摘 要:依據(jù)黃家河水文站實測資料,對其降水量、徑流量、輸沙量進行了統(tǒng)計分析,得出了1981~1985年、2001~2005年降水量較豐,1991~1995、1996~2000年徑流量較豐,輸沙量亦大;2006~2010年降水量減少趨勢顯著,徑流量、輸沙量減少很大。
關鍵詞:水文特性;變化;分析
小河是茹河一級支流,是涇河二級支流,發(fā)源于甘肅省環(huán)縣廟兒掌,在彭陽縣城匯入茹河干流,流域面積1127km2,主河道長74.6km。隨著上游水利工程及水保措施的實施,以及連續(xù)多年的氣候干旱等重要原因,小河水量逐漸減少,水資源短缺等問題越來越突出,已成為制約當?shù)亟洕鐣l(fā)展的重要因素。黃家河水文站是小河中游控制站,因此對其變化規(guī)律、變化特征進行分析研究有著十分重要的現(xiàn)實意義。
1 測站概況
黃家河水文站位于固原市原州區(qū)河川鄉(xiāng)黃家河村,東經106°28′47.6″,北緯35°59′28.6″,該站設立于1981年1月1日,測驗斷面以上集水面積為693km2,至河源30.8km,至河口44.2km,流域為黃土丘陵溝壑區(qū),植被差,水土流失嚴重。
上游設有寨科、黨家溝、官廳、王洼、馬河、共和、馬坪、石岔、黃家河等雨量站,站網密度77km2/站。
上游建有1座中型水庫,控制面積87.5km2;2座?。ㄒ唬┬退畮欤刂泼娣e20.86km2;2座小(二)型水庫,控制面積8.2km2;34座骨干壩,控制面積141.35m2,扣除上游水庫、骨干壩重復面積后水利工程總控制面積為226.6km2,占黃家河站控制面積的33%。
2 水文特性變化分析
2.1 降雨量特性
小河流域屬溫帶半干旱地區(qū),降水年內分配不均、年際變化較大,降水主要集中在7、8、9三個月,連續(xù)最大四個月降水量均出現(xiàn)在6~9月,其量占年降水量的71.5%;冬季11月~次年3月占年降水量的6.6%;8月份降水量最大,占年降水量的23.8%,12月份最小占年降水量的0.4%,最大月與最小月降水量相差近60倍;夏糧作物主要生長期的4~6月份降水量,占年降水量的28.2%,不利于作物生長;汛期由于暴雨集中,降水強度大,往往產生局部暴雨洪水,引起局地洪災,黃家河站降水量月分配見表1。
表1 黃家河站降水量月分配比表
2.2 徑流量特性
徑流的季節(jié)變化與降水的季節(jié)變化關系十分密切。由于70%的降水集中在汛期6~9月,因此81.2%的徑流集中在汛期內。冬季11月~次年3月徑流主要靠地下水補給,占年徑流的8.7%;8月份徑流量最大,占年徑流量的35.3%;1月份最小占年徑流量的0.5%,最大月與最小月徑流量相差近71倍;4~6月份徑流量,占年徑流量的17.9%,年徑流量月分配的不均勻性比降水量還大,黃家河站月徑流量分配見表2。
表2 黃家河站徑流量月分配比表
2.3 泥沙的特性
小河流域屬典型的黃土丘陵溝壑區(qū),是寧夏水土流失嚴重的地區(qū)之一,小河黃家河站實測平均輸沙模數(shù)6550 t/km2,最大年輸沙模數(shù)23250t/km2(1996年);輸沙量年內分配極不均勻,其中絕大部分集中在汛期6、7、8三個月,占92.5%,7、8兩月的輸沙量占全年的79.2%,高含沙水流與汛期暴雨洪水有直接關系;非汛期含沙量很小,11月至次年2月水清,黃家河站多年平均輸沙量月份配見表3。
2.4 水文特性變化分析
對黃家河水文站1981~2010年實測降雨、徑流、泥沙資料系列5年為一段進行統(tǒng)計分析,見表4,從表中看出,降水量與徑流量、輸沙量不是完全對應變化,原因是暴雨往往發(fā)生局地,雨量站無法控制其降雨中心,而徑流量與輸沙量是對應變化的,徑流量大輸沙量亦大,徑流量小輸沙量亦小,而且輸沙量變化幅度比徑流量大, 1991~1995年、1996~2000年兩段侵蝕劇烈,輸沙模數(shù)最大,主要原因是1995~1997年連續(xù)3年發(fā)生較大暴雨,1996年實測1180m3/s,為建站以來最大值。九十年代有1992年、1994~1997年水量較豐,1996年為實測年徑流最大年,1995年次之,1997年次列第4位;2001~2005年段徑流量顯著減小,2006~2010年段最??; 2006~2010年段降水量減少明顯,發(fā)生暴雨次數(shù)少,徑流量與輸沙量減小很大,從徑流量對應輸沙量變化幅度看,輸沙量的變化較前時段大,原因是2000年以后水利工程控制面積從48.7km2增加到226.6km2,攔水、攔沙能力增大,致使黃家河站實測徑流量、輸沙量偏小,上游水保治理工程逐漸發(fā)揮效益。
表4 黃家河站實測分段(5年)降水量、徑流量、輸沙量統(tǒng)計表
3 結束語
(1)通過以上對黃家河水文站實測降水量、徑流量、輸沙量變化分析,1981~1985年、2001~2005年降水量較豐,但與徑流量、輸沙量變化不是完全對應,原因是暴雨往往發(fā)生局地,雨量站無法控制其降雨中心;徑流量與輸沙量是對應變化的,徑流量大輸沙量亦大,徑流量小輸沙量亦小,而且輸沙量變化幅度比徑流量大;1991~1995、1996~2000年徑流量較豐,輸沙量亦大;2006~2010年降水量減少趨勢顯著,徑流量、輸沙量減少很大。
(2)造成2000年以后徑流量、輸沙量持續(xù)減少的主要原因:一是隨著全球氣溫升高,流域的降水量減少、蒸發(fā)量有增大的趨勢,二是2000年以后水利工程控制面積從48.7km2增加到226.6km2,測站上游約40%面積被平整為梯田,水利工程及梯田攔水、攔沙能力增大,致使黃家河站實測徑流量、輸沙量偏小,上游水保治理工程逐漸發(fā)揮效益。
作者簡介:馮瑞(1966-),男,漢族,寧夏固原人,工程師,從事水文測驗、整編工作。