六股河水文特性分析

郭 亮

(遼寧省葫蘆島水文局，遼寧 葫蘆島 125000)

六股河水文特性分析

郭 亮

(遼寧省葫蘆島水文局，遼寧 葫蘆島 125000)

六股河發源于建昌縣古杖子鄉北簍子山，河流全長185km，在建昌境內總流經長為115km，在寬幫鎮大河西村廟溝流入綏中縣，成為綏中和興城兩縣的界河。經寬幫、西平、高臺堡、城郊和小莊子鄉，在小莊子鄉大漁場村注入渤海，在綏中縣內的長度為70km。文章通過對綏中縣境內的六股河綏中水文站主要降水、徑流、蒸發及泥沙等水文的特性進行了分析，反映了綏中縣境內中六股河的水文基本特點與規律，為今后該流域的水利規劃和水資源配置提供了參考和借鑒依據。

六股河；降水；水量；水文特性；水資源量

1 基本概況

1.1 流域概況

1.1.1 河流水系

六股河發源于建昌縣古杖子鄉北簍子山，河流全長185km，在建昌境內總流經長為115km，在寬幫鎮大河西村廟溝流入綏中縣，成為綏中和興城兩縣的界河。經寬幫、西平、高臺堡、城郊和小莊子鄉，在小莊子鄉大漁場村注入渤海，在綏中縣內的長度為70km。它的主要支流有黑水河、王寶河。在胡家屯右岸有黑水河匯入、在香磨屯附近右岸有王寶河匯入。流域面積3080km2。河道平均比降為5‰。多年平均天然徑流量為5.93億m3[1]。

1.1.2 氣象

六股河屬于溫帶濕潤大陸性季風氣候。其主要特征：四季分明，水熱同期，降水集中，日照充足，季風明顯。春季雖有冷空氣侵入，但強度弱，回暖較快；夏季西南季風盛行，雨量充沛，高溫潮濕，多雷多雹，伏天潮熱[2]。秋季偏北季風開始增強，雨量驟減，氣溫速降；冬季偏北季風勢力很強，氣候干冷，大地封凍。氣溫：據1986到2000年記載，年平均氣溫為9.8℃；極端最高氣溫為38.1℃，歷史最高為39.8℃；極端最低氣溫-25.2℃，歷史最低為-26.3℃。地溫：年平均地面溫度為11.9℃，極端最高62.4℃(1993年)，極端最低-34.6℃(1990年)。降水：年平均降水量為587.3mm；年最大降水量為1959年的1 087.6mm；年最少降水量為1999年的295.2mm。蒸發：年平均蒸發量為939.9mm。日照：年均日照時數2 544.2h，日照百分率為57%。氣壓：年平均氣壓為1 015.1hPa，極端最高為1 046.8hPa(1994年)，極端最低為984.0hPa。風：年平均風速2.8m/s，最多風向為南風，大風日數比前期減少。無霜期：平均無霜期176d，最長196d(1990年)，最短141d(1986年)。

1.2 測站概況

綏中水文站位于六股河下游，遼寧省興城市東辛莊鎮林屯村，E120°22'，N41°21'。集水面積3008km2，距河口距離18km。主要測驗項目有：水位、流量、泥沙、顆分、降水、蒸發、水溫、冰情、水質、土含、水文調查、普通測量、水情拍報等。綏中水文站建站以來最大洪峰出現在1959年7月22日，流量8720m3/s。1969年8月22日出現歷年最大流速5.38m/s，1969年8月22日出現最高水位17.12m。

1.3 水利工程

本區域內有龍屯水庫，棒槌溝水庫、馬道子水庫、韓杖子水庫和古杖子水庫。有綏中自來水公司水源地、平山水源地、冰溝煤礦水源地。調查區內有塔山灌區一座，有蟒擋壩水利發電站引大凌河宮山嘴(建凌)水庫水入六股河右支茅河。

2 水文特性

2.1 降水

2.1.1 降水地區分布

流域內設有雨量站12處(其中汛期站4處)，1980—2010年流域平均降水量501.3mm，其中最大降水量為東平坡站567.0mm，最小為藥王廟站423.4mm。1980—2010年六股河流域各雨量站年降水量表見表1。本流域水汽來源方向以東南方向為主，水汽入流方向和地形因素有著決定性影響，多年平均降水量587.3mm。

