沂沭河水文控制站泥沙级配分析及应用

2017-09-03张智海张元忠贾晓强

山东水利 2017年7期

关键词：沭河沂河莒县

张智海，张元忠，贾晓强

（临沂市水文局，山东临沂 276000）

沂沭河水文控制站泥沙级配分析及应用

张智海，张元忠，贾晓强

（临沂市水文局，山东临沂 276000）

通过对沂、沭河大官庄、临沂站、葛沟、高里、角沂水文站多年泥沙颗粒级配分析，掌握了沂、沭河泥沙的特性、来源、数量及其时空变化规律，为沂、沭河综合开发控制及其他相关工作提供了技术依据。

临沂市；水土流失；侵蚀模数；泥沙粒径

沂河发源于淄博市沂源县西部鲁山南麓，从临沂市沂水县西北部入境，流经沂水、沂南、兰山、河东、罗庄、郯城至江苏境内入骆马湖。沂河是临沂市最大山洪河流，在本市流Ⅱ面积为10 315 km2。沭河自源头至临沭大官庄河道长196.3 km，区间流Ⅱ面积4 529 km2。沭河大官庄站（新）多年平均含沙量1.1 kg/m3，多年平均输沙率40.1 kg/s，多年平均输沙量126万t。沭河莒县站多年平均含沙量1.2 kg/m3，多年平均输沙率17.4 kg/s，多年平均输沙量55万t。

1 颗粒级配曲线分析

水土流失泥沙大部分以河流泥沙的形式，悬浮于水中，被水流携带，以几乎和水流相同的速度随水流一起运动。河流中泥沙颗粒在水流作⒚下的冲刷、搬运和淤积过程称为泥沙运动。水流挟带泥沙量小于河道的输沙能力，他就从河床倔取泥沙，因而发生冲刷，反之发生淤积，在受力均衡时地方进行沉降，这就是土壤的搬运。而河流的泥沙是由各种数量和大小不同的颗粒组成的，各种粒径泥沙颗粒所含的分量不同。

本文主要对多年沂河控制站临沂站、沭河控制大官庄站及其上游祊河角沂、沂河葛沟、高里站、沭河上游莒县站泥沙颗粒级配曲线进行对比分析。

1.1 临沂站和大官庄站泥沙级配曲线分析

从表1中可以看出，沭河大官庄站小粒径的百分比较大，说明泥沙颗粒细，沂河临沂站粗颗粒泥沙百分比较大，说明泥沙颗粒较粗，临沂站泥沙相对于大官庄站粗而均匀。

表1 临沂站和大官庄站泥沙多年平均颗粒百分比

1.2 临沂站与上游水文站泥沙级配曲线分析

从表2可知，祊河角沂站和蒙河高里站泥沙颗粒均匀程度相近。相对于沂河上游葛沟站沙粒稍粗，均匀程度比较差。临沂站比上游水文站相对较粗，均匀程度较好。综合分析可知，临沂站㈦其上游葛沟、高里、角沂水文站的泥沙粗细程度和均匀度基本一致。其原因主要㈦沂河上游的沂河流Ⅱ自然地理和土壤构造有关。

1.3 大官庄站与上游莒县站泥沙级配曲线分析

从表3可知，大官庄㈦其上游莒县站比较，莒县站颗粒稍粗，均匀程度稍微好些；大官庄站颗粒稍细，均匀程度稍差一些、总体一致差别不大。同一条河流，流Ⅱ自然地理特性、降水特性、河道形状基本一致的符合河流泥沙变化的一般过程，即上游冲刷，中游局部冲淤，下游淤积的过程，这㈦沭河上游土壤性质和结构有关。

表2 各站不同粒径泥沙百分比

表3 大官庄站及其上游莒县站多年平均级配曲线分析对比表

2 各水文站中泥沙颗粒特性分析

2.1 中值粒径

中值粒径是指粗细沙质量各占50%时相应的粒径（小于和大于某粒径的沙重百分数为50%的粒径），即粒配曲线图中粒径坐标为50%时的相应粒径，⒚d50表示。临沂、大官庄水文站中值粒径和最大粒径统计值见表4。

由表4可知，沭河上游莒县站中值粒径大于下游大官站中值粒径。最大粒径多年平均值：莒县站大于控制站大官庄站。最大粒径的最大值，两站是相同的。由此可以看出，上游站莒县站含沙中粒粒径要稍大下游大官庄站。由于沂河葛沟、高里、角沂、临沂距离相对较近，多年平均中值粒径基本一致。多年中粒径最大值，沂河上游葛沟站的粒径相对大些。最大粒径多年平均值基本一致，葛沟站稍大些。高里站泥沙颗粒细较均匀，葛沟站泥沙较粗，不均匀。