基于遼河干流鐵嶺站河道淤積及斷面變化研究

于惠海

(遼寧省丹東水文局，遼寧 丹東118001)

1 概 述

鐵嶺站建于1933 年，選取1956—2013 年的數(shù)據進行計算分析。1969—2013 年鐵嶺站平均輸沙量為473.2 萬t，略小于遼河干流的遼中站529.54 萬t，其最大年輸沙量為2500 萬 t(1994 年)，極值比為379.94［1］。

2 年輸沙量變化

遼河干流鐵嶺站輸沙量變化比徑流量變化更加劇烈。1956—2013 年間，鐵嶺站最大年輸沙量為8550 萬t(1959 年)，次大為4690 萬t(1956 年)。年輸沙量大于2000 萬t 的有10 a，分別是1956 年、1959 年、1960 年、1962 年、1963 年、1964 年、1986 年、1993 年、1994 年和1998 年。最小輸沙量出現(xiàn)在2002 年，為6.58 萬t。1956—2013 年鐵嶺站多年平均輸沙量891.84 萬t，極值比為1299.39;因鐵嶺站建立時間早于其他典型站，為保證數(shù)據系列長度相似，使數(shù)據具有可比性，故選取1964—2013 年的數(shù)據進行計算比較。1964—2013 年鐵嶺站平均輸沙量為523.99 萬t，極值比為436.17，年輸沙量變化見圖1。

3 輸沙量滑動均值變化

鐵嶺輸沙量3 a滑動均值變化過程中，從1958 年均值開始，到1960 年出現(xiàn)歷史最大值，為3 650 萬t，逐漸下降到1963 年，1964 年回升到與1959 年相同的水平，1958—1964 年間，輸沙量3 a滑動均值均保持在2000 萬t 以上，說明50 年代末60 年代初水土流失特別嚴重。1966 年均值下降到2000 萬t 以下，之后開始一個較長的下降過程，逐漸下降到500 萬t以下的水平，一直到1985 年開始回升，從1986 到2000 年的15 a間，輸沙量進入一個短周期波動階段，大部分年份輸沙量在500 ～1 000 萬t范圍內波動，2001 年至今，輸沙量下降到一個平穩(wěn)階段，年輸沙量都穩(wěn)定在200 萬t以下。輸沙量5 a滑動均值變化過程從1960 年均值開始持續(xù)到1966 年，5 a滑動均值均在2 000 萬t以上，然后開始逐漸下降，到1984 年均值最小，為56.35 萬t，然后又開始回升，1987 年后基本持平5 a，經過1992 年短暫的下降后，5 a均值開始緩慢回升，在1995 年達到近30 a 的最大值，為1 665.6 萬t，相當于最高均值(1963 年)的42.9%。1996 年開始，輸沙量5 a均值開始逐漸下降，2003 年以后趨于穩(wěn)定，輸沙量5 a均值在170 萬t以下變化。鐵嶺輸沙10 a滑動均值從1965 年開始，1965 年均值歷史最大，為2 889.86 萬t，然后進入一個長達20 a的平穩(wěn)下降階段，至1985 年出現(xiàn)最小值，為139.06 萬t，僅相當于最大值的4.8%。1986 年進入一個10 a平穩(wěn)增長階段，至1995 年出現(xiàn)最大值，為1 363.9 萬t，相當于最大值的47.2%，之后又開始了平穩(wěn)回落，2008 年以后，輸沙量10 a滑動均值一直保持在120 萬t以下。輸沙量滑動均值變化過程見圖2。

圖1 鐵嶺站年輸沙量年際變化圖

圖2 鐵嶺站輸沙量滑動均值變化過程線圖

4 歷年斷面變化

鐵嶺遷過3 次站，只有鐵嶺1969—1981 年和鐵嶺(三)1992—2004 年具有代表性，2005—2013 年斷面起點距0 ～850 m逐年進行城市建設，面積逐漸縮小，沒有代表性。鐵嶺站同水位取60.2m，基本上包括了大斷面所有可變部分的面積。各年均采用汛前大斷面資料計算、繪制，也即當年的點反映的斷面沖淤變化為上年情況，分析過程線可得:鐵嶺1969 ～1981 年斷面無大的變化，1970 年淤積，到1972 年逐漸沖刷，1973、1974 年淤積，1975、1976 年逐漸沖刷，1977 年淤積，1978、1979 年沖刷，1980 年淤積;鐵嶺(二)站1982—1991 年沖淤變化大，1982 年沖刷，83、84 年淤積，85 年沖刷，86、87 年淤積，88 年沖刷，89、90 年淤積;鐵嶺站(三)1992—1994 年斷面無大的變化，1995 年～1997 年逐漸沖刷，1998 年淤積，1999年沖刷，變化最大的1998 年斷面面積3720 m2，1999年面積3289 m2，淤積面積431 m2。究其原因是1998年大水產生沖刷。2000 年—2003 年逐漸淤積，見圖3。

圖3 鐵嶺站歷年同水位級斷面面積變化曲線圖

可以看出1995 年主槽右岸明顯沖刷，1995 年汛前過水斷面面積3 359 m2，1996 年汛前過水斷面面積3 563 m2，1995 年沖刷面積204 m2，1997 年汛前過水斷面面積3 628 m2，1996 年沖刷面積65 m2，1998年汛前過水斷面面積3 889 m2，1997 年沖刷面積261 m2，1999 年汛前過水斷面面積3 289 m2，1998 年淤積面積600 m2;2010 年汛前過水斷面面積2 652 m2，2011 年汛前過水斷面面積2 747 m2，2012年汛前過水斷面面積2 812 m2，2013 年汛前過水斷面面積2 815 m2，可見沖淤變化基本上是交替進行的。

［1］劉立權.遼寧干流輸沙水量研究［D］.大連:遼寧師范大學，2013.