◎王海強
淺談商洛市主要河流徑流變化分析
◎王海強
商洛市總面積19292km2,分屬黃河、長江兩大流域,黃河流域占全市總面積15.93%,長江流域占全市總面積84.07%。境內山巒起伏,溝壑縱橫,河流密布。3km2以上河流650條,10km2以上河流499條,100km2以上河流67條,500km2以上河流8條,1000km2以上河流5條。商洛五大河流有洛河,丹江、金錢河、乾佑河、旬河,均發源于秦嶺,向東或向南流出商洛。
商洛市由于地形地貌特征等因素,易形成洪澇和干旱交替,對徑流流量的特征現象分析,是指洪水和枯水流量,洪水是指特大的徑流。這種徑流的水量多到河槽已經不能容納,甚至溢出兩岸,泛濫成災;枯水是指特小的徑流。這種徑流的水量少到河槽已大部分外露,甚至斷流。
2.1 徑流流量比率
流量比率,即最大流量與最小流量的比值,表示極端峰值的大小,是河流流量極端變化可能性的反映。經分析,商洛市五大河流的流量比率在808~2046倍。其中,旬河流量比率808倍,乾佑河流量比率904倍,金錢河流量比率671倍,丹江流量比率2046倍,洛河流量比率906倍。
流量比率大小,影響著河流水充分利用的程度。比率大,容易導致洪水災害和生產需水時供水不足;反之,則不易導致洪水災害和生產需水時供水不足的問題。商洛地處秦嶺,洪水特大、枯水特小,洪枯水相差懸殊、多變,對生產用水、工業用水、生活用水、生態用水等有一定影響,需要采用攔蓄、調洪措施,人工分配水資源。丹江號稱商洛的“母親河”,流量比率大,說明汛期洪水大,枯季徑流小,四季水量分配不均,是制約工農業發展的瓶頸。
2.2 最大洪峰流量
分析洪峰流量的特征和規律,預測可能出現洪水,服務防汛,防患于未然。在水工程建設上,推測未來洪水都是通過已有的洪水資料,進行洪水頻率或洪水重現期的分析計算,預計某一級洪水可能出現的時間和洪水量。
從上表可以看出:①各河流不同重現期年最大洪峰流量相當大而且復雜。實測最大洪峰流量全部都超過20年一遇流量;除丹江中上游受水庫調蓄影響外,大多數河流實測次大洪峰流量都超過20年一遇流量;除丹江外,各河流均發生了百年一遇洪水,洛河、武關河發生百年一遇洪水兩次以上。2010年7月24日,丹江下游發生了200年一遇特大洪水。
②實測最大洪峰流量均大于均值3.1~7.8倍。銀花河高于均值達7.8倍、武關河6.2倍。
洪峰流量大,說明河道流量極端變化劇烈,它影響著河流水資源的利用和開發利用時的投資。因此,從水工建筑物的安全考慮,要重視研究出現機會較少的洪峰流量、洪水總量及其洪水過程。
2.3 月年徑流量
經對各條河流各月徑流分析,表明:①商洛市各條河流最大洪水出現在5月~10月,9月、7月最大,10月、8月次之,6月最小。而且,基本上是同一時間或同一時期同出現洪水。商洛市洪水出現和暴雨帶的分布隨著季節變化有著極其密切的關系。六月中下旬,處在太平洋副熱帶高壓的西北邊緣,開始出現暴雨,7月上、中旬,脊線徘徊于北緯25°~30°之間,暴雨頻繁,9月脊線又退回到北緯25°以南,進入秋雨季節,連陰雨多且又出現大暴雨。
②各條河流年徑流,以1958年、1964年、1975年、1983年、1984年、1998年、2003年、2010年為最大。旬河年徑流總量8.89億m3,1983年徑流量達23.7億m3,1984年徑流量達14.7億m3,1997年最小年徑流2.39億m3,最大與最小年徑流相差9.9倍。乾佑河年徑流總量4.56億m3,1983年徑流量達9.56億m3,1964年徑流量達9.42億m3,1999年最小年徑流0.88億m3,最大與最小年徑流相差10.9倍。金錢河年徑流總量9.96億m3,1983年徑流量達26.1億m3,1964年徑流量達25.4億m3,1999年最小年徑流2.88億m3,最大與最小年徑流相差9.1倍。丹江年徑流總量5.65億m3,1964年徑流量達16.25億m3,1958年徑流量達13.44億m3,1995年最小年徑流0.74億m3,最大與最小年徑流相差22.0倍。洛河年徑流總量5.61億m3,1975年徑流量達29.6億m3,1964年徑流量達17.45億m3,1995年最小年徑流1.51億m3,最大與最小年徑流相差19.6倍。

表一商洛各站洪水頻率計算成果表(2004年省防汛抗旱手冊)

表二商洛各河流徑流量表
分析歷史趨勢,年徑流量呈減少趨勢。盡管發生了“98·7”、“98·8”“03·8”、“07·7”、“10·7”等特大洪水災害,江河徑流確沒有太大的增加,因為洪水是局部性的、突發性的,洪峰量級大,洪量小,屬暴漲暴落型洪水。1993年、1995年、1997年、2001年等年份是歷史上典型的干旱年,人畜飲水困難,農業減產、工業限產,經濟發展受到影響。
③5月~10月徑流占到年徑流量的68.6%~78.6%,7月~10月四個月徑流占年徑流量54.8%~63.0%。旬河5月~10月徑流占到年徑流量的78.5%,7月~10四個月占63.0%,最大徑流多在7月、9兩月,分別占16.6%和17.1%。乾佑河5月~10月徑流占到年徑流量的78.6%,7月~10四個月占62.5%,最大徑流多在7月、9月兩月,分別占16.4%和17.5%。金錢河5月~10月徑流占到年徑流量的76.4%,7月~10四個月占61.9%,最大徑流多在7月、9月兩月,分別占15.6%和17.6%。丹江5月~10月徑流占到年徑流量的69.6%,7月~10四個月占57.6%,最大徑流多在9月、10月兩月,分別占16.2%和15.1%。洛河5月~10月徑流占到年徑流量的68.6%,7月~10月四個月占54.8%,最大徑流多在9月,分別占16.7%。
