張春玲王文民程 慧周愛民張春霞
大汶河流域位于黃河下游右岸,山東省中部的泰山南麓;大汶河流域?yàn)樯刃螀R流水系,全長208km,大汶口(臨汶)壩以上分兩大支流,北支為牟汶河,南北兩支在泰安市岱岳區(qū)的大汶口鎮(zhèn)匯合形成大汶河的干流,最后由東向西流入東平湖,再由清河門、陳山口等出湖閘泄入黃河。
大汶口水文站是國家一類水文站,是黃河流域大汶河水系大汶河的干流控制站。該站設(shè)立于1954年6月,原站名為臨汶水文站。2000年1月1日臨汶水文站上遷10km至泰安市岱岳區(qū)大汶口鎮(zhèn),并更名為大汶口水文站。流域面積由5876km2變?yōu)?696km2。常年采用流速儀法測(cè)流。
臨汶水文站遷站之后,測(cè)流斷面上遷面積減少3.1%,但遷站前后流域降水量相差不大,從多年平均降水量等值線圖上可以看出,遷站前后流域降水量都在同一個(gè)范圍內(nèi),降水分布比較均勻,并且產(chǎn)匯流條件比較接近。因此,為了使資料系列具有一致性,根據(jù)各站資料系列的長短,臨汶站具有45年長系列資料,大汶口站有16年短系列資料。為減少資料還原的誤差,確保利用實(shí)測(cè)資料,將大汶口站實(shí)測(cè)洪峰流量資料采用水文比擬法還原至臨汶站資料。采用公式為:
QL、QW—臨汶站、大汶口站的流量,以m3/s計(jì);
FL、FW—臨汶站、大汶口站的流域面積,以km2計(jì)。
依據(jù)大汶口(臨汶)水文站1955 2015年實(shí)測(cè)洪水資料作頻率分析,1957年、1964年分別出現(xiàn)最大洪峰6810 m3/s、6780 m3/s,相當(dāng)于 50 年一遇的大洪水;1966年、1970年分別出現(xiàn)最大洪峰 4970 m3/s、4080 m3/s,相當(dāng)于20年一遇的大洪水;其他年份為中、小洪水。大汶口水文站1955~2015年實(shí)測(cè)洪峰流量頻率曲線(略)參數(shù):均值為1458.9m3/s、Cv=1.20、Cs=3.00。
通過對(duì)大汶河大汶口水文站1955~2015年的年徑流流量進(jìn)行分析:最大年徑流量為46.93億m3,發(fā)生在1964年;其次為30.53億m3,發(fā)生在1957年;年徑流量在20~30億m3的5次,年徑流量在10~20億m3的共21次,年徑流量在5~10億m3的共19次,年徑流量小于5億m3的共14次。
根據(jù)計(jì)算出的大汶口1955~2015年的年徑流量系列,用P-Ⅲ型曲線進(jìn)行適線。依頻率線查得大汶口(臨汶)P=50%的年徑流量為8.17億m3,P=75%的年徑流量為4.12億m3,P=95%的年徑流量為1.15億 m3,見表 1。
表1 大汶口(臨汶)水文站1955~2015年年徑流量分級(jí)表
通過對(duì)61年年徑流量分布圖分析,豐水年占11.4%,偏豐年占32.8%,平水年站23.0%,偏枯年占16.4%,枯水年占6.6%,特枯年占9.8%。
大汶河流域雨水情年際變化較大,出現(xiàn)連續(xù)3年的豐水年或枯水年份,其中1962~1964年為連續(xù)豐水年;1981~1983年、1988~1989年為連續(xù)枯水年。豐枯交替頻繁。
大汶口(臨汶)站以上流域?qū)俚湫偷募撅L(fēng)氣候,暴雨多發(fā)生在5~10月間,大暴雨又集中在6月中下旬至9月上中旬。根據(jù)歷年資料統(tǒng)計(jì)24h暴雨大于50mm的次數(shù)平均每年4~6次,最多8~10次,暴雨持續(xù)日數(shù)為一日者占85%。暴雨成因主要為氣旋、暖鋒、靜止鋒、低壓倒槽、臺(tái)風(fēng)五類,而氣旋雨最多。以雷陣性降雨天氣為主,有暴雨量集中、降雨強(qiáng)度大的特點(diǎn)。主雨歷時(shí)短,一般在6~12h。暴雨一般在東部及東南部,并受地形抬升影響,迎風(fēng)面雨量大。降雨量在空間上分布總趨勢(shì)是自東南向西北遞減。
洪水皆由暴雨形成。大汶河屬山溪性河流,源短流急,洪水暴漲暴落,洪水歷時(shí)短。一次洪水總歷時(shí)一般在120~140h。如臨汶水文站1964年9月12日洪水,洪峰流量6780m3/s,從12日8時(shí)起漲至16時(shí)出現(xiàn)洪峰,漲水歷時(shí)僅8h。洪峰流量年際變化大。如臨汶水文站實(shí)測(cè)歷年最大洪峰流量為1957年6810m3/s和 1964 年 6780m3/s,而 1989年汛期流量為0。大汶河干流洪水組成:一般性洪水60%~70%來源于大汶河北支,30%~40%來源于大汶河南支。
通過對(duì)大汶口水文站歷年洪水特性分析得出以下結(jié)論:
(1)大汶口水文站洪水多發(fā)生在每年汛期7、8月份,主要是受暴雨洪水影響而產(chǎn)生的洪水。漲洪歷時(shí)一般為12~24h;由區(qū)間暴雨形成的洪水,漲洪歷時(shí)一般為10h左右。
(2)大汶口水文站屬于平原丘陵地區(qū),大暴雨洪水期間,漲洪歷時(shí)短,洪量大,洪水水勢(shì)陡漲陡落,鋒形尖瘦。
大汶口水文站是國家一類水文站,是黃河流域大汶河水系大汶河的干流控制站。掌握該站洪水特性對(duì)于下游東平湖防汛以及水資源合理開發(fā)利用起著十分重要的作用■