表1 1980—2010年六股河流域

2.1.2 降水量年內分配

由于特定地理位置及季風氣候影響，本流域降水量四季變化明顯，年內分配很不均勻，見表2。冬季受冷高壓控制，寒冷少雪，歷時較長；春季冷高壓開始北撤，東南季風入侵較晚，一般6月份才進入雨季，7-8月份為降雨全盛時期[3]。

表2 六股河流域降水量年內分配表 mm

2.2 蒸發

2.2.1 水面蒸發

結冰期綏中水文站采用口徑為20厘米的蒸發器進行觀測，從遼寧省蒸發實驗資料看，E601蒸發器所測得的水面蒸發接近大水體蒸發量，所以需將20cm口徑蒸發皿觀測的蒸發量折算為E601蒸發器的蒸發量。六股河流域蒸發資料采用綏中水文站觀測值，6—9月采用E601蒸發器，其余時間采用口徑為20cm的蒸發器觀測[4]。各月具體折算系數見下表2。

表3 六股河流域水面蒸發量折算系數表

經計算2015年六股河流域大水體水面蒸發量為718.5mm，比多年平均水面蒸發量704.5mm增加2.0%。2015年六股河流域水面蒸發年內折算分配表4。六股河流域2012年水面蒸發年內分配與多年平均比較見表5。

表4 2015年六股河流域水面蒸發年內折算分配表 mm

表5 六股河流域水面蒸發年內分配表 mm

由于受自然環境的影響，降水量在地區、年內及年際間的變化均較大。沿海平原區，降水量偏大；丘陵、山區降水量偏小。降水量年內分配很不均勻，五月份降水量最多，12月份最小。多年平均降水量為587.3mm。其中汛期(6—9月份)降水量約占全年的82.0%。綏中站多年平均水面蒸發量為704.5mm，由于春風影響，4—6月份水面蒸發量約在143.4mm，占年蒸發量的20.0%，常出現春旱現象，蒸發量年際變化不大。

2.2.2 干旱指數

干旱指數通常采用r=E601/P來近似表示[5]。按干旱指數劃分，六股河流域干旱指數r多在1.5-2.5。

2.2.3 陸面蒸發

陸面蒸發計算采用水量平衡法，山丘區陸面蒸發按下式進行計算[6]。

E陸=P-R

(1)

式中：E陸為陸面蒸發量，mm；P為降水量mm；R為徑流深，mm。

六股河流域2015年平均降水量為501.3mm，徑流深為292.0mm，經計算，六股河流域2015年陸面蒸發量為250.3mm比多年平均陸面蒸發量為437.6mm減少42.8%(多年平均降水量587.3mm，徑流深197.1mm)。

2.3 徑流

2015年綏中水文站實測徑流量為44350萬m3，比上年實測水量118900萬m3減少62.7%。人類活動不同程度地改變了河川的天然徑流狀況，使實測的徑流資料不能反映天然徑流量[7]。因此，需要通過對實測徑流系列資料進行影響水量的還原計算來推求天然徑流量。經還原計算本年天然水量為46930萬m3，比上年天然水量122500m3減少61.7%，比多年平均天然水量26065萬m3減少80.0%。

2.4 泥沙

含沙量：綏中站多年平均含沙量1.24kg/m3，2013年平均含沙量0.022kg/m3，占多年平均的1.8%。

輸沙量：本站多年平均輸沙量99.02萬t，2013年輸沙量為0.304萬t，占多年平均的0.3%。

2.5 墑情

本年由于春季降水量少，4至6月較為干旱，春季早期墑情影響耕作，晚春墑情較好，夏季多雨，秋后偏旱，對作物正常生長和糧食產量有一定的影響。

2.6 水質

六股河PH值為6.7-7.8，水質硬度介于5-10，氯化物含量一般在50-300mg/L，地表水水質各項指標為II、III類，符合生活飲用水標準。廠礦、小型企業逐年增多，污水排放量也逐漸增加，因而水質污染也越來越嚴重。污染源主要來自六股河、黑水河中、下游的八家子鉛鋅礦等廠礦，污染范圍達七個鄉和一個鎮。小莊子干渠舊址兩側的地下水源、魚塘和農田，綏中城后至入海口的部分地區，地下水源也不同程度的受到污染，由金屯至凌家村的小孤家子形成了帶狀污染區，應加強監測。八家子鉛鋅礦位于建昌縣大屯鄉，污染范圍：綏中縣的寬幫、西平、高臺堡、城郊、小莊子、綏中鎮和興城市的三道溝、圍屏、大寨、東辛莊。無化驗資料。由于女兒河受到污染，烏金塘水庫水已無法飲用，治理這些污染的費用是昂貴的，付出的代價是巨大的[8]。

