李家村站是洮河下游中部干流控制站,现有1956—2010年泥沙监测资料系列,因此,利用1956—2010年实测水沙量数据,分析李家村站水沙关系及其变化趋势。点绘李家村站1956—2010年系列年径流量与年输沙量的关系(图6-10),并对回归关系进行检验。从统计分析结果来看,回归的可决系数和调整的可决系数分别为0.578和0.562,拟合优度较低。从回归模型的方差分析表看到,F统计量为35.644>F0.05(1,53)=4.02,表明在0.05的显著性水平下通过F检验,该模型的整体是显著的。可以看出,就长系列而言,李家村站年水沙量存在正相关关系,但拟合效果较好。
从李家村站年水沙量双累积曲线看出(图6-11),累积曲线图中点子可以连成由四段直线组成的折线,各直线段分别代表1956—1977年,1978—1995年、1996—2006年和2007—2010年四个时段的水沙情况,可以看出,李家村站累积水沙关系曲线呈现较大波动,不同时间段水沙量关系发生了变化,表现为1978—1995年的增沙和1995年以后的减沙,尤其2006年以后减沙非常明显。
图6-10 李家村站年水沙量关系
图6-11 李家村站年水沙量双累积曲线
从李家村站不同时间段年水沙量关系来看(图6-12),1956—1977年水沙量与多项式线形拟合较好;1978—1995年关系点据偏向前期关系线的左侧,且分布散乱,没有明显的相关关系,反映出这期间同水量下沙量存在增大的态势,但水沙量关系较差;1996—2006年水沙量关系较差,这期间处于枯水少沙期,大部分点位于1956—1977年的左侧,沙量仍然较大;2007—2010年沙量急剧减小。1996—2006年的年平均沙量280万t,减少到2007—2010年的年平均沙量32.5万t,减沙幅度达248万t,占1996—2006年的年平均沙量的88.6%,而2007—2010年年平均水量相对增大了0.5%,因此实际减沙变幅还会更大,2007年以来李家村站减沙趋势非常明显。
图6-12 李家村站不同时段年水沙量关系(www.daowen.com)
从李家村站不同时段水沙量关系变化来看,岷县-李家村区间水电站的建设起到了关键性作用。1996年三甲水电站的建成运行,使得李家村站沙量减小明显,与1978—1995年水沙量关系相比,年平均沙量相对减小了42.0%。三甲水电站对李家村站年水沙量关系的影响关系为:
式中:△Ws——年输沙量增减量,万t;W——年径流量,亿m3。
2007年九甸峡水利枢纽的建成运行,李家村站年沙量减少非常明显,与1996—2006年水沙量关系相比,年平均沙量相对减小了86.4%。九甸峡水利枢纽对李家村站年水沙量关系的影响关系为:
式中:△Ws——年输沙量增减量,万t;W——年径流量,亿m3。
经分析计算,2007—2010年水沙量关系与早期1956—1977年关系相比,年平均沙量相对减小83.7%。由此可见,1996年以来李家村站年输沙量减少非常显著,李家村站的减沙与岷县-李家村区间修建水电站有关,例如三甲、九甸峡等水利工程的拦沙,加上水土保持的作用使得泥沙量锐减,三甲、九甸峡等水利工程对李家村站年水沙量关系的影响在83.7%以上。
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