摘要：水利工程关乎社会民生，在现代社会进步和发展下，水利工程建设规模不断扩大，在建设水利工程的同时，还要注重对工程建设前后水沙年际变化的监测。本文就黄河上中游水利工程对水沙年际变化的影响进行分析，以头道拐、龙门和潼关水文站水量变化情况为主，沙量逐渐减小，尽管主汛期沙量同样有所减小，但是在全年沙量仍然占据重大比例。同时，由于水利工程的建设，导致年内数量分配发生了显著变化，均匀出流不利于河道输沙。
关键词：黄河；水利工程；水沙总量；年际变化
水利工程是社会主义基础设施建设的一项重要内容，同时也是社会经济稳定增长的基础保障。黄河由于自身特性，拥有丰富的水沙资源。由于黄河自身特性，水量丰沛，建立大量的水电站，但是在水利工程建设规模不断扩大下，导致黄河流于的水沙发生了明显的变化，不利于河道输沙，影响到河流健康，不仅会影响到黄河流域生态环境，还会制约社会经济稳定增长。故此，加强对其研究，实时了解水沙年际变化情况，可以为后续河道治理提供可靠依据，其重要性不言而喻。
一、黄河上中游水利工程建设概况
黄河上中游水利工程建设规模不断扩大，主要是由于黄河而拥有充足的水资源，可以为水力发电提供支持。以刘家峡水库来看，库容达到了57亿m³，年调节水库；龙羊峡水库库容则为247亿m³，多节调节水库，黄河上中游的水库库容量较小，以日调节和周调节水库为主，调节能力远远不足，水库对于黄河流域的水沙变化影响较小[1]。
图1黄河上中游地理位置示意图
二、黄河上中游水利工程建设前后的水沙年际变化特征
纵观当前黄河上中游水利工程建设前后情况来看，前有黄河流于的水沙年际变化较为明显，严重影响到黄河流域河道安全。黄河上中游的水电站，水沙变化主要表现在枯水年和丰水年期间，主汛期趋势和年至水量趋势相同，非汛期的水量变化程度较小，在凌汛期水量变化较为稳定。所以，水量变化主要是由于主汛期水量大小变化决定。水文站的水量在建设初期较大，随着时间的推移流量逐渐下降，并且低于平均值[2]。
多沙年和少沙年交替出现，尤其是主汛期和年值沙量趋势是相同的，非汛期沙量变化较小，凌汛期沙量并未出现明显的变化，即便有所变化数值也处于较低水平。从中可以了解到，与年水量相似的年沙量，很大程度上受到主汛期沙量大小决定。自从1976年以来，黄河上中游的水文站流量急剧减少，并且多年低于平均值。通过对比可以了解到，头道拐与龙门站、潼关站的凌汛期流量基本相同，非汛期沙量同样并未明显变化；主汛期沙量和年沙量则小于潼关站和龙门站沙量总值。通过调查分析，潼关水文站、龙门水文站和头道拐水文站的年平均水量为308.7亿m³、248.8亿m³和214.0m³，并且呈现逐渐增值趋势。三个水文站水量最小值和最大值出现的年份相同，表面各个水文站之间其他因素所带来的影响较小，水量趋势变化不明显。水文站的最小值和最大值均在4以上，水量年际变化幅度变化较为显著[3]。
三个水文站经过多年实测，年平均沙量不断增加，其中龙门站12.23亿t，头道拐为1.966亿t，潼关站为15.64亿t，沙量呈现不断增长趋势，头道拐的沙量最小；水文站水量的最小值和最大值变化出现在不同年份，各站之间的联系较为密切，其他因素对于沙量变化趋势影响较小。三个水文站蓄水后沙量呈现下降趋势，最大值和最小值比值在7以上，可以了解到沙量年际变化幅度更为显著。
三、影响水沙变化的原因
通过黄河水沙年际变化趋势分析和研究，可以了解到三个水文站的数量变化呈现下降趋势，无论是主汛期水量还是沙量均呈现逐年减少趋势，但是主汛期的沙量在全年沙量仍然占据较高比例。通过对此类现象出现的原因分析，主要表现在以下几点：
其一，黄河上中游水利工程建设，对于河道水沙变化影响较大，伴随着汛期水量下降，导致年内水量分配随之改变；水库汛期具有拦截洪峰的作用，出库水流逐渐转变为均匀出流，对于河道输沙影响较大，导致河道的沙量急剧减少。
