黄河上游泥沙特性分析

洮河为本区问最大支流，年均径流量为５ｌ亿ｍ３，但也是黄河上游产沙量较大的河流，多年平 均人黄泥沙２７３７万ｔ。与７０年代以前相比，８０年代输沙量有所下降，为２４８８万ｔ。
产沙区分布，洮河中、上游为河源草原区和茂密的森林，地面覆盖度高，水源涵养条件好，人
类活动影响小，产沙量较小，各年代输沙模数在１０００ ｔ舳ｌ＇１２．ａ以下。
２黄河上游水沙分布特征
２．１水沙分布
黄河上游是黄河流域主要来水区。水沙特点是水量大，含沙量低，水沙异源，时空分布不均匀。 黄河上游于支流主要水文站实测年水沙量见表１。
从表１可以看出：黄河上游的水主要来自唐乃亥以上，年均水量２０３．９亿ｍ３，占兰州站水量的
６５％；唐乃亥至循化区间来水较少，区间加人水量年均１３．３亿一；循化至兰州区间来水量较大，区
河名 黄河 黄河 黄河 黄河 黄河 黄河 黄河 黄河 黄河 湟水 大通河 隆务河 大夏河 洮河 庄浪河 祖厉河 清水河 十大孔兑’
表２
站名 玛曲 唐乃亥 贵德 循化 兰州 安宁渡 下河沿 石嘴山 头道拐 民和 享堂 隆务河口 折桥 红旗 红崔子 靖远 泉眼山
黄河上游各水文站历年输沙量统计衰
１９５４－１９６９ ３９１ １０３３
１黄河上游概述
黄河上游是指河口镇以上地区，面积约３８．６万ｋｍ２，占全河总流域面积的５１．３％。汇入的主要 支流有白河、黑河、隆务河、大夏河、洮河、湟水、祖厉河、清水河、大黑河等。
根据区域地势地貌特征，黄河上游可分为三个河段，即： 河源至龙羊峡为黄河上游的上段，位于青海高原，南界巴颜喀拉山脉，西界昆仑山脉，北临柴 达木盆地，积石山横亘其中，控制面积１３．１万ｋｍ２，占流域总面积１６．５％。属高寒草原地貌。 龙羊峡至下河沿区间位于青海高原和黄土高原的结合部，地势由西向东呈阶梯状下降，流域面 积１２．３万ｋｍ２，占流域总面积１６．３％。黄土高原西起日月山，东至太行山，南靠秦岭，北抵鄂尔多 斯高原，大部分在黄河中游。黄河上游在洮河以下的一些支流流经黄土高原，土质松散，垂直节理 发育，植被稀疏．水土流失十分严重，是黄河上游泥沙的主要来源地。 下河沿至河口镇是黄河上游的下段，位于长城以北，腾格里沙漠和毛乌素沙漠之间，流经黄河 河套平原，流域面积１３．２万ｋｍ２，占流域总面积１７．６％。
５２ ８
４７．２
２０７ ３
７６１
２３．９
１８７５
黄
循化
１９５４．２０００
５２ ９
４７ ｌ
２１７．２
８２．４
１７ ６
３５０５
河
干
小川
１９５４－２０００
４６ ３
５３ ７
２６４ ８
８３ ８
１６ ２
２９５９
流
兰州
１９５４－２０００
５０．７
４９ ３
３１４．７
８７ ６
１２．４
７５３５
安宁渡
１９５４－２０００
５１ Ｏ
循化至兰州区间安宁渡区间主要有大夏河、洮河、湟水、庄浪河等支流加入。 本区间沙量增加较多，主要原因是区间支流加入，如湟水、洮河产沙量较大，这两条河下游位 于属黄土丘陵沟壑区，沟壑纵横，植被稀少，黄土裸露，水土流失严重，是黄河上游泥沙的主要来 源区之一。 兰州站年均输沙量为７３５４万ｔ，其中１９５４～１９６９年输沙量为１１８４４万ｔ，１９６８年后由于刘家峡 水库的运用，水库的蓄水拦沙作用，沙量减少，如７０年代年均沙量降为５７３６万ｔ。
８６４０ ９０１１
１７３３６
１１３７１
９７５９
３９８４
２１０８
２１９０
１１０７
１００４
３５９
