西寧站水文特性分析及建議

岳海文 陳學專

【摘要】西寧水文站為國家重要水文站，中央報汛站，流量測驗精度為一類站，泥沙測驗精度為二類站。本文著重分析了降水情況、水位資料、流量資料、洪水及泥沙等相關資料。最后文章根據西寧站水文特性分析提出了應加強相關研究。

【關鍵詞】西寧水文站 降水情況 水位資料 流量資料 洪水 泥沙

西寧水文站地處青海省西寧市長江路1號，建于1951年9月4日，地理位置為東經101°47′，北緯36°38′。站房海拔2225米，集水面積9022千米2，至河口距離（入黃河）199.8千米。西寧水文站為國家重要水文站，中央報汛站，流量測驗精度為一類站，泥沙測驗精度為二類站。測驗項目包括：水位、降水、流量等水文參數，同時承擔朝陽渠站的水位、流量測驗及南川河口（二）站的流量、含沙量測驗。

1降水量分析

西寧站多年的平均降水量為355.0毫米。年降水日數75～124日，一日最大降水量67.5毫米，發生于1971年7月15日。最大年降水量519.9毫米，發生于1961年；最小年降水量205.53毫米，發生于1966年。

從西寧水文站多年平均月降水量統計數據來看，該站存在年降水量分配不均的現象，其中夏、秋兩個季節降水量豐富，占全年降水量的85%以上。

2流量資料分析

2.1流量資料的可靠性、一致性、代表性分析

本站流量測驗、整編均符合《河流流量測驗規范》的標準及要求，資料具有較高的可靠性。由于受人類活動的影響，如：水利工程建設、水土保持工程的實施、坡改梯工程實施、集雨利用工程實施、種植結構的改變等，對流域的下墊面進行了人為的改變，造成流域的陸面蒸發量發生變化，產水量相應受到影響。這樣用于計算的天然年徑流量系列一致性也將相應受到影響。因此有必要分析降水徑流關系在上世紀九十年代以前與九十年代以后的差異性。

2.2徑流年內變化

河水補給類型是影響徑流年內分配的主要影響因素。由于西寧水文站的補給水源主要以雨水為主，因而其徑流量與降水量年內分配值基本一致。由于流域內降水條件相對較好，地表水主要由自然降水補給，水資源主要受當地自然降水控制，且地形復雜，地表水年際變化和季節性變化較大。徑流年內分配與降水基本相同，徑流的季節變化主要取決于降水的季節變化，以及冰雪融水的補給。冰期徑流主要依靠地下水補給，這段時期的徑流相對較穩定。上游有朝陽電站引水，九十年代末黑泉水庫建成蓄水，徑流年內分配存在一個滯后性和重新分配的問題，將對本站今后徑流的年內分配造成影響。

3洪水

湟水屬山溪性河流，河道比降大，主要由融雪、降水產生洪水。洪水暴漲暴落，起漲特別快，落水過程稍慢，洪峰歷時短，洪水漂浮物較多。洪峰過程與暴雨中心沿上下游的移動位置、降雨強度、降雨量的多少有關。

3.1影響因素

暴雨是影響洪峰的最為主要的因素，其他包括流域匯流特性及流域大小等因素也對洪峰產生著或大或小的影響。暴雨是導致夏秋大洪水形成的主因，這一時期暴雨的特征是空間分布不均勻，雨區面積小，強度較大。結合西寧水文站進行分析，由于本站大通河上五莊一帶、大坂山西端南坡的衙門莊、北川河源頭及湟中縣的上新莊等地均是上游地區降水量較大的地段。暴雨中心主要是流域西北部的北川河寶庫河。西寧站集水面積9022千米2，斷面上游河流兩側溝壑發育，支流較多，呈樹枝狀匯入。由于各支流大多較短，坡陡溝深，高差起伏大，植被較差，造成產流快，匯流迅速，洪水陡漲陡落。如果全流域發生較大的降雨過程，降雨強度大，則各支流洪水匯合一起的可能性較大。從資料分析可以看出，湟水干流的洪峰流量一般沿程增大，每當西寧站發生大洪水時，北川河幾乎都有洪水發生。

3.2流量與總量的關系分析

分析本站洪峰流量與相應次洪水總量的關系點可以看出，雖然點據比較散亂，但矮胖峰形的點據和尖瘦峰形的點據分別呈帶狀，其中矮胖峰形的點據遠多于尖瘦峰形的點據。矮胖峰形和尖瘦峰形的洪峰流量與洪水總量以不同系數成正比分布，矮胖峰形的系數比尖瘦峰形的系數大。

4泥沙資料分析

泥沙主要由上游降雨侵蝕坡面、沖刷河床產生，沙量在本站斷面分布基本均勻，近右岸處受南川河影響稍偏大。

含沙量和輸沙量年際變化：西寧站多年平均含沙量2.85千克/米3，變差系數Cv=0.65，年際變化較大；歷年最大含沙量919千克/米3，發生時間1978年7月1日；歷年最大含沙量多發生在汛期。歷年最小含沙量為0，發生在非汛期。

