城市景觀建設翻板壩前后賈家坊水文站泥沙變化趨勢分析

操越 操道友

1. 湖北省恩施土家族苗族自治州水文水資源勘測局 湖北 恩施 445000

2. 湖北省十堰市水文水資源勘測局 湖北 十堰 442000

引言

鄖西縣大體上北高南低，北部和南部分別為東西走向的秦嶺和漢水。全境山系都屬于秦嶺山脈東南支脈，大體呈西北－東南走向，主要山峰有松山、鄖西大梁等；受地形影響，境內河流大都由北向南注入漢江，主要河流有金錢河、天河等。縣內居民大都居住在沿河谷地和山間盆地，最為集中的地區是天河流域中游，此處大都為丘陵、寬谷和緩坡地，土地肥沃、供水方便，城關鎮即在此地。

天河是漢江中游上段干流左岸一級支流，為陜鄂省界河流。發源于陜西省山陽縣東南部山區（在陜西省稱南水河），自北向南流，于鄖西縣土門鎮茅坪村大凹入湖北省境內，流經鄖西縣城于觀音鎮天河口入漢江，全長99km，集水面積1608km2。省內河長64.9kn，區間面積1183km2。天河流域水系發育，支流眾多，5km以上支流39條，20km以上支流6條，50km以上支流1條。干流河道坡度3.6‰，流域平均高程海拔644m，河道彎曲系數1.9，河網密度0.5km/km2。

匯流面積100km2以上的支流有匯河、五里河、安家河和大麥峪河等。河源高程在1600m左右，河口高程157m，流域平均寬度10.5km左右，河谷多呈“V”形或“U”形，常水位時水面寬平均為15～30m。天河屬山溪性河流，具有水急坡陡的特點。

1 水文站基本情況

賈家坊水文站是控制天河入漢江的基本水文站，站址位于湖北省鄖西縣城關鎮天河坪村，東經110°25′、北緯32°58′。距鄖西縣城約8km，距河口18km，屬長江流域漢江中游水系天河代表站，集水面積1281km2，其中省外面積425km2。1958年10月設站，有1955-2020年完整的水位、流量、降水量整編資料成果，1960-1961開始泥沙測驗，1962年停測，有1960-1961、1963-2020年完整的泥沙整編資料成果。

測驗河段較順直，左岸為崖石陡山，右岸為斜坡地。基本水尺斷面下游約150m處有彎道和淺灘，基下130m處有景觀壩。河床有砂卵石組成，沖淤變化較大。2009-2013年鄖西縣城建設4級城市景觀翻板壩，第4級翻板壩在賈家坊水文站基本水尺斷面以上3km處 。

天河歷史上最大洪峰流量3300m3/s，發生于清光緒二十六年（1900）。據實測最大流量2160m3/s，發生于1975年8月8日，最小流量0.002m3/s，發生于2016年7月20日。實測年最大輸沙量207萬t，發生于1975年；年最小輸沙量0.132萬t，發生于1981年；實測最大斷面平均含沙量106kg/m3，發生于1987年6月5日。

2 徑流量-輸沙量變化分析

賈家坊水文站多年平均徑流量為3.205億m3，多年平均輸沙量為29.8萬t。賈家坊水文站多年平均徑流量與多年平均輸沙量見表1。

表1 賈家坊站多年平均徑流量與多年平均輸沙量

由表1可知，天河流域建設翻板壩前賈家坊水文站（1963-2013年）的多年平均徑流量為3.331億m3、多年平均輸沙量為33.2萬t，建設翻板壩后（2014-2020年）多年平均徑流量為2.289億m3、多年平均輸沙量為5.21萬t；與建設翻板壩前相比，天河流域賈家坊水文站年平均徑流量減小31.3%，年平均輸沙量減小84.3%[1]。

賈家坊水文站來水來沙年內分配統計資料分析表明，來水來沙主要集中4-10月，建設翻板壩前4-10月來水量約占全年76.8%、建設翻板壩后4-10月來水量約占全年的76.3%，徑流量的變化不是很大；而來沙量，由于賈家坊水文站枯季是有沙取沙，建設翻板壩前5-10月來沙量約占全年94.8%，建設翻板壩后4月份沒有沙就沒有取沙，5-10月來沙量約占全年100%。

從年內分配水量來看，建設翻板壩前后1-9月月平均流量呈遞增趨勢，9月份達最大，9月份以后不斷遞減，建設翻板壩前后的水量總體變化不大。見圖1。

圖1 賈家坊水文站建設翻板壩前后月均流量變化

從年內分配沙量來看，建設翻板壩前4-7月沙量總體呈逐漸增加趨勢，尤其是7月增幅最大，建設翻板壩后4-7月沙量也不斷增加，但增幅有所減少。從年內分配變化看，建設翻板壩后沙量大幅減少主要發生在7-8月，與建設翻板壩前相比，建設翻板壩后7-8月多年平均輸沙率減少87.3%，多年平均含沙量減少70.0%[2]。建設翻板壩前后賈家坊水文站月均輸沙率、月均含沙量見圖2、圖3。

圖2 賈家坊水文站建設翻板壩前后月均輸沙率變化

圖3 賈家坊水文站建設翻板壩前后月均含沙量變化

3 汛期7-8月均含沙量變化分析

圖4為賈家坊水文站7-8月平均含沙量變化圖。由統計資料分析表明，1963-2013年（建設翻板壩前）賈家坊站平均含沙量在0.004～7.90kg/m3間變化，含沙量平均值為1.86kg/m3；2014-2020年（建設翻板壩后）平均含沙量明顯減小，即在0～3.47kg/m3間變化，含沙量平均值為0.561kg/m3與建設翻板壩前相比，含沙量均值減小了69.8%[3]。

圖4 賈家坊水文站建設翻板壩前后7-8月平均含沙量變化

4 結束語

綜上所示，鄖西縣城市景觀建設翻板壩后，賈家坊站多年平均徑流量、多年平均輸沙量比建設翻板壩前均有不同程度的減小，分別減小31.3%、84.3%。從年內分配看，建設翻板壩后沙量，總體呈現下降趨勢，大幅減少主要發生在主汛期7-8月，與建設翻板壩前相比，建設翻板壩后7-8月多年平均輸沙率、平均含沙量分別減少87.3%、70.0%；建設翻板壩前，7-8月多年平均含沙量均值1.86kg/m3，建設翻板壩后7-8月多年平均含沙量平均值為0.561kg/m3，與建設翻板壩前相比，含沙量均值減小了69.8%。