深圳市布吉河草埔站水文特性分析

常鲁宁，邹 舟，徐勒铭，吴 杰

（长江中游水文水资源勘测局，武汉 430012）

1 布吉河河流基本情况

布吉河位于深圳河的上游，发源于黄竹沥，是深圳河的一级支流。干流起点为水径水、塘径水的汇合处——布吉镇牛岭吓，河流自北向南流经布吉镇、罗湖草埔工业区、笋岗滞洪区、罗湖商业区，在渔民村处汇入深圳河。河流全长10km，河床比降为3.2‰，流域面积为63.4km2，其中城镇面积为38.5km2，蓄水工程控制面积为13.2 km2。河口受潮水的影响较大，感潮河段长度约2.7km，有9条支流（水径水、塘径水、大芬水、莲花水、大坑水库排洪河、高涧河、清水河、笔架山河、罗雨干渠）自上而下依次汇入布吉河。

布吉河草埔站河流属南亚热带季风海洋性气候，雨量丰沛而集中。4～10月份为汛期，其中4～6月份为前汛期，7～9月份为后汛期。主要受灾害性台风及热带低压槽影响，常伴有暴风雨。布吉河河道短，使其具有产流快、汇流时间短的特点。形成洪峰流量大，导致河水暴涨暴落。

2 草埔站断面特性与主要观测项目

布吉河草埔站流量断面位于草埔吓屋村草埔大厦旁，其上游约1km为布吉河支流径水和大芬水的交汇处，其下游约5km处为罗雨泵站。

本站为布吉河干流中游控制站，为不受潮汐影响的天然河道站。测验河段顺直，低水水面宽8m，河道底坡变化平缓，为渠化河道。两岸边坡为混凝土护坡，岸坡及河底均经过整治，断面下部为深约1 m的矩形，以上为不等边梯形，右岸顶高程约18.3m，左岸顶高程约17.6m，为梯形式河床。断面处水流较急，下游弯道附近及以下河段水面较宽，水流相对较平缓，河床稳定，主泓一般在中泓及左右范围内摆动。2006年上半年在河床底部两侧各建一矮墙（排污通道），高约1.5m，并在距本断面上游约400m处兴建一座翻板闸，常年基本未关闭，2011年上半年已经拆除。断面下游4km处为笋岗滞洪区，滞洪区至断面下游1km为箱式河道。本站主要观测项目有降水量、水位、流量、悬移质泥沙等。

3 草埔站历年水文要素特性分析

3.1 降雨

布吉河地域属南亚热带季风海洋性气候，雨量丰沛而集中。每年的4至9月为雨季，10月至次年3月为旱季，多年平均降雨量约2 000mm，降雨量在年内或年际间时空、地域分布极不均匀，如2008年比2011年的降水多了5成。

台风是影响布吉河流域最大的灾害性气候，台风出现的时间一般在5～10月，7～9月最为频繁，并造成洪涝灾害。然而也有较少的时候出现在4月份的情况，如2008年4月19日的第一号台风“浣熊”，引起的暴雨导致布吉河草埔站出现了2006～2012年间最大日降水量384mm的情况，具体见表1。

3.2 水位

本站在无降水和无人类活动影响期间，水位涨落随城市区间用水规律变化，一般在11.4～11.5m之间。降雨时则呈现山区性河流特点，洪水暴涨暴落，峰前涨洪历时一般0.5～2.5h。一次洪峰过程历时的长短及水位的高低随降雨持续时间及强度而不同，一般在雨停后3～6h恢复到降雨前水位。年平均水位的大小与年降水总量成正比（见图1）。在2006～2012年，最高洪水记录是2008年4月19日出现的14.84m，最低水位记录是2007年5月31日的11.15m（该水位受人工活动影响）。

表1 布吉河草埔站2006～2012年降水量分配表 单位：mm

图1 2006～2012年降水量与年均水位对照图

3.3 流量

本站断面在无降水和无人类活动影响期间，流量大小随城市区间用水规律变化。流量一般在1～4 m3／s之间。布吉河流程短，降水后汇流迅速，洪水暴涨暴落。草埔断面水位流量关系主要受上游来水及城市区间用水影响，上游来水单一，下游无顶托影响，一般涨水面流量偏大，落水面流量偏小，同级水位的流量相差不大，其水位～流量关系线为单一线（见图2）。

图2 布吉河草埔站水位～流量关系线图

从图2可知，该站水位～流量、流速呈单值关系，测点与单一线定线的相对误差一般在10%以内，一次洪峰过程持续历时及流量变化与水位过程同步；年径流量的大小与年降水总量成正比。2006～2012年，最大瞬时流量出现在2008年4月19日，流量为242m3／s，与该时期最大日降水量同步，最小瞬时流量出现在2007年5月31日，流量为0.500m3／s。

3.4 悬移质泥沙

本站在非降水期间，含沙量来源主要为城市工业垃圾和生活垃圾等，含沙量变化不大，一般在0.01～0.04kg／m3之间。在降水时含沙量来源主要为城市累积尘土垃圾和上游地表冲刷泥沙。一般情况下一次洪峰过程中含沙量的变化为峰前大于峰后，峰前河水颜色为黑色，峰后河水为偏红的黄色泥土色。其原因是降水将城市累积尘土垃圾等冲刷到河道并最先到达断面，经一段时间的冲刷后已基本干净，后续的含沙则是上游地表冲刷的泥沙。年内含沙量变化为前汛期大于后汛期，由于前汛期的频繁降水已经将城市累积尘土垃圾等基本冲洗完，故后汛期含沙量小于前汛期含沙量。从2006～2012年间看，2011年4月17日出现高含沙量沙过程，最大含沙量为23.6kg／m3，较次大含沙量的2009年3月5日10.2 kg／m3偏大2.3倍。其原因是该年出现连续半年时间的干旱，城市累积尘土垃圾较多，加上此期间上游河道整治工程正在施工中，恰遇发生较大降水而形成较大洪峰过程所致。最小含沙量出现在2012年9月13日，含沙量为0.005kg／m3。

4 结 语

台风是影响布吉河流域最大的灾害性气候，暴雨较为频繁，降雨量在年内时空、地域分布极不均匀，雨季4～9月降雨量可占全年降雨总量的80%～90%。本站具有山区性河流特征，降水后汇流迅速，洪水暴涨暴落。本断面水位、流量、泥沙主要受台风暴雨降水影响，水位流量关系呈单一曲线型，即断面流速、流量随水位而单值对应变化；洪峰过程持续历时与水位过程同步；年径流量的大小与年降水总量成正比；含沙量的变化为峰前大于峰后，前汛期大于后汛期；非降水期间的水位、流量、含沙量变化均不大。