洋河流域3個主要控制站水文特性分析

郭如俠

（河北省張家口水文水資源勘測局，河北張家口075000）

洋河流域3個主要控制站水文特性分析

郭如俠

（河北省張家口水文水資源勘測局，河北張家口075000）

以洋河流域為研究區域，通過對研究區3個主要控制站響水堡、東洋河、柴溝堡（南）多年降雨、洪水、徑流、泥沙等資料的分析，初步得出洋河流域徑流、降水、泥沙的變化特征及水文現象大約呈5～10 a為1個平均變化周期的特點，對洋河流域洪水情報預報有著重要意義，為合理開發利用洋河水資源以及搞好洋河流域水土保持工作提供了基本水文依據。

主要控制站；降雨；洪水；徑流；水文特性；洋河

1 主要控制站概況

響水堡水文站是洋河上的控制站，控制洋河流域面積14 507 km2。洋河流域形狀東西長、南北短，略呈扁圓形，主要有東洋河、南洋河、西洋河、洪塘河、清水河、龍洋河等較大支流，河網密集；80%以上為丘陵山區，植被很差，水土流失嚴重。流域內有大中型水庫3座、小（1）型水庫11座（大部分已報廢）；萬畝以上灌區12個，其中較大的是通橋河灌區、四清大渠灌區、洋河大渠灌區。該站測驗河段比較順直，河床由細沙卵石組成，左岸為耕地，右岸為高山，表層為沙壤土，山邊為峭壁，有風化巖石坍塌；洪水時河床沖刷劇烈，枯季穩定，沖淤變化不大。流域內暴雨主要特點是籠罩面積小、強度大、歷時短，多集中在7—8月。該站多年平均年降水量382.3 mm，斷面來水受上游洋河水庫調節控制。歷史調查洪水發生在1924年，最大洪峰流量為3 260 m3/s。1979年實測最大洪峰流量為1 270 m3/s。

東洋河水文站是洋河支流東洋河的控制站，集水面積3 674 km2。東洋河有3大支流，分別為銀子河、瑟爾基河、甲石河，友誼水庫至本站區間主河道長54.0 m，河道縱坡7.03‰。河道兩側為山區，山坡上多為草皮、灌木覆蓋，河谷地帶為耕作區，成林稀少。流域內多為沙質壤土，上游有部分黑土和少量紅黏土，由于植被較差，水土流失嚴重。流域內有3座水庫，其中大型水庫1座為友誼水庫，小型水庫2座分別為上納嶺、甲石河水庫，四清大渠引水口在斷面上游1 000 m處，集成渠引水口在斷面上游1 200 m處。河床為粗沙、礫石組成，沖淤變化大。該站多年平均年降水量400.4 mm，流域內降水量時空分布不均，80%降水集中在7—8月，最大洪水發生在1974年，實測洪峰流量為230 m3/s。

柴溝堡（南）水文站是南洋河上背山區代表站，集水面積2 903 km2。南洋河由西南流向東北，流域形狀略呈長條形，上游較寬，下游較窄。各小支流于山西省天鎮縣城上游附近先后匯合，河北省境內沒有較大的支流。流域內沒有森林，山坡為草皮覆蓋，沿河兩岸的河谷地帶有少量的成林和幼林散布，川地和山腳地為農墾地，植被較差，水土流失比較嚴重。流域內無水利工程。該站多年平均年降水量382.7 mm，流域內暴雨時空分布不均，大暴雨和特大暴雨時有出現，洪水暴漲暴落。河床由細沙組成，沖淤嚴重，橫比降大，低水時期分流竄溝較多。歷史調查洪水1939年最大洪峰流量為1 970 m3/s，1974年7月25日實測洪峰流量為1 180 m3/s。

2 降水分析

2.1 降水量的年內分配

洋河流域3個代表性控制站的降水主要集中在汛期6—9月，該時段內降水量占年降水量的70%～80%；冬、春季氣候寒冷，降水稀少，降水量僅占年降水量的20%～30%。最大月降水量一般出現在7、8月，2個月降水量之和占年降水量的50%～55%；最小月降水量多出現在2、3月，2月降水量僅占年降水量的0～5%。

2.2 降水量的年際變化

洋河流域內年均降水量為354.5 mm，年際變化比較明顯，其中西北部變化較大、東南部變化較小。洋河流域主要控制站2001—2011年最大、最小降水量情況，見表1。

表1 主要控制站2001—2011年最大、最小降水量統計

根據上述3站降雨資料分析，可以看出，洋河流域降雨大約5～10 a為1個變化周期。

3 徑流分析

3.1 徑流的年內分配

洋河流域地表徑流主要來源于降水補給，河川基流小，因此地表徑流年內分配與降水量年內分配有明顯的對應關系，降水的時空分布決定了徑流在年內、年際的分布特點。汛期6—9月徑流量約占到年徑流量的52%。徑流量最大值多出現在7月，而最小值一般出現在12月。

3.2 徑流的年際變化

洋河流域多年平均徑流量為3.498×108m3，東洋河多年平均徑流量為1.113×108m3，南洋河多年平均徑流量為0.823 7×108m3。徑流量的年際變化遠大于降水的年際變化，響水堡、東洋河和柴溝堡（南）站最大年徑流量與最小年徑流量之比分別為20、18和46。根據流域10 a年徑流量平均值統計分析得知，近10 a徑流量較往年有明顯減少，且降幅較大。主要控制站徑流量統計見表2，洋河流域1951—2010年每10 a年均徑流量平均值統計見表3。

表2 主要控制站徑流量統計

表3 流域1951—2010年每10 a年均徑流量平均值統計

4 泥沙分析

洋河流域各支流來沙量主要集中在7—9月，這期間產沙量最大的時期又集中在暴雨洪水期，輸沙量在年內分配中集中程度較降水、徑流更突出。據統計，2010—2015年東洋河年輸沙量最大值為2008年的140×104t，柴溝堡（南）最大年輸沙量為2013年的41.5×104t，響水堡因地形原因受泥沙影響較小。

5 歷史洪水分析

對各主要控制水文站歷史洪水資料進行統計分析發現，1980年以來不同級別洪峰流量多年平均年出現次數見表4。

表4 不同級別洪峰流量多年平均年出現次數統計

根據有關數據，分別繪制響水堡、東洋河、柴溝堡（南）多年洪峰流量過程線、多年年徑流總量過程線，如圖1—6所示。

圖1 響水堡1950—2010年洪峰流量過程線

圖2 響水堡1950—2010年年徑流總量過程線

圖3 東洋河1952—2010年洪峰流量過程線

圖4 東洋河1952—2010年年徑流總量過程線

圖5 柴溝堡（南）1956—2010年洪峰流量過程線

圖6 柴溝堡（南）1956—2010年年徑流總量過程線

從以上年洪峰流量過程線和徑流總量過程線可以看出，洋河洪水有5～10 a左右的周期。

響水堡、東洋河、柴溝堡（南）為洋河流域3個主要控制站，通過對其降水量、徑流量和泥沙等資料進行統計分析，初步得出洋河流域降水、徑流、泥沙變化特征及水文現象大約呈5～10 a為1個平均變化周期的特點，在洋河流域洪水情報預報方面有著重要意義，為合理開發利用洋河水資源以及搞好洋河流域水土保持工作提供了基本水文依據。

TV12

：A

：1004-7328（2017）01-0034-03

10.3969/j.issn.1004-7328.2017.01.010

2016—10—22

郭如俠（1981—），女，工程師，主要從事水文情報預報研究工作。