摘 要:文章對酉水河流域的基本情況作了概述性介紹。依據酉水街水文站調水還原計算后的多年實測資料和華陽等三個雨量站的降雨資料對流域水文要素進行了計算,分析了流域水文特性;可對流域區域規劃、水資源可持續開發利用、提供參考。
關鍵詞:酉水河流域;水文特性;分析
1 概述
酉水河流域地處陜西省西南部漢中盆地東緣的洋縣,北依秦嶺,南靠巴山,東接佛坪、石泉縣,南鄰西鄉縣,西毗城固縣,北界留壩、太白縣。地理坐標在東經107°11′~108°03′,北緯33°02′~33°43′之間,東西寬約56km,南北長約76km,全縣總面積3206km2。
酉水河為漢江左岸一級支流,發源于秦嶺以南的活人坪梁,干流全長119km,平均比降19.2‰,流域面積974km2,河流自北向南于本縣黃金峽鎮中壩廟村附近匯入漢江。漢江流域又是我國南水北調中線和陜西省引漢濟渭工程的主要水源地。在流域下游設有酉水街水文站。1988年洋縣在該河流中游建成了跨流域引調水灌溉工程,使下游水文站水文觀測資料前后不一致,不能真實反映河道水文特征。因此必須進行還原計算,才能科學合理地開發利用水資源。了解和掌握了流域水文特性,對進一步加強流域水資源的保護和可持續地開發利用具有重要意義。
2 流域概況
酉水河流域位于秦嶺山脈的南坡,地形北高南低。流域內土層較薄,植被良好。流域在酉水街水文站以上為中低山區和淺山丘陵區,海拔1000m以上山峰有42座,最高點活人坪海拔高程3071m,流域上游被列為國家級大熊貓自然保護區。酉水河水系發育良好,支流呈羽狀分布,流域內面積在100km2以上的支流有石關河和八里關河,流域面積分別為185km2和162km2,河流長度分別為30.0km和28.0km,平均比降分別為48.8‰和36.6‰。酉水河河道多呈“U”形,河床狹窄,比降大。流域內植被較好,水土流失輕微,平時水流清澈,水質較好,洪水時挾帶少量泥沙。
流域群山環繞,自然環境條件好,水能資源較為豐富(理論蘊藏量8.11萬kw,可開發裝機容量2.86萬kw),依托酉水河較為豐富的水能資源,以水能發電及灌溉為主的流域水資源開發利用是區域經濟增長的支柱。
3 流域水文特性分析
3.1 氣象特征
酉水河流域地處亞熱帶濕潤季風氣候區邊緣,季節性氣候明顯,其特點是:四季分明,夏無酷熱,冬無嚴寒,春季升溫迅速,間有“倒春寒”現象,秋季濕潤多連陰雨。根據洋縣氣象站資料分析統計,多年平均氣溫14.5℃,極端最低氣溫-10.6℃,極端最高氣溫38.7℃。最冷月(1月)平均氣溫2.1℃,最熱月(7月)平均氣溫25.9℃。平均初霜期始于11月中旬,終霜期止于3月中旬,無霜期239天。
3.2 雨量特性
流域內設有華陽、九池壩、黑峽、八里關、茅坪、陽河、酉水街七個雨量站,對資料完整性、代表性及系列長度等綜合分析,選取華陽(1960-2005年)、茅坪(1958-2005年)、酉水街(1959-2005年)三站分別作為上、中、下游的雨量代表站,用2005年以前資料進行統計分析,經分析酉水河有以下明顯特點:
3.2.1 酉水河流域降水量比較豐沛,多年平均降雨量在800 mm以上。
3.2.2 具有年際變化大的特點,華陽、茅坪、酉水街三站多年最大與最小年降水量比值分別為3.55、2.86和2.82倍;年最大和最小雨量與各站多年平均雨量比較分別為華陽1.75和0.49倍、茅坪1.67和0.58倍、酉水街1.62和0.57倍。
3.2.3 具有年內分配不均的特點,三站1~4月和11~12月降水量僅占年降水總量的19.0%左右,年內降水多集中在夏、秋季節,5~10月降水量約占全年的81.0%左右。
3.2.4 在地域分布上呈現出由南向北依次遞增的明顯趨勢,上游海拔較高的地區降雨大于下游低海拔地區。
3.3 徑流特性
酉水河流域徑流由降水形成,其季節性變化十分明顯,徑流變化規律與降水基本一致。洪水多發生在6-9月,暴漲暴落,歷時較短,具有明顯的山溪性河流特征。
3.3.1 資料引用及一致性處理
酉水街水文站設立于1958年8月,已積累有50多年資料。1958年8月至1987年間,流域內無較大工程和人為影響。自1988年引酉灌溉一期工程投入運行后,進行跨流域調水灌溉,經統計資料整理計算,多年平均引水量0.219億m3,與1988年前的資料系列基礎不相一致,應進行計算還原。由于客觀原因本次只取得了引酉灌溉一期工程中1988-2005年的引水量監測數據,故選用1959-2005年47年酉水街水文站徑流資料及引酉灌溉各年引水量作為分析依據,對1988年至2005年徑流資料進行還原計算,推算出酉水街水文站各年徑流量。
3.3.2 徑流特性
酉水街水文站徑流還原計算對1959~2005年共計47年的徑流資料分析,酉水河流域多年平均年徑流量4.36億m3,多年平均流量13.8m3/S。流域徑流年際變化大,年內分配不均。經一致性處理后,酉水街水文站1959~2005年的資料分析計算,最大年徑流量9.81億m3(1981年),最小年徑流量為1.62億m3(1997年),最大值和最小值分別為多年平均徑流量的2.25倍和0.37倍,變差系數Cv值0.50,Cs/Cv值2.5。最小瞬時流量0.11m3/S(1979年6月7日),實測最大流量1640m3/S(1980年7月3日);徑流量主要集中在汛期,5~10月徑流量占全年的81.0%,其中主汛期7~9月占全年的54.9%;非汛期1~4月和11~12月徑流量占全年的19.0%,當年12月至次年2月的3個月徑流量僅占全年的5.6%。
3.4 泥沙特性
根據酉水街水文站1959-2005年的實測懸移質泥沙資料統計計算,多年平均懸移質輸沙量13.9萬噸,最大年輸沙量71.6萬噸,最小年輸沙量0.883萬噸;最大值和最小值分別為多年平均輸沙量的5.15倍和0.06倍。多年平均含沙量0.32kg/m3,多年平均泥沙侵蝕模數152.6噸/平方公里。
從統計分析中看出,河流泥沙主要分布在汛期的5~10月,占全年總量的94.64%,其中6~9月占全年的85.74%;非汛期1~4月和11~12月僅占年總量的5.36%。由于泥沙來源主要為雨洪期林區坡面匯流挾帶的落葉腐植質和產流區地表層松散泥土及河床受水流沖刷帶走的河床沙,故泥沙集中在汛期符合自然規律和山溪性河流流域的基本特征。
4 結束語
通過分析計算,基本揭示了酉水河流域的降雨、徑流、泥沙等方面的水文特性。流域降水量較為豐沛,多年平均降雨量均在800mm以上,且具有年際變化大、年內分配不均、地域分布上呈現由南向北依次遞增的顯著特點。徑流與降雨密切相關,徑流年內分配不均,年際變化大。泥沙由洪水形成。掌握了流域的水文特性,可對流域區域規劃、水資源開發利用提供可靠的科學依據。