5水文特性分析

通過上述分析得出本站各項水文特性分別為：

多年平均降水量355.0毫米，降水量年內分配不均，連續最大4個月降水出現在6～9月，降水量占全年降水量的70%以上；1～2月、11～12月降水最小，僅占全年降水量的1.5%左右，年內降水量最多的月份一般出現在7、8月，月降水量各占全年的43.2%，1月、12月降水量最少僅占全年降水量的0.25%和0.24%。年降水變差系數Cv值為0.24，年降水量極值比為2.53。

現在斷面的水位級劃分：Z≥2207.92米為高水期；2207.92米＞Z≥2207.13米為中水期；2207.13米＞Z＞2206.88米為低水期；Z≤2206.88米為枯水期。

徑流具有年內分配不均勻的特性，7～10月這個四個月是其月徑流量的集中期，占全年徑流量的50%以上，而其中的8月份為年徑流量的高潮期，這個月的徑流量約占全年徑流量的17%左右，2月份則為年徑流量的低潮期，這個月的徑流量僅占全年徑流量的3%左右。年徑流量變差系數Cv=0.42，歷年年徑流量極值比為5.06，豐水模比系數千豐=2.15、枯水模比系數千枯=0.42。

洪水主要發生在春、夏、秋三季，洪水由融雪、降水產生，洪水暴漲暴落，起漲特別快，落水過程稍慢，洪峰歷時短。

多年平均含沙量2.85千克/米3，變差系數Cv=0.65，年際變化較大；多年平均含沙量的年內分配7月份所占比例最大，占全年含沙量的28.7%；3、4、5、6、8、9月份占全年含沙量的5.78%～19.2%；1、2、10、11、12月份占全年含沙量的0.46%～1.31%。

多年平均輸沙量280×104噸。變差系數Cv=0.9，年際變化較大；多年平均輸沙量年內分配8月份最大，占全年輸沙量的33.1%；其次6月、7月份分別占全年輸沙量的10.1%、28.4%；4、5、9月份分別占全年輸沙量的5.95～9.31%；1、2、3、10、11、12月份分別占全年輸沙量的0.13-1.92%。

6建議與措施

在今后針對西寧站水文特性多采取措施的過程中，應該把重點放在水資源、水文、水環境等領域的應用研究上。具體來講，這些措施和建議涵蓋了以下內容：首先是加強對干旱及半干早地區所有的水資源應用的理論研究，構建如何管理水資源的軟件系統和硬件建設；強化對水資源的時空分布研究，跟蹤污染物的源頭、趨向及漂移方向，控制水環境污染，對水源凈化的方式、途徑以及措施要加以改變，要變換水質演變的予報手段；預測和分析暴雨徑流機制以及可能最大暴雨徑流和設計洪水的相關途徑，預測和分析年徑流所造成的地理生態組合以及各自的代表性。

監測水量、水質與地理、氣候，生態、地質之間的關系；因土壤侵蝕所造成的產沙、輸沙過程以估算、采樣及評價手段；對站網進行宏觀和微觀設計，確定站點的工作時限問題，水文測驗的方法和措施以及農業用水情形；在分析和計算水文方面，應該做到從經驗型轉化為半經驗半理論型或者理論型，大幅度提升分析計算水文的質量和水平；應用計算機技術構建水文、水環境和水資源的相關數據庫，下大力氣普及電腦技術在本行業的應用；加大應用衛星在通訊以及遙感方面的技術和水平，整理和統計水文、水資源以及水環境的相關資料；加強水文技術和水文管理中的統計學和系統工程應用研究。

為了確保西寧地區經濟社會的可持續發展，首先要做的就是保持合理地開發利用水資源，注意加強環境保護，不再大規模地破壞植被，防止水土流失。再就是通過非工程措施來強化對水資源的管理和合理運用。不僅要計劃用水，節約用水，采礦業還要注意當地的環境保護工作。在大規模恢復植被的同時，要切實做好工程引水和蓄水工程建設，以蓄為主要手段、做好調水和蓄水。要做到專家論證和研究與經濟社會發展相適應，為了解決西寧地區在今后經濟社會發展中的供需水矛盾，要做好“引大濟湟”工程，這就是說要將大通河的水資源引到湟水流域去。

要充分考慮到經濟發展的水平以及人口增加等情況，使得水資源可以幫助經濟實現可持續發展。在本地區水土流失嚴重，水資源不足的情況下，要做好開源節流，更要優先節水，從本地區的水資源情況出發，充分以及合理地運用水資源，詳細審視節水的措施和手段，進一步提升利用水資源的效率。更要強化對水污染的治理工作，提升生態系統保護的水平。

參考文獻：

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