冶峪河流域氣象水文特征分析

尚小寧 文濤 王曉斌 趙新瑩 王亞莉 馮珮

摘要：根據(jù)涇陽、淳化氣象站1990～2010年氣溫、降水、蒸發(fā)、風資料和冶峪河淳化水文站1990～2010年洪水、徑流、泥沙資料，結(jié)合歷年統(tǒng)計值，從冶峪河流域概況、水系、氣候、地質(zhì)、降水、蒸發(fā)、洪水、徑流、泥沙等方面論述了該流域的氣象水文特征。冶峪河流域地處暖溫帶，屬大陸性季風氣候，四季冷熱、干濕分明;洪水主要由暴雨形成，洪水匯流歷時短，峰高量小，暴漲暴落，變化急驟，徑流補給以雨水為主，具有明顯的季節(jié)性特點，年內(nèi)分配不均，年際變化大，河流含沙量和輸沙量都較大。

Abstract： Based on the data of temperature， precipitation， evaporation， wind and flood， runoff and sediment of Jingyang and Chunhua meteorological stations from 1990 to 2010， combined with the statistical data over the years， the meteorological and hydrological characteristics of the Yeyu River Basin are discussed from the aspects of general situation， water system， climate， geology， precipitation， evaporation， flood， runoff and sediment. The Yeyu River Basin is located in the warm temperate zone and has a continental monsoon climate with distinct cold， hot， dry and wet seasons. Floods are mainly caused by rainstorms. Flood confluence lasts for a short time， peak height is small， ups and downs are sharp， and runoff recharge is mainly rainwater， which has obvious seasonal characteristics. The annual distribution is uneven， the annual variation is large， and the sediment content and sediment transport of rivers are large.

關鍵詞：冶峪河流域;氣象;水文;特征

Key words： Yeyu River Basin;meteorology;hydrology;characteristics

中圖分類號：P339? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）18-0288-03

0? 引言

冶峪河流經(jīng)陜西省淳化縣、涇陽縣，是主要的農(nóng)業(yè)區(qū)，主產(chǎn)小麥、玉米，經(jīng)濟作物有蘋果、蔬菜等。該流域北部為陜西省渭河流域重點治理水土保持項目區(qū)，水土流失嚴重，水資源缺乏;南部為抽灌棉糧牧區(qū)，自然條件優(yōu)越，為農(nóng)業(yè)商品生產(chǎn)基地。區(qū)域氣象、水文要素的觀測設有淳化氣象站、涇陽氣象站、口鎮(zhèn)水文站（1960年撤銷）、淳化水文站。收集這些站點近20年的觀測記錄，分析冶峪河氣象水文特征，為規(guī)劃、建設提供可靠依據(jù)。

1? 研究區(qū)域、所用資料和方

冶峪河系屬石川河一級支流，渭河二級支流，流經(jīng)陜西省淳化縣和涇陽縣，位于北緯34°40′～35°02′，東經(jīng)108°32′～108°53′之間，發(fā)源于淳化縣北部的黃花山南麓，由西北向東南流向，流經(jīng)淳化縣城關鎮(zhèn)、大店、石橋在口鎮(zhèn)三王溝進入涇陽縣境。后從涇陽縣口鎮(zhèn)出谷，沿北部黃土臺塬北界東南流，水磨村以下橫切沖洪積平原北部，在三原魯橋鎮(zhèn)的雙河口東注清峪河。

冶峪河水系地處暖溫帶，屬大陸性季風氣候，四季冷熱、干濕分明。冬季受蒙占高壓控制，冷空氣活動頻繁，溫度低，風大，干燥;春季是冬夏的過渡時期，冬季風開始衰退，太平洋的暖濕空氣還不很強盛，水汽較稀少，因冷空氣不時南下侵襲，多大風、風沙天氣;到了夏季則處在大陸低壓槽的前部，高空在副熱帶高壓影響和控制之下，炎熱多雨，降水多以暴雨和雷陣雨形式出現(xiàn);秋季是由夏到冬的過渡季節(jié)，干燥而寒冷的冬季風與溫暖潮濕的夏季風相互交替，當暖氣流南退受到秦嶺阻擋時，秋雨綿綿。

利用本流域淳化氣象站、涇陽氣象站、淳化水文站1990-2010年實測資料，進行統(tǒng)計，結(jié)合《咸陽市實用水文手冊》對流域內(nèi)的水文氣象特征進行分析。

2? 流域氣象水文特征

2.1 流域概況

冶峪河干流全長77.8km，流域面積619.2km2，河流彎曲度1.65，流域平均寬度7.84km，河床高程1330～380m，平均比降10.1‰。

冶峪河在淳化縣境內(nèi)長50.5km，流域面積573.5km2，支流眾多，有高家溝、甘溝、子房溝、鴨子溝、小池溝、東溝、葫蘆河、寺溝、泥河溝、清水河、油房溝等，左岸支流多于右岸，水系排列呈樹枝狀（見表1）。淳化縣城至口鎮(zhèn)段，谷底較寬淺，平均寬度40m，屬“U”形溝谷。其它河段，河流切入黃土高塬200m，口鎮(zhèn)以下高出100m。

