郁江南寧站含沙量變化趨勢分析

李偉娟

(廣西壯族自治區水文水資源局南寧水文站, 廣西 南寧　530007)

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郁江南寧站含沙量變化趨勢分析

李偉娟

(廣西壯族自治區水文水資源局南寧水文站, 廣西 南寧530007)

本文介紹了南寧郁江水文基本情況，運用Excel回歸擬合曲線分析了郁江流域含沙量、輸沙量、徑流量三者變化趨勢，對三者進行了回歸擬合分析，得出結論：郁江流域水沙關系平穩，水土流失現象呈現下降趨勢。

郁江流域； 含沙量變化； Excel擬合曲線； 研究分析

1　基本情況

1.1流域概況

郁江是珠江流域西江的主要支流之一，它由上游左江、右江兩條支流及郁江干流組成。其中，左江發源于越南北部的涼山省境內，右江發源于我國云南省的廣南縣龍山，二江在南寧市郊區宋村匯合后稱為“郁江”。郁江(南寧段稱為邕江)自西向東穿越南寧市區，將其自然分劃成南北兩岸。南寧水文站(簡稱南寧站)是郁江上游的控制站，即為邕江的控制站，集水面積72656km2。

1.2泥沙概況

郁江的泥沙來源于流域表層的巖石風化和上游河床中床沙的運移。非汛期河水含沙量很小，只有少量河道小粒徑床沙運移。汛期，每發生暴雨洪水，大量泥沙隨坡面流匯入河道。同時，隨著河流水量加大，水流流速增大，河道挾沙能力呈指數規律增長，沙峰陡漲，沙峰一般與洪峰基本相應，也有峰前沙和峰后沙。其變化的特征和規律為：汛期(5—10月)大，非汛期(1—4月、11—12月)小；豐水年大，枯水年小。南寧站年最大斷面含沙量和年最大日平均輸沙率主要集中在6—9月。

1.3水利工程概況

目前，南寧站上游左江、右江已建成了許多水利工程，主要有百色水利樞紐、澄碧河水庫、金雞灘水電站、那板水庫、左江水電站、客蘭水庫、山秀水電站等，這些水利工程攔蓄洪水、調度運行對南寧的洪水都有一定的影響，尤其是左江干流上的左江水電站，右江干流上的百色水利樞紐、金雞灘等電站，對邕江南寧河段中小洪水影響相當明顯。

2　分析資料

本文采用郁江南寧站1954—2013年60年逐年平均含沙量、輸沙量和徑流量資料，分析懸移質含沙量的變化趨勢。分析結果見下表。

南寧站多年平均含沙量、輸沙量、徑流量計算分析表

2.1流域年徑流量變化趨勢分析

圖1　郁江流域徑流量變化趨勢

馬學尼等人于1989年研究認為地表水資源量主要取決于河川徑流量。所謂徑流，是地球水體自然循環的重要環節，河川徑流量則能夠很好地表明陸地水循環與水量平衡的關系。影響徑流的因素主要有降雨、地質地貌、人為活動等。根據南寧站水文統計數據，采用Excel折線圖對郁江流域徑流量的年份變化趨勢特征(見圖1)進行分析。分析表明:郁江流域的徑流量總體表現出減少趨勢。1954—1970年，年徑流量隨年份變化較小，總量偏小；20世紀70年代到80年代初期，徑流量變化較大，出現徑流量明顯增大的趨勢；1989—1997年，表現出遞減趨勢；1998—2009年，徑流量明顯趨于增加，階段性變化特征比較復雜，隨后一直到2013年徑流量呈階段性減少的趨勢。徑流量變化趨于平穩，2013年為336.7億m3[1]。

