黄河小浪底水文站历年水沙变化分析

宝拥军，宝福明，郭佳静

（黄委河南水文水资源局，河南 郑州450004）

黄河小浪底水文站，设立于1955年4月，集水面积69.4万km2，至河口距离896km，系根据线的原则规划为大河重要控制站。1991年9月1日，因修建小浪底水库，向下游迁移4km，变更为小浪底（二）站，并兼作小浪底水库的出库站。

1 测站基本情况

1.1 测验河段

小浪底（二）站测验河段长400m，河道顺直，沙卵石河床，断面冲淤变化较小，河道宽约330 m，低水时右岸有近100m的串沟。基本断面以上600m处是小浪底黄河公路大桥，产生较大洪水时，可以利用大桥投放浮标施测流量；基本断面下游18km处是西霞院反调节水库大坝，水库正常蓄水时，对测站基本水尺水位有一定影响。

1.2 断面布设

测验河段内共设7个断面，基本水尺断面、流速仪测流断面兼浮标中断面（基下100m），上比降断面兼上浮标断面（基上150m）、下比降断面兼下浮标断面（基下250m），上下比降（兼浮标）断面间距400m。

1.3 测验设施及方式

小浪底站测验基本设施为吊船过河缆道，流量在5000m3/s以下时，使用吊船测验、断面索直读起点距、重铅鱼测深、流速仪测速，横式采样器按2∶1∶1垂线混合法取单样及施测输沙率；流量超过5000m3/s时，利用上游黄河大桥投放浮标测流，在主流边一线按2∶1∶1垂线混合法采取单沙水样。

2 水沙变化特点

2.1 来水量的变化特点

小浪底（一）站自1960年起，受黄河三门峡水库调控影响，水位涨落变化较为频繁，加之三小间（三门峡至小浪底）的126km的区间加水，年内来水量表现为极度不均，多集中在汛期7—10月份。

1991年该站下迁后，测验河段和断面发生了较大变化。1997年小浪底工程截流后，水位涨落变化较为频繁。年内来水量具有两个明显变化特性：其一，虽然来水量仍主要集中在汛期（7—10月份），但各月水量和所占年水量的比重则明显减少；其二，年内水量分配趋于均匀化，非汛期的3，4月份则有明显增多，占全年的21%。

1998年至1999年的2年间，年来水总量明显减少。1998，1999年径流量均为180亿m3，比1991年至1997年径流量均值减少55亿m3，到2000，2001年径流均为150亿m3，比1991年至1999年径流量均值减少71亿m3。

1999年10月底以后，该站主要受小浪底水库的调控影响，明显表现为出库站的特性。水位日变化极为急剧；流量日变幅亦相差较大，表现为白天小、夜间大，昼夜之差竟达500～1500m3/s之多，而年内变化则表现为3，4月大，汛期较小，其它月份相对均衡的特点。

2000—2001 年，径流量再次减小，仅有153.7亿m3，比1991—1997年均值减少81亿m3。

2.2 断面水流特性

洪水主要来自小浪底水库下泄流量。在调水调沙时，西霞院水库敞泄的情况下，水位流量关系基本为单一曲线。西霞院蓄水运用，断面水位受其回水影响严重，造成水位流量关系测点散乱，流量推估困难。除调水调沙以及洪水期水库排沙以外,河水清澈,含沙量为零。洪水期受水库的排沙影响，含沙量一般较大。

小浪底水库排沙时，由于右岸滩流流速相对较缓，断面左岸主流部分首先出现河水浑浊，表现为短暂的“平面异重流”现象，且右岸滩流首先出现淤积，随着后期泥沙增大，流速明显增加，滩流部分河床开始冲刷，变化急剧时甚至出现波浪式朔源冲刷现象。

2.3 泥沙变化特性

1999年底小浪底水利枢纽工程开始蓄水运用，不但使该站断面的水量正常规律发生了根本变化，而且使其洪水的悬移质含沙量也发生相应的变化。2000—2001年泥沙变化具有其明显的特性。第一是含沙量和输沙量极度减少、年平均含沙量仅为0.88kg/m3，年输沙量分别为0.042亿t和0.23亿t，2005—2009年输沙量分别为0.449，0.400，0.705，0.462，0.0361亿t，其均值约为1991年—1999年平均输沙量的2%，约为1990年前的1%；第二是含沙量完全集中在汛期（7—10月），非汛期为零；第三是由于水库异重流影响，时常表现为流量小、含沙量大，如2000年最大断面含沙量为15.5kg/m3，2001年为198kg/m3，而相应流量分别仅为432m3/s和119m3/s。

随着小浪底水利枢纽工程的长期运用，小浪底站断面的水、沙变化特性，将不断地通过对测验资料的分析研究，逐步系统认识和掌握，从而为黄河防汛、治理开发、水资源调度管理等决策提供可靠的技术支撑。