山东省主要河流径流量变化情况分析

封得华 相 华 徐效涛

（山东省水文局 济南 250002 济南市水文局 济南 250014 潍坊市水文局 潍坊 261000）

1 引言

在水文系统中，水文时间序列变化常常具有趋势特征。受自然条件及人类活动影响，流域水文特征时间序列的演变特征将发生变化。径流的变化直接关系着水资源的变化，分析径流的变化趋势对水资源可持续利用具有十分重要的现实意义。本文基于实测径流量资料，以山东省海河流域、淮河流域、黄河流域径流主要河流为研究对象，对1950～2009年三个流域主要河流变化特征进行研究。此研究对指导山东省水资源的规划和利用起到一定作用。对于水资源匮乏省份的水资源研究具有十分重要的现实意义，可为区域水资源管理提供理论依据。

2 山东省河流概况

山东省河流均为季风区雨源型河流，分属黄河、淮河、海河流域。境内主要河道除黄河横贯东西、京杭运河纵穿南北外，其他中小河流密布全省。干流长度大于10km的河流共计1552条，流域面积超过1000km2的河流有46条，300～1000km2的河流有107条，河网密度为0.24km/km2。全省河流按地形条件可分为山溪性河流和平原坡水河流两大类。

山溪性河流主要分布在鲁中南山区和胶东半岛地区。较大河流有沂河、沭河、潍河、弥河、白浪河、小清河、大汶河、泗河、大沽夹河、大沽河、五龙河、母猪河、乳山河、南胶莱河、北胶莱河等。

平原坡水河流主要分布在鲁北平原区及鲁西平原区，较大河流主要有漳卫新河、徒骇河、马颊河、德惠新河、洙赵新河、万福河和东鱼河等。

3 水利工程建设情况

3.1 水库工程

新中国成立前，山东省只有小（二）型水库两座。1958年在山丘地区掀起了修建水库、塘坝等蓄水工程的高潮，到1963年全省建成大型水库31座，中型水库84座，数千座小型水库和数万座塘坝。20世纪60年代中后期和70年代，又修建一批新水库。至2000年底，全省共建成大型水库32座，中型水库152座，防洪总库容达67.39亿m3。

3.2 河道治理

（1）漳卫河：1949年前只能防御400m3/s的洪水，1957～1958年经治理临清和四女寺站的保证流量分别提高到1820m3/s、1520m3/s；1971～1974年临清站安全行洪流量提高到3500m3/s。

（2）徒骇、马颊河：1949年前徒骇河在苇河入口处只能通过30m3/s，马颊河大道王安全行洪流量50m3/s。经过治理马颊河大道王可达1004m3/s。为了根治徒骇、马颊河的洪涝灾害，1968～1969年在两河之间新开德惠新河，可增加排涝流量259m3/s。

（3）沂河、沭河：沂河安全行洪能力由1949年的4500m3/s提高到现在的15400m3/s；沭河安全行洪能力由2000m3/s提高到现在的5170m3/s；1998年又实施了分沂入沭工程，沂河、沭河防洪能力达到了20年一遇洪水标准。

（4）小清河：1977～1978年，河道行洪能力由过去不足100m3/s增加到303m3/s；1996年按除涝标准5年一遇，防洪标准济南市区段按50年一遇，其他河段按20年一遇洪水进行了全河综合治理。

（5）潍河：经过治理现在行洪能力达到了5000m3/s。

（6）大沽河：新中国成立前，大沽河行洪能力不到2000m3/s，现在南村站安全行洪流量达到3800m3/s。

4 代表站选择

图1 海河流域漳卫河不同年份径流量均值图

山东省河流分属海河、黄河、淮河流域，各流域主要河流径流量采用分布于各主要河流上的水文站1960～2009年的流量观测资料。海河流域选择漳卫新河、马颊河、德惠新河、徒骇河；黄河流域选择大汶河；淮河流域选择小清河、弥河、潍河、大沽河、大沽夹河、东五龙河、沂河、沭河、泗河、洙赵新河、东鱼河。各时间序列变化趋势的显著性采用Mann-Kendall方法检验（M-K检验）。

5 径流量的年际变化分析

5.1 海河流域

海河流域临清站具有1950年以来的长系列资料，四女寺闸站具有1962年以来的资料，其他站的资料起始于20世纪70年代。临清站上游建有岳城水库，1960年拦洪，1961年蓄水，1970年全部建成。1950～1959年临清站平均径流量为41.73亿m3，比系列平均径流量20.29亿m3偏大106%，比1960～2009年平均径流量16.01亿m3偏大161%。另外系列中1960～1969年平均径流量较大，为37.38亿m3，因为海河流域1961年、1964年发生历史性暴雨洪水，导致系列均值明显偏大（见图1）。

从1950～1959年和1960～1969年的资料系列来看，水利工程对河道的径流影响明显。从70年代以后，临清站径流量逐渐减少，但其下游四女寺闸站、庆云闸站变化趋势与临清站并不同步，且下游站的径流量较上游站历史同期逐渐减少，原因是鲁北河流径流除受降雨影响外，另外的主要影响因素是河道拦河闸拦蓄利用。由于河道引水以及引黄因素的增加，导致了径流量的变化趋势比较复杂，但总的趋势是同时期从上游到下游变大。