2.2流域輸沙量變化趨勢分析

圖2　郁江流域輸沙量變化趨勢

雨水沖刷攜帶地表泥沙進入河流，并由河流上游向下游移動，形成的河水挾帶的泥沙數量，稱為輸沙量。河流流經的流域如果降水量多、降水強度比較大、河流所在流域的植被破壞嚴重、地面坡度變化比較大，將會造成輸沙量增加；反之，輸沙量就小。為了很好地分析郁江流域輸沙量變化特征趨勢，采用Excel折線圖對輸沙量數據進行分析(見圖2)。分析表明：近60年來，郁江流域輸沙量總體趨于減少。20世紀50年代到60年代初期，流域植被破壞較小，河流徑流量偏小，流域輸沙量趨于穩定，且含量較低；1968—2002年，由于國內環境影響，存在亂砍濫伐、任意開荒的情況，造成植被破壞嚴重，尤其是1968年和1986年，存在突變的趨勢，分別達到了2190萬t和2150萬t；而在2007年,隨著大面積干旱蔓延，降低幅度最大，為105萬t。因此，這一時期郁江流域輸沙量變化趨勢明顯，輸入量增加，特征趨勢比較復雜；2002年以后，隨著國家環境治理力度加大，國家對水利、環保的重視，郁江流域水利設施得到重建，流域植被得到很好保護，而且，隨著降雨量的變化趨于穩定，降雨偏少，流域輸沙量明顯減少[2]。

2.3流域年平均含沙量變化趨勢分析

河流年平均含沙量反映的是流域徑流攜帶泥沙的能力， 直接客觀地反映了流域水沙關系。基于南寧水文站觀測到的資料數據，對20世紀50年代以來郁江流域年平均含沙量的演變過程、變化趨勢進行分析(見圖3)。

圖3　郁江流域年平均含沙量變化趨勢

分析表明：近60年來，南寧郁江流域年均含沙量呈現減少趨勢。這充分說明了隨著年份的變化，郁江流域徑流和泥沙的協同性趨于減弱的態勢，尤其近10年來，隨著國家相關政策的出臺，國家治理水利設施和環境保護的力度加大，水土保持較好，河流疏浚和綜合治理效果顯著[3]。

2.4流域水沙關系擬合分析

河流徑流量變化與泥沙輸入量變化具有密切的相關性。在Excel 中利用繪制年徑流量—輸沙量關系散點圖，再根據散點圖添加曲線的方法對兩者關系進行對數曲線、直線擬合分析。兩者關系的擬合效果通過回歸曲線分析，R2表示復回歸系數，R表示擬合優度，通過R的大小可以檢驗出兩者關系的擬合程度。圖4中回歸分析得到的復回歸系數為0.8051。

圖4　郁江流域年徑流量、年輸沙量擬合曲線

圖5為郁江流域年平均含沙量、年徑流量、年輸沙量三者擬合曲線。圖5表明:三者擬合度為0.8614，擬合程度比較好。經過近10年來水土保持治理以及退耕還林的強化治理，郁江流域水沙關系平穩，水土流失現象呈現下降趨勢，從另外一個方面也說明了水土流失治理措施以及退耕還林工程實施，對流域水沙動力關系有削弱作用，南寧郁江流域徑流量、輸沙量以及含沙量關系存在減少程度趨弱的態勢[4]。

圖5　郁江流域年平均含沙量、年徑流量、年輸沙量擬合曲線

3　結　語

通過Excel擬合曲線的分析方法，分析郁江流域徑流、輸沙、年均含沙量等水沙關系，有助于水土保持以及水域的管理和保護。研究表明：郁江流域水沙關系趨于平穩，水土流失現象呈現下降趨勢。也在某種程度上反映出水土流失治理措施以及退耕還林工程實施，對流域水沙動力關系有削弱作用。郁江流域環境較為復雜，水沙關系影響因素比較多，對于郁江流域的保護還需要做進一步研究。

[1]李世強,鄒紅梅.長江中游螺山站水位流量關系分析[J].人民長江,2011，42(6):87-88.

[2]付艷玲.近50年來黃河中游典型流域水沙變化趨勢分析[D].咸陽：西北農林科技大學，2011.

[3]張春海.Excel回歸分析擬合河流水位-流量關系[J].吉林水利，2013(9)：41-43.

[4]徐偉成,白雪.贛州上游河流含沙量變化趨勢分析[J].江西水利科技,2001,27(4):242-245.

Analysis on sediment content change trend in Yujiang Nanning Station

LI Weijuan

(GuangxiZhuangAutonomousRegionHydrologyWaterResourcesBureauNanningHydrologicalStation,Nanning530007,China)

In the paper, the basic hydrological situation of Nanning Yujiang is introduced. Excel regression fitting curve is utilized for analyzing change trend of sediment content, water conveyance and runoff in Yujiang River Basin. Regression fitting analysis is implemented on the three aspects. The following conclusion is obtained: water-sediment relationship is stable in Yujiang River Basin, and water loss and soil erosion phenomenon show a decline trend.

Yujiang river basin; sediment content change; Excel fitting curve; research and analysis

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2016.03.020

TV14

A

2096- 0131(2016)03- 0072- 03