基于辽河干流铁岭站河道淤积及断面变化研究

于惠海

(辽宁省丹东水文局，辽宁 丹东118001)

1 概 述

铁岭站建于1933 年，选取1956—2013 年的数据进行计算分析。1969—2013 年铁岭站平均输沙量为473.2 万t，略小于辽河干流的辽中站529.54 万t，其最大年输沙量为2500 万 t(1994 年)，极值比为379.94［1］。

2 年输沙量变化

辽河干流铁岭站输沙量变化比径流量变化更加剧烈。1956—2013 年间，铁岭站最大年输沙量为8550 万t(1959 年)，次大为4690 万t(1956 年)。年输沙量大于2000 万t 的有10 a，分别是1956 年、1959 年、1960 年、1962 年、1963 年、1964 年、1986 年、1993 年、1994 年和1998 年。最小输沙量出现在2002 年，为6.58 万t。1956—2013 年铁岭站多年平均输沙量891.84 万t，极值比为1299.39;因铁岭站建立时间早于其他典型站，为保证数据系列长度相似，使数据具有可比性，故选取1964—2013 年的数据进行计算比较。1964—2013 年铁岭站平均输沙量为523.99 万t，极值比为436.17，年输沙量变化见图1。

3 输沙量滑动均值变化

铁岭输沙量3 a滑动均值变化过程中，从1958 年均值开始，到1960 年出现历史最大值，为3 650 万t，逐渐下降到1963 年，1964 年回升到与1959 年相同的水平，1958—1964 年间，输沙量3 a滑动均值均保持在2000 万t 以上，说明50 年代末60 年代初水土流失特别严重。1966 年均值下降到2000 万t 以下，之后开始一个较长的下降过程，逐渐下降到500 万t以下的水平，一直到1985 年开始回升，从1986 到2000 年的15 a间，输沙量进入一个短周期波动阶段，大部分年份输沙量在500 ～1 000 万t范围内波动，2001 年至今，输沙量下降到一个平稳阶段，年输沙量都稳定在200 万t以下。输沙量5 a滑动均值变化过程从1960 年均值开始持续到1966 年，5 a滑动均值均在2 000 万t以上，然后开始逐渐下降，到1984 年均值最小，为56.35 万t，然后又开始回升，1987 年后基本持平5 a，经过1992 年短暂的下降后，5 a均值开始缓慢回升，在1995 年达到近30 a 的最大值，为1 665.6 万t，相当于最高均值(1963 年)的42.9%。1996 年开始，输沙量5 a均值开始逐渐下降，2003 年以后趋于稳定，输沙量5 a均值在170 万t以下变化。铁岭输沙10 a滑动均值从1965 年开始，1965 年均值历史最大，为2 889.86 万t，然后进入一个长达20 a的平稳下降阶段，至1985 年出现最小值，为139.06 万t，仅相当于最大值的4.8%。1986 年进入一个10 a平稳增长阶段，至1995 年出现最大值，为1 363.9 万t，相当于最大值的47.2%，之后又开始了平稳回落，2008 年以后，输沙量10 a滑动均值一直保持在120 万t以下。输沙量滑动均值变化过程见图2。

图1 铁岭站年输沙量年际变化图

图2 铁岭站输沙量滑动均值变化过程线图

4 历年断面变化

铁岭迁过3 次站，只有铁岭1969—1981 年和铁岭(三)1992—2004 年具有代表性，2005—2013 年断面起点距0 ～850 m逐年进行城市建设，面积逐渐缩小，没有代表性。铁岭站同水位取60.2m，基本上包括了大断面所有可变部分的面积。各年均采用汛前大断面资料计算、绘制，也即当年的点反映的断面冲淤变化为上年情况，分析过程线可得:铁岭1969 ～1981 年断面无大的变化，1970 年淤积，到1972 年逐渐冲刷，1973、1974 年淤积，1975、1976 年逐渐冲刷，1977 年淤积，1978、1979 年冲刷，1980 年淤积;铁岭(二)站1982—1991 年冲淤变化大，1982 年冲刷，83、84 年淤积，85 年冲刷，86、87 年淤积，88 年冲刷，89、90 年淤积;铁岭站(三)1992—1994 年断面无大的变化，1995 年～1997 年逐渐冲刷，1998 年淤积，1999年冲刷，变化最大的1998 年断面面积3720 m2，1999年面积3289 m2，淤积面积431 m2。究其原因是1998年大水产生冲刷。2000 年—2003 年逐渐淤积，见图3。

图3 铁岭站历年同水位级断面面积变化曲线图

可以看出1995 年主槽右岸明显冲刷，1995 年汛前过水断面面积3 359 m2，1996 年汛前过水断面面积3 563 m2，1995 年冲刷面积204 m2，1997 年汛前过水断面面积3 628 m2，1996 年冲刷面积65 m2，1998年汛前过水断面面积3 889 m2，1997 年冲刷面积261 m2，1999 年汛前过水断面面积3 289 m2，1998 年淤积面积600 m2;2010 年汛前过水断面面积2 652 m2，2011 年汛前过水断面面积2 747 m2，2012年汛前过水断面面积2 812 m2，2013 年汛前过水断面面积2 815 m2，可见冲淤变化基本上是交替进行的。

［1］刘立权.辽宁干流输沙水量研究［D］.大连:辽宁师范大学，2013.