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甫川流域多年平均汛期输沙量占年输沙量的比重为98.6%，7+8月输沙量占年输沙量的比重为84.3%。从各年代输沙量变化情况看，以1969年前作为基准期，70、80、90年代年输沙量减少的百分比分别为-1.1%（增沙）、30.7%和54.5%。70年代输沙量比基准期均有不同程度的增加，7+8月输沙量增幅达16.0%。90年代输沙量比基准期减少的百分比均在50%以上，减幅明显高于径流。7+8月输沙量比基准期减少60.5%，比70年代减少66.0%，比80年代减少51.7%。
由以上变化趋势可知，皇甫川流域降雨、径流、泥沙依时序递减，与黄河中游其它支流一致。90年代降雨虽比80年代有所增加，但径流、泥沙并未增加，其主要原因是单位毫米降雨产流产沙量仍呈递减趋势。另据笔者研究，皇甫川流域现状水资源利用率只有10%，在黄河中游多沙粗沙支流中属于较低水平。其主要原因是汛期降雨量占年降雨量的78%以上，约50～60%的降雨集中在7、8两月且多为暴雨。由于暴雨集中，历时短，强度大，因此洪水洪峰尖瘦，陡涨陡落，高含沙洪水出现频繁，给水资源的开发利用带来了很大困难。从水沙变化过程线的周期性分析结果看，预计皇甫川流域今后的水沙来量仍将减少，生态环境建设水资源形势严峻。如何充分、有效地利用好现有的宝贵水资源（尤其是7、8两月降雨）和用洪用沙，将是提高皇甫川流域水资源利用率的关键，也是事关皇甫川流域生态工程建设能否成功的重大问题。
4.4 各年代7～8月粗沙所占百分比变化分析[3] 皇甫川流域7～8月d>0.05mm粗沙各年代所占百分比见表4。由此可见，从60年代（1966～1969年）到90年代，粗泥沙所占百分比从49.5%降至36.4%，年粗沙输移量从2940万t降至579万t，中值粒径从0.0590mm降至0.0500mm，平均粒径从0.1520mm降至0.1095mm，泥沙粒径细化趋势十分明显，主要原因是流域内措施的大量实施。这和笔者在甘肃环江流域的研究结论相同[4]。但遇丰水年份，泥沙粒径仍然较粗，如1998年，皇甫川最大洪峰流量仅1.680m3／s，但中值粒径高达0.068mm，平均粒径达0.172mm。说明流域综合治理措施在丰水年份拦洪拦沙尤其是拦减粗泥沙作用有限；现有的综合治理措施还不尽完善。 表4 皇甫川流域7～8月d＞0.5mm粗沙各年代所占百分比 | 年代 | 1966～1969 | 1970～1979 | 1980～1989 | 1990～1998 | d>0.05mm所占的分数(%)
7～8月输沙量/万t
d>0.05mm输沙量/万t
中值粒径/mm
平均粒径/mm | 49.5
5930
2940
0.0590
0.1520 | 45.4
5640
2560
0.0590
0.1320 | 43.2
3980
1720
0.0510
0.1270 | 36.4
1590
579
0.0500
0.1095 |
4.5 对河龙区间水沙变化的影响分析 皇甫川流域不同年代来水来沙量占河府区间（即河口镇至府谷区间）及河龙区间（即河口镇至龙门区间）来水来沙量的百分比（占比）见表5。由此可以看出，皇甫川流域来水来沙量占河府区间来水来沙量的比例较大，从多年平均情况看，水沙来量占比分别为14.5%和39.1%。尤其是来沙量占比，1990～1995年高达51.6%（一半还多），70、80年代分别为48.1%和43.8%，远远高于同期径流占比。因此，皇甫川流域水沙变化对河府区间水沙变化影响很大，泥沙尤甚。此外，由表5还可以看出，1970～1995年与1969年以前相比，皇甫川流域、河府区间及河龙区间径流量、输沙量均有明显减少，但皇甫川流域径流所占河府区间的百分比却由11.4%上升到18.5%，所占河龙区间的百分比由2.6%上升到3.0%；泥沙所占河府区间的百分比由31.9%上升到46.8%，所占河龙区间的百分比由6.0%上升到8.3%；粗泥沙所占河龙区间的百分比由8.0%上升到14.8%，说明皇甫川流域径流泥沙尤其是泥沙减少的速率慢于河府区间及河龙区间其它支流。认清这一事实对黄河中游多沙粗沙区生态工程建设和治黄决策，对加速皇甫川流域综合治理，具有重大的现实意义[5]。 表5 皇甫川流域不同年代水沙来量影响占比 | 项目 | 站名 | 1969年以前 | 1970～1979 | 1980～1989 | 1990～1995 | 1970～19 95 | 多年平均 | 年径流量/108m3
| 皇甫川
河府区间
河龙区间
河府区间
河龙区间 | 1.921
16.9
72.9
11.4
2.6 | 1.758
7.8
54.1
22.5
3.2 | 1.271
7.0
37.1
18.2
3.4 | 0.888
7.5
44.1
11.8
2.0 | 1.370
7.423
45.25
18.5
3.0 | 1.563
10.8
54.9
14.5
2.8 | 年输沙量/104t
| 皇甫川
河府区间
河龙区间
河府区间
河龙区间 | 6200
19440
102820
31.9
6.0 | 6250
12990
75450
48.1
8.3 | 4280
9780
37250
43.8
11.5 | 2310
4480
51750
51.6
4.5 | 4580
9790
55290
46.8
8.3 | 5150
13170
71920
39.1
7.2 | 粗泥沙/104t
占比(%) | 皇甫川
河府区间
河龙区间 | 2690
33530
8.0 | 3290
22320
14.7 | 2060
10470
19.7 | 1035
12720
8.1 | 2445
22400
10.9 | 2295
15545
14.8 | 注：表中河府区间及河龙区间数据来自参考文献[6]。 |
4.6 措施的减沙减淤作用分析[1] 据统计，皇甫川流域泥沙多年平均(1957～1998年)中值粒径为0.05mm，平均粒径为0.134mm。90年代(1990～1998年)是皇甫川流域治理力度较大的时期。根据笔者研究，90年代皇甫川流域措施年均减沙1554万t，亦即每年减少入黄泥沙1554万t，占90年代皇甫川流域年均实测输沙量2810万t的55.3%，减沙效益25%。按皇甫川流域90年代粗沙量占年输沙量的百分比36.4%计算，可减少入黄粗泥沙566万t，占三门峡库区90年代粗泥沙总淤积量0.228亿t的24.8%，占黄河下游粗泥沙总淤积量0.8354亿t的6.8%，综合治理功不可没。皇甫川流域90年代实际年均入黄沙量为2810万t，其中粗泥沙为1023万t，占三门峡库区90年代粗泥沙总淤积量的45%，占黄河下游同期粗泥沙总淤积量的12.2%。此外，皇甫川流域1970～1998年措施年均减沙量为797万t，可为黄河下游减淤0.064亿t；皇甫川流域措施减沙量占黄河下游减淤量的16％。因此，皇甫川能否实施大规模、高投入的综合治理，对黄河下游减淤至关重要。
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