其二，天然径流量和降水量变化，由于黄河流域不同地区的气候条件存在明显差异，气候波动变化较为复杂，导致黄河各区间的降水量和天然径流量呈现下降趋势，是当前黄河沙量下降的一个主要因素[4]。
其三，人类活动的影响，是影响黄河水沙年际变化的主要因素之一。尤其是在当前人类活动不断拓展下，各个行业发展对于黄河流域沙量变化影响较大。工农业引水引沙，是影响黄河流域沙量变化的具体人类活动表现，尤其是引水用于灌溉，促使黄河流域周边的灌溉面积持续扩大，引水量随之增加，导致实测水量呈现减少趋势。更为关键的是，引水同时也会带走大量的泥沙，致使河道中的沙量显著减少。黄河河道治理会影响到沙量，尽管在可持续发展下大力推行退耕还林，涵养水土等措施，水土流失问题得到了有效改善，但是其中还有很多问题存在。由于河道治理的标准偏低，治理技术和手段不合理，降水条件变化对减少水沙量带来的影响较大，尤其是暴雨期间，河道治理所起到的作用偏低，严重影响到黄河流域水沙变化。
四、黄河水沙变化治理对策
在社会经济持续增长下，人类活动逐渐加剧，导致生态环境发生了不同程度上的变化，尤其是黄河流域沙量急剧减少，极大的影响到黄河流域生态平衡。当前黄河流域主要问题是入黄泥沙量急剧减少，黄河水沙运动发生了显著变化，这种变化成为制约黄河治理的主要因素。故此，为了做好黄河流域的治理工作，主要表现在以下几个方面：
（一）建立黄河水沙调控体系
黄河治理主要是为了控制水沙量急剧减少问题，协调水沙关系，有助于调控水沙量，改善黄河流域的生态环境。建立水沙调控体系，需要科学调控和塑造洪水过程，为防洪提供安全保障；拦沙库容拦蓄泥沙；合理配置水沙资源，为社会生产生活和生态平衡提供保障。结束三门峡水库来改变水库的运行方式，选择综合治理措施，尽可能规避洪涝灾害；借助三门峡水库和小浪底水库来调控水沙过程，减少下游河道淤积情况，以便于为下游防洪安全提供保障[5]。
（二）塑造黄河输水沙通道
黄河治理一个主要问题是河道逐渐淤积，河流的输沙输水能力逐渐下降。这就要拓宽黄河河道的输水输沙通道，塑造和维持黄河的输水输沙能力，为河道运行安全提供保障。建立完善的水沙调控体系，大力推动河道整治工程建设来实现这一目标。以往的河道治理技术局限性较大，以疏和防为主，但是受到人为主观意识影响，导致无法全面落实到实处。而在黄河工程体系逐渐完善下，大力建设支流水库、河道整治工程和提防，有助于为后续的水沙调节提供有利条件，便于后续的黄河河道输水输沙。
（三）中游降低潼关高程
降低潼关高程，便于后续河道冲淤演变，同时具有防洪的作用。所以，借助三门峡水库运行方式来降低潼关高程，有效控制汛期和非汛期水位变化，实现水利工程的有效治理。
结论：
综上所述，由于水利工程、人类活动等因素影响，导致黄河沙量急剧减少，严重影响到河道的输水输沙能力。为了改善这一问题，需要构建完善的黄河水沙调控体系，对黄河输水输沙通道重新塑造和维持，降低中游潼关高程，下游河道改造，实现黄河流域的有效治理。
参考文献：
[1]代稳，谭芬芳，于亚文，王金凤，仝双梅.水利工程和降水波动对洞庭湖水沙过程的定量分析[J].水电能源科学，2017，35（07）：47-51.
[2]贾玉娟.大凌河下游近55年水沙演变趋势及突变特征分析[J].水利技术监督，2018，23（05）：161-164.
[3]甘春远，石山，朱颖洁，张立杰.水利工程建设对红水河水沙变化的影响分析[J].人民珠江，2018，39（08）：1-3+8.
[4]钟科元.极端气候变化和人类活动对松花江流域输沙量的影响研究[D].西北农林科技大学，2018.
[5]于亚文.洞庭湖水沙变化过程及其对人类活动的响应研究[D].华东师范大学，2018.
论文作者:王堃, 冯碧莹,王雪婷
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/1/17
标签：黄河流域论文; 河道论文; 黄河论文; 汛期论文; 水量论文; 水文站论文; 潼关论文; 《基层建设》2018年第35期论文;