黄河中游重点支流基流变化分析

黄河中游重点支流基流变化分析

郭永旭王海洋王雪瑶

黄河水利委员会中游水文水资源局

摘要：研究以分析黄河中游的重点支流皇甫川、孤山川、秃尾河、窟野河以及佳芦河的基流计算情况。对黄河中游重点支流区域可从地形、地貌、地质结构等区分盖沙低山丘陵、沙漠滩以及黄土丘陵三类区域，分析该区域基流变化影响因素。

关键词：黄河中游；重点支流；基流变化；影响因素；情况分析

黄河中游的重点支流主要包括皇甫川、孤山川、秃尾河、窟野河以及佳芦河5条，该5条支流位置主要在黄河中游段鄂尔多斯盆地东缘，横跨陕西与内蒙古2省（自治区）[1-2]。5支流均地处北温带大陆性半干旱区，该区域降水少、蒸发强，环境恶劣且脆弱，土地荒漠化以及水土流失的问题极其严重。对于河川基流量主要指河川径流受地下水补给的水量，河川基流量对河川径流的形成与维持均有重要的意义，黄河中游重点支流基流来源主要靠大气降水，对于不同的地形、地貌以及地质条件，其降水入渗的能力上也存在一定的差别。由于地表长期受自然与人为活动的影响，区域河川基流在不断减少。本文主要根据黄河中游的5条重点支流包括8个水文站（皇甫、高石崖、王道恒塔、温家川、申家湾、新庙、高家川以及高家堡）的监测数据，通过日平均流量过程线切割处理截止2010年的流量数据，对各支流基流的变化特点与趋势进行分析，探讨基流变化原因。

1重点支流基流计算情况（见表1）

表1各站点基流数据监测结果

2重点基流变化的影响因素

皇甫川、孤山川、秃尾河、窟野河以及佳芦河五条黄河中游重点支流因受其地形地貌、地质结构、水文条件与区域内人类活动影响，在“三水”转化上动态平衡系统均呈现单向特征。对黄河中游重点支流区域可从地形、地貌、地质结构等区分盖沙低山丘陵、沙漠滩以及黄土丘陵三类区域，该三类区域基流均受不同的地质、降水、地下水以及人为因素影响。

2.1盖沙低山丘陵区域

盖沙低山丘陵区域分布在窟野河支流的乌兰木伦河段，整体构造为剥蚀高原，在高原的表面广泛覆盖有风积沙，覆盖厚度在数米到数十米，对于第四系的风积沙下主要为河流相砂岩。据相关研究显示，地下水的补给主要形式为大气降水入渗，该区域的大气降水入渗系数0.15，由降水入渗对地下水的补给量占到总补给量96%；而地表水渗漏对于地下水的补给量相对较小，仅占总补给量1%；灌溉入渗对于地下水的补给量占补给总量1.5%；盖沙低山丘陵区域全年的大气凝结水15ml，约占到全年降水量5%左右，大气凝结水基本不参与水分运移，此外，地表径流还有相当一部分的水量在白天被蒸发，也无法补给地下水。对于区域地下水排泄的方式中，主要包括地表水溢出、蒸腾蒸发、侧向断面径流以及人工开采等。因盖沙低山丘陵区域的地形整体较为平缓且支流水位的埋藏深度较浅，潜水蒸发排泄是作为该区域地下水的主要排泄途径，蒸发排泄占到地下水总排泄量60.92%；其次为地表水排泄，地下水总排泄量26.83%。因此，影响到盖沙低山丘陵区域的地下水变化自然因素为降水和蒸发，窟野河-王道恒塔的年均降雨量未见显著性的增减变化，且由于暴雨的减少、雨强降低，导致丰水年与枯水年均减少而平水年增多；盖沙低山丘陵区域地表水的蒸发量有缓慢减小的趋势，在年际间的波动大；出现该状况的原因可能是该区域内有大规模煤炭开采，致使地下水大量疏干。因此，也可认为该区的基流动态受自然与人为因素的双重作用，其中，降水因素影响基流波动、地下水的人工开采、矿井的疏干水排放导致基流发生趋势性变化。

2.2沙漠滩区域

沙漠滩区域分布在窟野河-考考乌苏沟南部、秃尾河-高家堡西部以及毛乌素沙漠东南侧。该区域地区地下水径流和排泄受地形的条件制约严重，区域内地下水从周边的分水岭地带完成补给后向沟域的中心径流。沙漠滩区域内，窟野河-考考乌素沟与秃尾河中游-侏罗系砂泥岩在煤层发生自燃时变质形成烧变岩区，沟脑部位降水补给发育的裂隙空洞有强径流带形成汇集成泉并排泄。区域支流局部地段受到煤炭开采影响，引发周围裂隙的地下水向井巷与采空区处径流，通过煤矿的矿坑排水被抽出到地表上。沙漠滩区域的地下水主要以泉与渗流方式进行排泄[3]。可认为该区域基流的动态受到降水以及人为活动因素的影响，对于地下水的开采、煤矿开采等因素是该区域基流变化的主要原因。

2.3黄土丘陵区域

黄土丘陵区域分布在五条支流的其它各个区域。该区域丘陵沟壑的地面切割较为强烈，河流与沟谷相对密集，并呈波状起伏的丘陵地表景观。对于黄土丘陵区域的地下水补给主要有大气降水的入渗补给，由于黄土丘陵区的地势高差相对较大，且地形破碎，大气降水的直接入渗较少，大部分降水以地表径流方式排泄；对于侏罗系烧变岩的分布带处地下水主要为上覆的第四系萨拉乌苏组以及黄土的地下水补给。黄土丘陵区域中，影响到地下水的动态主要包括蒸发、降水以及对地下水的开采等因素。

3结论

黄河中游的重点支流基流的变化规律既受到自然条件控制，又会因人类的活动而发生变化。黄河中游的重点支流均不在我国的主要地震带上，因此基本不存在偶然与急剧地质变动所导致水位与流量变动，地质对于支流基流影响上相对较为稳定[4]。同时该区域煤矿资源丰富，采煤可疏干地下水，加上生产、生活开采地下水等，导致区域地下水位呈现持续下降趋势，基的流量相对有所减少；采矿等活动改变了该区域的地下水补给、径流以及排泄的循环规律。可见，人为因素控制着黄河中游的重点支流基流趋势性的变化。

参考文献

[1]刘柏君,雷晓辉,刘争胜,等.皇甫川流域降水基流特征及其响应关系[J].人民黄河,2016,38(4):7-12.

[2]赵帮元,高云飞,王略,等.黄河流域水土保持监测成果及应用情况简述[J].中国水土保持,2016(9):81-82.

[3]杜卿,边峰,高景晖.黄河重点支流源头区水土保持预防保护现状、问题及对策[J].中国水土保持,2016(9):19-21.

[4]冉大川,李占斌,罗全华,等.黄河中游淤地坝工程可持续减沙途径分析[C]//海峡两岸水利科技交流研讨会.2016:1-5.