３６３
３５２
１８２
１５６ ４２５ ２７９５
１５９ ４０６ ２９６２
１８１ １９２
２４踮
１９３
１４５
１０７
７２２３
５０ｓｌ
３８２５
３０４４
１９１５
１７９５
２９００
２２９０
４２１０
１９５４—２０００ ４４４ １２７６ １８７６ ３４９８ ７３５４
３）湟水 湟水也是上游沙量的主要来源之一，６０、７０年代，民和站来沙量相差不大，年均２１００万ｔ，８０、 ９０年代沙量减少明显，年均在１０００万ｔ左右，主要是由于水土保持与气候的共同作用。 从产沙区分布分析，湟水上游河源一带以及脑山地区仍保留着高山草甸地貌，自然植被较好， 人类活动影响不大，水土流失较轻，各年代输沙模数均在２００ｔ／ｋｍ２．ａ以下。中游西宁至大峡区间地 貌类型主要有石山林区、土石山区、黄土丘陵沟壑区，输沙模数一般在１０００ ｔ／ｋｍｚ．ａ以下。 产沙区主要集中于下游黄土丘陵沟壑区，这一地区多为浅山，植被覆盖率很低，人类活动频繁，
４９ ０
３０７４
９０ ８
９２
１３８１２
洮河 湟水
头道拐 红旗 民和
１９５４－２０００ １９５４－１９９０ １９５４—２０００
４６７ ５４．２ ５３ ９
５３３ ４５ ８ ４６．１
２２３．２ ５１．１ １６４
６５．３ ８８ ７ ９２．０
３４１ １１．３ ８Ｏ
１１３３２ ２７１２ 】６５５
大通河
享堂
１９５４—２０００
黄河上游泥沙特性分析
钱云平１范文华２林银平１
（１黄委会水文局郑州４５０００４，２山东水文水资源局济南）
摘要：黄河上游是黄河流域主要产流区，总体上，水沙特点是水量大，含沙量低，水沙异源，时空分布 不均匀。本文根据黄河上游水沙资料，阐述了上游不同区间、流域产沙特性，分析了其变化趋势及其变化 原因。 关键词：黄河上游泥沙输沙模数
２１２
水土流失严重，输沙模数均在２５００ ｔ／ｋｍ２．ａ以上，１９５４～１９６９年最大输沙模数为７２６０仇∞ｚ＿ａ，８０年 代由于水土保持作用，年最大输沙模数下降为３２００ ｔＪｋｎｑ２，ａ。
支流大通河位于流域北部，上、中游植被良好，人类活动影响小，产沙量很小，输沙模数均在 ５００ｔ／ｋｎｌ２．ａ以下。下游地区为黄土丘陵沟壑区，产沙量稍大，输沙模数均在１０００～１５００ｔ／ｋｌｎ２·ａ之间。 大通河总体产沙量不大，多年平均为３１７万ｔ，８０年代只有１８２万ｔ。
１３８７５ １３４０７ １３１４２ “３３０ １６５４
３１７ １６４ ３４７ ２７３７ １５２ ５５８０ ２３９５ ３１００
注：该拦数据截止到１９８９年，该数据摘自《黄河水沙变化研究》第一卷（上册）Ｐ４Ｍ
３．１黄河上游唐乃亥以上
黄河上游唐乃亥以上地区位于青藏高原东北部，主要地貌类型有高山积雪区、沼泽草地区、丘
洮河下游属黄土丘陵沟壑区，沟壑纵横，植被稀少，黄土裸露，水土流失严重一。各年代输沙 模数均在３０００ ｔ／ｋｒｌｌ２．ａ以上，且各年代输沙模数峰值均出现在支流东峡河流域，最大达到８５６０ ｔ／ｋｍ２．ａ
（１９５４～１９６９年系列），７０年代以后各年代输沙模数峰值有所降低，１９８０～１９８９年最大输沙模数为 ６７９０ｔ／ｋｍＺ．ａ，主要原因是流域大力开展水利水保工程，这些措施起到了拦蓄泥沙的作用。
间加入水量年均为９７．５亿ｍ３；兰州至头道拐区间为流域干旱区，降水量很小，区间产流很少，本区 间宁蒙灌区为黄河流域最大的灌区，引水量很大，近年来，耗水量近１００亿ｍ３，因此头道拐水量明
