系數。１９１７年小清河河型較順直，總彎曲系數是１．１０４（彎曲河流＞１．３），河道走向為西南—東北向（見圖２）。１９９６年小清河河型（見圖１）與１９１７年相比基本沒有變化，總彎曲系數為１．０８７。將兩個時期的流域平面圖進行疊加后，基本重合在一起，僅河口段形態有明顯差異。１９１７年的河口較窄，現在的小清河河口則呈明顯喇叭狀向口門方向展開。石村以下河面寬為３０～４０ｍ，羊角溝以下河寬為１００～１２０ｍ，接近口門處主河床寬度在２００ｍ以上［７］。

　　１．２縱剖面特征

　　河床縱剖面一般都是下凹型。比降是河道演變中的關鍵因素，其調整可以通過河床的沿程沖刷、淤積或流路彎曲程度的變化等形式來完成，比降的沿程變化可以看作是沖積河流為實現均衡狀態而自我調整的結果。１９１７年的小清河縱剖面凹度較小，縱剖面的起點睦里莊閘河底高于海平面２９．０７ｍ，終點羊角溝河底高于海平面０．９５ｍ，總高差２８．１２ｍ。計算各段河底比降見表１，１９１７年小清河干流河道形成了０．０１０％～０．０２５％的河底比降，河源段（距睦里莊閘２１．０２ｋｍ）河底比降較陡，至下游逐漸平緩，河源段比降比下游大１．５倍。１９９６年小清河縱剖面形態與１９１７年相似，總高差為２７．９０ｍ，但干流河道河底比降為０．００７％～０．０３９％（見表２），其中河源段比降比下游段大了４倍多。與１９１７年相比，１９９６年小清河河源段河底比降更陡、下游段比降更緩。下游較小的比降有利于維持河道沖淤平衡。１９１７年與１９９６年小清河的河床縱剖面如圖３所示。近８０ａ年來干流河床有沖刷下切的趨勢，其中金家橋閘（距睦里莊閘１６０．０３ｋｍ）以上河段有明顯下切的趨勢，１９１７年與１９９６年小清河河底高差隨河流流向而增大，反映了越向下游方向河床下切越明顯；至金家橋閘以下河段，兩條曲線間距離逐漸縮小，反映了河床沖刷變緩，有沖淤平衡的趨勢。

　　２徑流時空變化

　　根據小清河上游段黃臺橋水文站（１９５６—２００７年）、中游岔河水文站（１９６７—２００７年）、下游石村水文站（１９５６—１９９８年）的歷年逐月徑流量數據分析流域徑流時空分布特征。

　　２．１徑流年內分配

　　從流域整體上看，小清河上、中、下游各站徑流量的季節和月分配規律一致（見圖４～圖６）。季節分配上，夏季（６—８月）最大，秋季（９—１１月）次之，春季（３—５月）最小，其中夏、秋兩季的徑流量占全年徑流總量的６３．０％～６８．２％。最大月徑流量出現在８月，占全年總徑流量的１４．６％～２０．９％；上、中、下游的最小月徑流量依次出現在３—５月，占全年的２．６％～５．７％。徑流量年內分配的差異明顯受降水影響，根據小清河流域１９５１—１９９８年實測降水量數據［８］，汛期降水量與全年降水量呈明顯正相關關系（Ｒ２＝０．８９），汛期（７—９月）的多年平均降水量約占全年的７３．０％。

　　２．２徑流年際分配

　　小清河流域徑流年際變化特征值見表３，上游的變差系數ＣＶ為０．３４，年際極值比為５．３８，反映徑流年際豐枯變化較小；中游ＣＶ增大至０．７１，是上游的２倍，年際極值比也增大，超過上游的３倍，說明中游徑流豐枯變化較大；ＣＶ最大值出現在下游，達到０．９７，實測最大流量為１０８３．３０ｍ３／ｓ（１９６４年），最小流量為０（１９９３年），出現斷流狀況，豐枯變化劇烈。可見小清河徑流年際變化較大，且空間上的差異隨流向明顯增大３．３徑流變化趨勢分析通過線性趨勢分析（見圖７～圖９）可以看出，上、中游年徑流量隨時間有明顯增加的趨勢，下游則相反，呈減少的趨勢。根據累積距平法分析（見圖１０），上游黃臺橋站階段性趨勢變化較小，２０世紀７０年代、９０年代至今為相對多水期，大致表現為枯—豐—枯—豐的規律；中游岔河站變化趨勢較明顯，與上游豐枯變化規律較為一致，多水期也出現在２０世紀７０年、９０年代至今；下游石村站２０世紀５０年代中期至７０年代經歷了枯—豐—枯—豐的變化，但７０年代末之后維持較長的枯水期。

　　３徑流變化對河道演變的影響

　　小清河徑流年內分配的差異反映了汛期降水集中的特點，也體現了對河流形態的影響，響應于近８０ａ河床整體下切的趨勢和對河口形態的塑造。上、中游徑流量隨時間明顯增加的線性趨勢對應于兩個時期小清河縱剖面河底高差隨距離增大的特征。２０世紀７０年代末期以來下游流量的持續衰減對應于河口段沖淤逐漸接近了平衡的狀態。徑流變化與河道演變的一致性也體現了流域內人類活動的強烈影響。由于小清河各支流上中游大量水庫的建設，大量泥沙在庫區淤積，中下游河流輸沙量降低，因此導致河床沖刷。護岸工程的興建造成河道兩岸邊灘上部的橫向淤積比下部快，直至下部產生沖刷。而上中游水量存蓄和開發利用造成的下游流量衰減的變化則導致了河口沖刷作用變緩。因此，小清河徑流時空分布對河流形態塑造和沖淤變化有重要作用，反映了人類活動對流域影響的程度和方式。

　　４結論

　　近８０ａ河道平面形態僅河口段由窄變寬，形成明顯的喇叭形，反映了汛期沖刷作用的影響，對應于流域徑流年內分配的規律。縱剖面演變則表現為隨河流流向河床明顯下切，反映了沖刷作用越向下游方向越強烈，與上中游徑流量隨時間增加的趨勢一致。下游自２０世紀７０年代末流量的持續衰減是造成河口段沖刷變緩的主要原因。

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