2.7 地下水

六股河區域的地下水人均占有量很少，目前地下水開采已超過限量。

3 水 量

3.1 實測水量

2015年綏中站實測徑流量為4.44億m3。由于受降水影響，水量全年分布不均，7、8、9、月份的實測水量占全年總量的34.8%。2015年綏中水文站實測水量年內分配表見表6。

表6 2015年綏中水文站實測水量年內分配表 萬m3

3.2 調查水量

本區間調查水量主要包括：農業灌水量、工業及生活用水量、水庫變量及蒸發蒸損量、其它水量等。其中其它水量包括上游排水量、跨區間引水量等。本年調查水量為2578萬m3，其中農業耗水量為2144萬m3，工業耗水量為481.0萬m3，水庫變量減少489.0萬m3，蒸發蒸損量為285.3萬m3，其它水量合計調入120.0萬m3。

3.2.1 水庫調蓄

水文站以上共有大型水庫1座、中型水庫1座、小型水庫3座，分別為：龍屯、馬道子、谷杖子、韓杖子和棒槌溝水庫。2015年水庫總庫容變量為：-489.0萬m3，總蒸發增損量為：321.6萬m3。

3.2.2 工業

工業用水按用水量(新鮮水量)計，各月水量按平均值進行分配。全年總用水量為481.0萬m3。2015年綏中水文站斷面以上工業用水量統計表見表7。

表7 2013年綏中水文站斷面以上工業用水量統計表 萬m3

3.2.3 農業

農業用水包括農田灌溉和林牧漁業用水，農田灌溉按水田、旱田、菜田和經濟作物分別統計。林牧漁業用水按林地灌溉、草場灌溉和漁塘補水分別統計。2015年綏中水文站斷面以上總灌溉面積6 127 hm2，總灌溉用水2144萬m3。其中水田452 hm2，用水313.9萬m3；旱田1340 hm2，用水250.0萬m3；菜田1407 hm2，用水535.5萬m3；果樹1394 hm2，用水405.6萬m3；大棚1534 hm2，用水732.8萬m3。

3.2.4 跨流域引水

塔山灌區斷面以上引出水量120.0萬m3。

3.3 天然水量

徑流還原方法依據水量平衡原理，采用分項還原法。影響河川徑流的項目有：大中型水庫調蓄影響、農業灌溉用水影響、工業及城市生活用水影響以及跨流域引水或分洪影響等。凡影響河川徑流的,都盡可能調查還原，還原以月為計算時段進行。還原內容包括,大中型水庫蓄水變量,灌溉耗水量,工業及城市生活的耗水量及跨流域引水、排水量。

天然水量采用以下水量平衡方式進行計算：

W天然=W實測+W公耗+W農耗+W生耗

+△V庫變+W庫蒸+W引排+W決口

(2)

式中：W天然為還原后的天然水量，m3；W實測為水文站實測流量，m3；W公耗為工業耗水量，m3；W農耗農業灌溉耗水量，m3；W生耗生活耗水量，m3；△V庫變為水庫蓄水變量，m3；W庫蒸為水庫水面蒸發增損量，m3；W引排為跨流域引(排)水量，m3；W決口分洪、決口水量，m3。

經計算2015年綏中水文站天然水量為46930萬m3，折合徑流深292.0mm。其中實測水量44350萬m3；水庫蓄水變量為-489.0萬m3；水庫蒸發增損量為321.6萬m3；工業耗水量481.0萬m3；農業耗水量為2144萬m3；跨流域引水量為120.0萬m3。

4 結語

隨著全國水資源估算工作的全面開展，深入研究六股河河流的水文特性，對正確認識和估算綏中縣境內的六股河以及全縣的水資源都具有極其重要的意義。通過對綏中縣六股河的水文特性的詳細分析，可以得出六股河綏中縣境內的水資源比較豐富，具有較高的開發利用價值，同時通過對水文特性的分析可以為今后當地的水資源開發利用和優化配置及全縣的經濟社會發展提供堅實的技術數據支撐。

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1007-7596(2016)11-0034-04

2016-10-30

郭亮(1982-)，男，遼寧葫蘆島人，工程師，從事水文測驗、水資源論證及調查評價、水文預報、水利水電工程、水利工程施工、水文水資源管理等工作。

TV12；P333

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