显减少，１９５４～２０００年，兰州站年均水量为３１４．７亿ｍｊ，而头道拐水量仅２２３．２亿矗。
从沙量分析，呈现出显著的水沙异源特性，唐乃亥以上来沙量很小，年均仅１２９１万ｔ，自循化 进入黄土高原区．沙量开始大量增加，循化至兰州区间水量增加９７．５亿ｏ，沙量增加了４０００万ｔ； 兰州至安宁度，来水量很少，但来沙量大幅增加，主要是支流祖厉河和清水河的来沙量，两河年均 来水量加起来仅２．４亿ｍ’，而来沙量则多达７９３５万ｔ。
４）庄浪河 庄浪河虽然河道和黄河贯通，但由于干旱和人类活动影响，４０多年来很少向黄河输入径流泥沙， 年均输沙量只有１５２万ｔ。 ３．４兰州区间至安宁渡区间 本区间沙量增加较大，几乎增加一倍，主要是支流祖厉河沙量的加入，这条河水量不大，年均 径流量只有１．３亿ｍ３，但产沙量很大，平均达５５８０万ｔ（１９５４～２０００年）。 祖厉河流域地处黄土高原西部，属黄土丘陵沟壑区，土层深厚，塬、梁、峁交错，沟壑纵横。 流域植被属温带半干旱草原和干旱草原，自然植被稀疏，生态环境失调。祖厉河流域１９７０年以前人 类活动影响较小，加上降水偏丰，产沙量很大，１９５４～１９６９年年均产沙７２２３万ｔ，输沙模数除关川 河流域低于５０００ｔ／ｋｉｎ２外，其它区域都在６０００ｔ／ｋｉｎ２以上，局部达到１０２９０ｔＪｋｌｎ２。７０年代后，由于 流域内大力开展水利水土保持，特别是８０年代小流域综合治理速度加快，加之水库、灌溉工程的建 设，改变了下垫面条件，同时８０年代由于降水偏枯，因而使产沙量减少，８０年代产沙量下降到３８２５ 万ｔ，１９８０－－１９８９年输沙模数峰值为６４７０ ｔ／ｋ／ｎ２。 安宁渡以上年均来沙量为１３８７５万ｔ．其中１９５４～１９６９年年均来沙２１０４８万ｔ，９０年代为９４６３万ｔ。 ３．５安宁渡至河口镇区间 该区属于黄河流域的干旱地区，受降水和蒸发的共同作用，本区基本呈现干旱地貌景观，主要 支流有清水河、红柳沟、苦水沟、都思兔河、十大孔兑和大黑河等，人黄水量很小。 本区间清水河产沙量较大，它处于黄土高原的西北边沿，地貌以黄土覆盖的丘陵为主．流域内 以中游侵蚀最为严重，如折死沟输沙模数达７２１４ ｔ／ｋｎｌ２；下游因雨量稀少，侵蚀轻微。清水河年均产 沙量２３９５万ｔ，７０年代以来由于修建水库并发展灌溉，水量和沙量减少明显，最近２０年清水河大 部分径流泥沙消耗在流域内。 其它支流如红柳沟、苦水沟、都思兔河、大黑河等，由于气候干旱，大部分为流域侵蚀轻微， 进入黄河的泥沙不多。只有内蒙古的十大孔兑进入黄河的泥沙较多，十大孔兑发源于水土流失严重
支流隆务河产沙量很小，隆务河口站多年平均人黄泥沙仅１６４万ｔ，且各年代变化不大。 本区间产沙量主要集中于黄土丘陵沟壑区，因此输沙模数较大，在３０００ ｔ／ｋｍＬａ～５０００ ｔ／ｋｉＴｌ２．ａ 之间，其它各地貌分区各年代的输沙模数均在４００ ｔ／ｋｌＴｌ２．ａ以下。 ３．３循化至兰州区间
３．３．１干流
作者简介：钱云平，男，３７岁，高级工程师，北京师范大学在读博士。
２１０
表１ 黄河上游主要水文站实测水沙量统计表
河名
站名
时段 （年月）
汛期
ｆ％１
水量
非汛期
ｆ％１
全年 （亿ｍ３）
汛期
ｒ％１
沙量
非汛期
ｒ％、
全年 （万ｔ）
唐乃亥
１９５４－２０００
５８ ７
４ｌ ３
２０３ ９
８３ ９
】６１
１２９】
贵德
１９５４．２０００