冶峪河在涇陽境內(nèi)河長27.3km，流域面積45.7km2，無較大支流匯入。口鎮(zhèn)以上，河流切入黃土高原200m，支流眾多，除淳化縣城至石橋段谷底較寬外，其他河段多為峽谷。口鎮(zhèn)以下河谷較為寬淺，自流引灌較發(fā)達。

2.2 地貌特征

冶峪河流域以塬、梁、溝壑為其主要特征，流域大部分為丘陵溝壑區(qū)，一般海拔高度為800～1600m，溝壑深度100～200m，塬面開闊平緩，地形北高南低。其中口鎮(zhèn)以上地貌從宏觀上看北部山地丘陵區(qū)地勢最高，自北向南依次降低，海拔高程1200～1800m之間，是起伏變化較大的山地和梁丘、梁塔狀丘地組合;南部山地丘陵區(qū)海拔在1000～1600m，地形起伏劇烈，溝壑縱橫，相對高差在200～500m，冶峪河在口鎮(zhèn)出山口以后，為一西北高、東南低的條狀塬，海拔高度440～600m。東部和西南分別以陡坎與涇河階地相接，界限明顯;東南為緩坡，逐漸傾沒，由于后期侵蝕和下伏古地形影響，塬面由黃土覆蓋于古洪積扇之上形成，表面呈波狀起伏，地面坡度較大。

2.3 氣象特征

2.3.1 氣候

冶峪河水系地處暖溫帶，屬大陸性季風氣候，四季冷熱、干濕分明。冬季受蒙占高壓控制，冷空氣活動頻繁，溫度低，風大，干燥;春季是冬夏的過渡時期，冬季風開始衰退，太平洋的暖濕空氣還不很強盛，水汽較稀少，因冷空氣不時南下侵襲，多大風、風沙天氣;到了夏季則處在大陸低壓槽的前部，高空在副熱帶高壓影響和控制之下，炎熱多雨，降水多以暴雨和雷陣雨形式出現(xiàn);秋季是由夏到冬的過渡季節(jié)，干燥而寒冷的冬季風與溫暖潮濕的夏季風相互交替，當暖氣流南退受到秦嶺阻擋時，秋雨綿綿。

2.3.2 氣溫

冶峪河流域氣溫的地理分布，一般呈南高北低之勢，多年平均氣溫12.2℃，氣溫變化見圖2。北部山區(qū)多年平均氣溫10.8℃。冬季（12～2月）平均氣溫-2.6℃;春季（3～5月）平均氣溫10.6℃;夏季（6～8月）平均氣溫21.9℃;秋季（9～11月）平均氣溫10.1℃。一年中1月平均氣溫最低，為-3.9℃;7月平均氣溫最高，為22.9℃。極端最高氣溫，1973年8月4日39.4℃，極端最低氣溫，1967年1月16日，-21.3℃。

南部平原區(qū)多年平均氣溫13.7℃。冬季（12～2月）平均氣溫1.3℃;春季（3～5月）平均氣溫14.4℃;夏季（6～8月）平均氣溫25.6℃;秋季（9～11月）平均氣溫13.4℃。一年中1月平均氣溫最低，為-0.5℃;7月平均氣溫最高，為26.9℃。極端最高氣溫，2006年6月17日，42.3℃。極端最低氣溫，1955年1月10日，-20.8℃。（圖1）

2.3.3 降水

冶峪河流域多年平均降水量519.6mm，其中北部山區(qū)多年降水量559.1mm，南部平原區(qū)多年降水量480.0mm，歷年降水量變化見圖2。年雨量的變化呈單峰型，即從最少雨量月的12月，依次逐月增多，至7月達到最多雨量月，然后逐月減少，一直到最少雨量月。北部山區(qū)多年最大年降水量為878.9mm（1983年），最少為347.5mm（1995年）。南部平原區(qū)多年最大年降水量為829.7mm（1958年），最少為290.1mm（1997年）。

2.3.4 蒸發(fā)

冶峪河流域多年自然植被蒸發(fā)量1534.0mm，呈現(xiàn)北部大南部小。其中北部地區(qū)自然植被蒸發(fā)量1649.8mm，夏季各月平均220.9mm，冬季最小各月平均53.9mm，春秋季各月平均101.4～174.0mm。南部平原區(qū)自然植被蒸發(fā)量1418.1mm，夏季各月平均205.1mm，冬季最小各月平均44.3mm，春秋季各月平均83.8～139.5mm。

2.3.5 風

冶峪河流域歷年最多風向為偏東風，其次為偏西風;夏半年多偏東風，冬半年多為偏西風。冬季為冷高壓控制，天氣形勢比較穩(wěn)定，風速并不大。春季由于冷、暖氣團頻繁交替，風速增大。夏季風速雖有減少，但此時正值雨季，不穩(wěn)定天氣較多，風速較大。至秋季，冷空氣很快南下，天氣穩(wěn)定，故成為風速最小的季節(jié)。風速的年際變化也很明顯，這主要由冬、夏季風的強弱與天氣系統(tǒng)的活動狀況所決定。北部山區(qū)多年平均最大風速18.8m/s，其中1993年出現(xiàn)29.0m/s。南部平原區(qū)多年平均最大風速12.3m/s，其中2003年出現(xiàn)17.0m/s。