④商洛各河流洪峰流量與月最大徑流不對應,旬河最大洪峰流量出現在2002年6月,而月最大徑流出現在1984年;乾佑河最大洪峰流量出現在1987年8月,而月最大徑流出現在1984年;金錢河最大洪峰流量出現在1998年8月,而月最大徑流出現在1984年;丹江最大洪峰流量出現在1958年7月,而月最大徑流出現在1984年;洛河最大洪峰流量出現在2003年8月,而月最大徑流出現在1964年。
各河流洪峰流量與洪量也不對應,旬河2002年6月9日實測最大洪峰4920m3/s,洪量1.75億m3,而2003年8月29日實測最大洪峰1230m3/s,洪量達4.48億m3;乾佑河1987年8月6日實測最大洪峰1890m3/s,洪量0.63億m3,而1981年9月7日實測最大洪峰794m3/s,洪量達2.73億m3;金錢河1998年8月15日實測最大洪峰3830m3/s,洪量2.33億m3,而2005年10月2日實測最大洪峰2700m3/s,洪量達3.3億m3;丹江1958年7月14日實測最大洪峰1760m3/s,洪量1.44億m3,而1984年9月23日實測最大洪峰890m3/s,洪量達4.31億m3;洛河2003年8月29日實測最大洪峰2970m3/s,洪量1.74億m3,而1975年9月29日實測最大洪峰1060m3/s,洪量達4.42億m3。
洪水量的大小,對水庫調蓄是一個考驗。水庫蓄水時,要考慮在汛期的7月~10月時段留出一定的防洪庫容,在汛期后期即可利用防洪庫容進行蓄水,增加調節流量。從商洛各月來水量看,9月洪水量較大,因此,防洪庫容必須保留到9月初,在有控制的情況下才能開始攔蓄多余的水量,以增加枯水期的調節徑流量。由于汛期年際間來去遲早的變化,9月、10月也有平、枯水的可能性,防洪庫容不能有效蓄水,形成洪水調節與枯水調節之間矛盾。
2.4 各河流洪水形成原因
商洛市各河流的洪水均由暴雨和連陰雨造成。商洛市大雨、暴雨和連陰雨最多。由于受副熱帶高壓影響明顯,在副熱帶鋒北移時往往出現大暴雨。另外,受青藏高原東麓的西北低渦和西南低渦的襲擊,以及秦嶺對氣流的阻擋、抬升作用,亦常形成大雨、暴雨、連陰雨。
經分析,暴雨主要出現在4~10月,以6月~8月為最多,以局部短歷時暴雨為多。“07·7”丹鳳、商南暴雨,最大點暴雨量493mm,大于400mm雨量籠罩面積50km2,大于200mm雨量籠罩面積474.4km2,大于100mm雨量籠罩面積1331.9km2。武關河武關水文站出現建站以來第二大洪水。
“2003·8”洛南暴雨,最大點暴雨量239.5mm,100km2面積雨量211.6mm, 500km2面積雨量175.7mm,1000km2面積雨量155.4mm,2000km2面積雨量129.6mm。洛河靈口水文站出現建站以來最大洪水。
“2002·6”陜南商洛暴雨,最大點暴雨量297.4mm,大于200mm雨量籠罩面積535km2,大于100mm雨量籠罩面積2628km2。旬河柴坪水文站出現建站以來最大洪水。乾佑河柞水水文站出現建站以來第二大洪水。
“98·8”商南青山、湘河暴雨,最大點暴雨量398.9mm,大于200mm雨量籠罩面積294km2,大于100mm雨量籠罩面積1844km2。
“98·7”丹鳳雙槽暴雨,最大點暴雨量超過1300mm,屬國內甚至世界內陸極值,100km2面積雨量481mm,200km2面積雨量266mm。
“88·8”商州、柞水暴雨,最大點暴雨量超過410mm,100km2面積雨量336mm,200km2面積雨量299mm,1000km2面積雨量160mm,2000km2面積雨量119mm。丹江麻街水文站出現建站以來最大洪水。
“2010·7”商洛暴雨,最大點暴雨量超過282.4mm,大于200mm雨量籠罩面積306.7km2,大于100mm雨量籠罩面積3472.7km2。武關河武關水文站出現建站以來第二大洪水,銀花河竹林關水文站出現五十年一遇洪水,丹江過鳳樓水文站出現二百年一遇洪水。
連陰雨主要出現在4月~10月,以9月~10月最多。2005年從9月24日~10月3日,持續10天,降雨量超過200mm。洛河靈口水文站出現958m3/s洪水,乾佑河青泥灣站出現1080m3/s洪水,金錢河南寬坪站出現2700m3/s洪水,丹江丹鳳站出現750m3/s洪水,旬河柴坪站出現2130m3/s洪水。
商洛市主要河流徑流變化分析,通過對水文資料不斷積累和洪水調查的論述,結合商洛市水資源的實際情況,必須充分認識我市水資源開發利用存在的問題,進行水資源的優化配置和保護,要把洪水災害變為有用水資源,對水資源量進行科學分析、合理配置,有效的保護,為商洛市防災減災提供依據,又可為水利工程建設以及經濟社會發展提供更多水資源支持。陜西水利
(責任編輯:王劍)
◆作者系商洛水文水資源勘測局助理工程師。