１９７０．１９７９ ４４９ １２２０
１９８０—１９８９ ６７１
１粥３
１９９０－２０００ ３０８ １０３７
２２２０ ４０１５
２７１７ ４２９２
２３４４ ３９６６
１８５ １６００
１１８４４
５７３６
４４７４
４９１４
２１０４８
１１９７０
９１５６
９４６３
２０２４６ ２００５３
１２１７４ ９７０４
１∞ ８９４３
２１１
陵草地区、石山林区。 唐乃亥以上产水量很大，但产沙量小。年均沙量只有１２７６万ｔ，８０年代较大，年均１９８３万ｔ．
９０年代只有１０３７万ｔ。 从输沙模数分析，高山积雪区、沼泽草地区、丘陵草地区的输沙模数最低，在１００ｔ／ｋｍ２．ａ左右，
其他地区输沙模数一般也在５００ｔ／ｋｍ２．ａ以下，本区间由于人类活动影响较小，所以，各年代输沙模 数变化较稳定。 ３．２唐乃亥至循化区间
黄河唐乃亥至循化区间主要地貌类型有：高山积雪区、沼泽草地区、丘陵草地区、石山林区、 沙地草原区、黄土丘陵沟壑区。黄土丘陵沟壑区主要分布在黄河干流两侧。
本区间水土流失严重的地区为黄土丘陵沟壑区，沙量增加较多，循化站多年平均沙量为３４９８万ｔ， ６０年代最大，为４２９２万ｔ。９０年代最小，仅１６００万ｔ，主要是龙羊峡水库（１９８６年建成运行）运 行后，水库蓄水拦沙，使水库下游沙量骤减，贵德站输沙量仅１８５万ｔ。
６５ ３
３４．７
２８．６
９ｌ １
８９
３１７
祖历河
靖远
１９５４—１９９０
７９４
２０．６
１３
９４．８
５２
５５５８
清水河
泉眼山
１９５４—１９９０
７２．６
２７．４
１ｌ
９６．１
３．９
２３９５
注：表中％数，表示占全年的百分数。
沙量主要集中在汛期，干流除头道拐外，汛期沙量所占年沙量比例多在８０～９０％，头道拐由于
安宁渡以下泥沙沿程衰减，因为产沙பைடு நூலகம்要产于汛期，泥沙减少也在汛期，因此头道拐泥沙汛期所占
比例大幅减少，平均仅６５％。
支流泥沙在汛期所占比重比干流更大，大都在９０％以上，其中清水河汛期比例达到９６％。
３上游不同地区产沙特性
黄河上游的泥沙主要由降雨侵蚀形成，由于不同区段地质、地貌植被和降雨情况不同，因而产 沙特性也不同。表２为黄河上游各水文站历年输沙量统计表。
３．３．２支流
黄河上游支流南北方向跨度较大．地形类别复杂多样，因此侵蚀强度也不仅相同。下面分别叙 述各支流的产沙特性。
１）大夏河 大夏河产沙量较小，１９８０年之前，年均输沙量大约为４００万ｔ，８０年代下降为１９２ｔ，这有气候 方面因素，同时也由于水土保持作用。 从产沙区分布，流域中上游的大部分地区为丘陵草地区、石山林区及土石山区，因此输沙模数 一般不超过７００ ｔ／ｋｌｎ２·ａ。 产沙区集中在下游的黄土丘陵沟壑区，虽然该区间只占流域面积８％，但水土流失严重，天然情 况下，１９５４～１９６９年最大输沙模数为５８５０ｔ／ｋｍ２．ａ，１９７０～１９７９年最大输沙模数为６１１０ｔ／ｋｒｌｌ２．ａ，开 展水土保持后，１９８０～１９８９年最大输沙模数仅为２８６０ ｔ／ｋｎｌ２，ａ。 ２）洮河
自安宁渡以下，由于来沙量较少，加上本区间为黄河流域主要用水地区，引水引沙，同时沙量 沿程淤积，沙量沿程减少。 ２．２水沙年内分配
从表１看出，黄河上游水沙年内分配主要集中在汛期（７－１０）月，黄河干流汛期水量占年水量 的５０％～５８％，支流水量在年内的分配更为集中，如祖厉河汛期水量年总量的比例达到７９％。