5.2 黄河流域

黄河流域大汶河代表站中北望、大汶口、戴村坝站具有1956年以来的水文资料，其他站大部分起始于20世纪60年代中期。大汶河支流上建有2座大型水库，即雪野水库和光明水库，分别于1959年及1958年开工建设。从莱芜、北望、大汶口、戴村坝等河道站资料来看，大汶河建大型水库前即1950～1959年平均径流量偏大，1960～1969年平均径流量也偏大，因为大汶河1957年和1964年分别发生历史性暴雨洪水；1980～1989年平均径流量较多年平均值明显偏小，其中莱芜、北望、大汶口、戴村坝站分别偏小41%、50%、56%、63%，即相对于各站本身而言从上游到下游径流量逐渐减少，从侧面反映了水利工程对河道来水的拦蓄影响；其他年代的平均径流量与系列的多年平均值比较变化幅度不是很大，在16%以内（见图2）。

图2 黄河流域大汶河不同年份径流量图

从莱芜、北望、大汶口、戴村坝等河道站资料来看，大汶河建大型水库前即1950～1959年平均径流量偏大，1960～1969年平均径流量也偏大，因为大汶河1957年和1964年分别发生历史性暴雨洪水；1980～1989年平均径流量较多年平均值明显偏小，其中莱芜、北望、大汶口、戴村坝站分别偏小41%、50%、56%、63%，即相对于各站本身而言从上游到下游径流量逐渐减少，从侧面反映了水利工程对河道来水的拦蓄影响。

5.3 淮河流域

淮河流域可划分为沂沭河水系、南四湖水系及山东半岛水系，由于下垫面的差异，导致各河同时段的径流量相比变化并不一致。

（1）沂沭河水系

沂沭河水系上共建有大型水库9座，其中沂河5座，沭河4座，均集中在1958～1960年建设完成。该水系历史上发生较大洪水的年份为1957年、1964年、1974年、2003年，其中以1957年最大。该水系径流量变化总体规律是从20世纪60年代逐渐减少，到80年代达到最低值，以后又逐渐增加（见图3、图4）。

沭河上没有能基本反映自然条件下的测站，沂河的二级支流温凉河上有王家邵庄站，基本能反映自然条件下的水流情况，该站为小河站，上游水利工程很少。王家邵庄站2000～2009年平均径流量比1970～1979年值偏大13%，比1980～1989年值偏大160%，比1990～1999年值偏大46%，而临沂站同等条件下分别偏小1%，偏大154%、15%，反映出水利工程对河道的拦蓄作用明显。

（2）洙赵新河水系

东鱼河、洙赵新河属于湖西平原河流，河道上建立了很多拦河闸，极大地改变了河道的天然状况，从而径流量的变化规律很难寻求。以洙赵新河为例，上游魏楼闸站2000～2009年平均径流量比1980～1989年值偏大6%，比1990～1999年值偏大19%，而下游梁山闸站同等条件下分别偏小57%和38%，从而反映出拦河闸对河道的拦蓄利用作用明显（见图5）。

（3）山东半岛水系

山东半岛水系以大沽河为例，上游建有2座大型水库，即产芝水库和尹府水库。历史上较大洪水年份为1955年，从而1950～1959年平均径流量较大，另外1970～1979年值也较大，从20世纪80年代以来，径流量逐渐增大，但均在系列均值以下（见图6）。

（4）潍河水系

潍河上建有4座大型水库，分别为墙夼水库、峡山水库、高崖水库、牟山水库，均于1960年竣工。1974年发生历史性暴雨洪水，从而导致1970～1979年平均径流量偏大。只有郭家屯站为河道站，由于大型水库的多年调节作用，极大地改变了河道的天然状态，导致各控制站变化方向不一致，如郭家屯2000～2009年平均径流量比1990～1999年值偏小15%，而峡山水库站同等条件下偏大52%（见图7）。

（5）弥河水系

弥河建有冶源水库，为大型水利工程，于1958年5月开工，1959年9月竣工。上游黄山站以上水利工程较少，基本上能反应自然条件下的径流情况，2000～2009年平均径流量较1980～1989年值偏大85%，而谭家坊站同等情况下偏大354%，冶源水库能够实行多年调节，从侧面反映出水利工程的拦蓄作用明显（见图8）。

6 结论

图3 淮河流域沂河不同年份径流量图

图4 淮河流域沭河王家邵庄与临沂站径流量对比图

图5 淮河流域洙赵新河不同年份径流量图

图6 淮河流域大沽河不同年份径流量图

图7 淮河流域潍河不同年份径流量图

图8 淮河流域弥河不同年份径流量图

本文利用水文测站实测流量资料，分析了1950～2009年山东省海河流域、黄河流域、淮河流域主要河流径流变化特征，得到了如下结论：

（1）山东省主要河流在1950～1969年径流量充沛，1970～1979年径流量逐渐减少，1980～1989年径流量达到最低点，1990～2009年径流量缓慢增加，但增加幅度不大。

（2）1950～1989年主要河流为天然河道，受水利工程影响较小，径流量呈现有规律递减。1990～2009年因于受水利工程拦蓄影响，河道径流量变化规律比较复杂。水利工程的开发建设，极大地改变了河道的天然径流情况，在拦蓄利用水资源的同时，应注意对河道生态环境的保护，不能仅注重眼前利益，更要立足于长远发展■