2.4 水文特征

2.4.1 洪水

冶峪河洪水主要由暴雨形成，一般出現(xiàn)在7～8月，個別年份出現(xiàn)在6月或9月，以7、8月為最多。洪峰主要產(chǎn)生于中上游黃土高塬區(qū)，這里溝壑縱橫，丘陵起伏，植被稀少，洪水匯流歷時短，具有峰高量小，暴漲暴落，變化急驟的特點。洪水歷時最長達到3d，最短只有幾個小時。1958年在冶峪河出山口涇陽縣口鎮(zhèn)設立口鎮(zhèn)水文站，1960年上遷至淳化縣城設立淳化水文站。1979年實測冶峪河最大洪峰流量524m3/s，比實測多年最大洪峰流量的均值（93.6m3/s）大5.6倍。據(jù)調(diào)查，1933年冶峪河最大洪峰流量為881m3/s，比實測最大洪峰流量大1.7倍。

2.4.2 徑流

冶峪河徑流補給以雨水為主。由于流域內(nèi)降雨具有明顯的季節(jié)性特點，年內(nèi)分配不均，年際變化大，因而徑流量的季節(jié)分配亦不均勻，各年的水量也不穩(wěn)定，洪枯流量變化很大，歷年徑流量變化見圖3。此外，每年河流汛期的提前或延后，也與雨季到來的遲早有密切關系。地下水是徑流的補給來源之一。地下水補給量表現(xiàn)為山區(qū)小，黃土丘陵溝壑區(qū)小，黃土高塬溝壑區(qū)及灰?guī)r巖溶水分布區(qū)大。冶峪河夏季（6～8月）徑流量最多，占年徑流量的31.60%，秋季（9～11月）稍次，占年徑流量的30.70%，春季（3～5月）徑流量多于冬季（12～2月），分別占年徑流量的20.07%和17.61%。此外，還有一個明顯的汛期（7～10月）和枯水期（12～3月），以及一個徑流量不大的春汛和初夏較短的枯水期。汛期徑流量占到年徑流量的48.55%。最大月徑流量占年徑流量的11.63～14.36%，最小月徑流量只有年徑流量的5.62%，兩者的月份分別為8月和1月。最大月徑流量與最小月徑流量相差2.6倍。冶峪河最多水年徑流量0.2810億m3（1964年），最少水年徑流量0.0446億m3 （2008年），多水年徑流量為少水年徑流量的6.3倍。冶峪河中游1959年6月建成黑松林水庫，集水面積334km2，總庫容1430萬m3，興利庫容790萬m3，死庫容70萬m3。自黑松林水庫建成后，下游河道經(jīng)常斷流。

2.4.3 泥沙

冶峪河流經(jīng)黃土高原區(qū)，地形起伏較大，土壤抗蝕強度低，地表植被差，遇暴雨地面切割強烈，溝壑發(fā)展迅速，水土流失，河流含沙量和輸沙量都較大。冶峪河淳化站測得平均含沙量29.1kg/m3，平均輸沙量35.63萬t，輸沙量的年內(nèi)分配比徑流更為集中。6、7、8、9四個月的輸沙量占年輸沙量的98.5%。輸沙量的年際變化遠大于徑流量的年際變化。歷年最大年輸沙量達到222萬t （1978年），而歷年最小年輸沙量只有0.033萬t（2008年），最大年是最小年的6727倍。

3? 結(jié)語

冶峪河流域的水文氣象特性表現(xiàn)為：①地處暖溫帶，屬大陸性季風氣候，四季冷熱、干濕分明。多年平均氣溫12.2℃，多年平均降水量519.6mm，多年自然植被蒸發(fā)量1534.0mm。②洪水主要由暴雨形成，洪水匯流歷時短，洪水歷時最長達到3d，最短只有幾個小時，峰高量小，暴漲暴落，變化急驟，據(jù)調(diào)查，1933年冶峪河最大洪峰流量為881m3/s。③冶峪河徑流補給以雨水為主。由于流域內(nèi)降雨具有明顯的季節(jié)性特點，年內(nèi)分配不均，年際變化大，因而徑流量的季節(jié)分配亦不均勻，各年的水量不穩(wěn)定，洪枯流量變化很大，冶峪河最多水年徑流量0.2810億m3 （1964年），最少水年徑流量0.0446億m3 （2008年），多水年徑流量為少水年徑流量的6.3倍。④流經(jīng)黃土高原區(qū)，地形起伏較大，土壤抗蝕強度低，地表植被差，遇暴雨地面切割強烈，溝壑發(fā)展迅速，水土流失，河流含沙量和輸沙量都較大，歷年最大年輸沙量達到222萬t（1978年），而歷年最小年輸沙量只有0.033萬t（2008年）。

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