浅谈商洛市主要河流径流变化分析
2016-05-15王海强
◎王海强
浅谈商洛市主要河流径流变化分析
◎王海强
1 河流分布情况
商洛市总面积19292km2,分属黄河、长江两大流域,黄河流域占全市总面积15.93%,长江流域占全市总面积84.07%。境内山峦起伏,沟壑纵横,河流密布。3km2以上河流650条,10km2以上河流499条,100km2以上河流67条,500km2以上河流8条,1000km2以上河流5条。商洛五大河流有洛河,丹江、金钱河、乾佑河、旬河,均发源于秦岭,向东或向南流出商洛。
2 径流特性分析
商洛市由于地形地貌特征等因素,易形成洪涝和干旱交替,对径流流量的特征现象分析,是指洪水和枯水流量,洪水是指特大的径流。这种径流的水量多到河槽已经不能容纳,甚至溢出两岸,泛滥成灾;枯水是指特小的径流。这种径流的水量少到河槽已大部分外露,甚至断流。
2.1 径流流量比率
流量比率,即最大流量与最小流量的比值,表示极端峰值的大小,是河流流量极端变化可能性的反映。经分析,商洛市五大河流的流量比率在808~2046倍。其中,旬河流量比率808倍,乾佑河流量比率904倍,金钱河流量比率671倍,丹江流量比率2046倍,洛河流量比率906倍。
流量比率大小,影响着河流水充分利用的程度。比率大,容易导致洪水灾害和生产需水时供水不足;反之,则不易导致洪水灾害和生产需水时供水不足的问题。商洛地处秦岭,洪水特大、枯水特小,洪枯水相差悬殊、多变,对生产用水、工业用水、生活用水、生态用水等有一定影响,需要采用拦蓄、调洪措施,人工分配水资源。丹江号称商洛的“母亲河”,流量比率大,说明汛期洪水大,枯季径流小,四季水量分配不均,是制约工农业发展的瓶颈。
2.2 最大洪峰流量
分析洪峰流量的特征和规律,预测可能出现洪水,服务防汛,防患于未然。在水工程建设上,推测未来洪水都是通过已有的洪水资料,进行洪水频率或洪水重现期的分析计算,预计某一级洪水可能出现的时间和洪水量。
从上表可以看出:①各河流不同重现期年最大洪峰流量相当大而且复杂。实测最大洪峰流量全部都超过20年一遇流量;除丹江中上游受水库调蓄影响外,大多数河流实测次大洪峰流量都超过20年一遇流量;除丹江外,各河流均发生了百年一遇洪水,洛河、武关河发生百年一遇洪水两次以上。2010年7月24日,丹江下游发生了200年一遇特大洪水。
②实测最大洪峰流量均大于均值3.1~7.8倍。银花河高于均值达7.8倍、武关河6.2倍。
洪峰流量大,说明河道流量极端变化剧烈,它影响着河流水资源的利用和开发利用时的投资。因此,从水工建筑物的安全考虑,要重视研究出现机会较少的洪峰流量、洪水总量及其洪水过程。
2.3 月年径流量
经对各条河流各月径流分析,表明:①商洛市各条河流最大洪水出现在5月~10月,9月、7月最大,10月、8月次之,6月最小。而且,基本上是同一时间或同一时期同出现洪水。商洛市洪水出现和暴雨带的分布随着季节变化有着极其密切的关系。六月中下旬,处在太平洋副热带高压的西北边缘,开始出现暴雨,7月上、中旬,脊线徘徊于北纬25°~30°之间,暴雨频繁,9月脊线又退回到北纬25°以南,进入秋雨季节,连阴雨多且又出现大暴雨。
②各条河流年径流,以1958年、1964年、1975年、1983年、1984年、1998年、2003年、2010年为最大。旬河年径流总量8.89亿m3,1983年径流量达23.7亿m3,1984年径流量达14.7亿m3,1997年最小年径流2.39亿m3,最大与最小年径流相差9.9倍。乾佑河年径流总量4.56亿m3,1983年径流量达9.56亿m3,1964年径流量达9.42亿m3,1999年最小年径流0.88亿m3,最大与最小年径流相差10.9倍。金钱河年径流总量9.96亿m3,1983年径流量达26.1亿m3,1964年径流量达25.4亿m3,1999年最小年径流2.88亿m3,最大与最小年径流相差9.1倍。丹江年径流总量5.65亿m3,1964年径流量达16.25亿m3,1958年径流量达13.44亿m3,1995年最小年径流0.74亿m3,最大与最小年径流相差22.0倍。洛河年径流总量5.61亿m3,1975年径流量达29.6亿m3,1964年径流量达17.45亿m3,1995年最小年径流1.51亿m3,最大与最小年径流相差19.6倍。
表一商洛各站洪水频率计算成果表(2004年省防汛抗旱手册)
表二商洛各河流径流量表
分析历史趋势,年径流量呈减少趋势。尽管发生了“98·7”、“98·8”“03·8”、“07·7”、“10·7”等特大洪水灾害,江河径流确没有太大的增加,因为洪水是局部性的、突发性的,洪峰量级大,洪量小,属暴涨暴落型洪水。1993年、1995年、1997年、2001年等年份是历史上典型的干旱年,人畜饮水困难,农业减产、工业限产,经济发展受到影响。
③5月~10月径流占到年径流量的68.6%~78.6%,7月~10月四个月径流占年径流量54.8%~63.0%。旬河5月~10月径流占到年径流量的78.5%,7月~10四个月占63.0%,最大径流多在7月、9两月,分别占16.6%和17.1%。乾佑河5月~10月径流占到年径流量的78.6%,7月~10四个月占62.5%,最大径流多在7月、9月两月,分别占16.4%和17.5%。金钱河5月~10月径流占到年径流量的76.4%,7月~10四个月占61.9%,最大径流多在7月、9月两月,分别占15.6%和17.6%。丹江5月~10月径流占到年径流量的69.6%,7月~10四个月占57.6%,最大径流多在9月、10月两月,分别占16.2%和15.1%。洛河5月~10月径流占到年径流量的68.6%,7月~10月四个月占54.8%,最大径流多在9月,分别占16.7%。
④商洛各河流洪峰流量与月最大径流不对应,旬河最大洪峰流量出现在2002年6月,而月最大径流出现在1984年;乾佑河最大洪峰流量出现在1987年8月,而月最大径流出现在1984年;金钱河最大洪峰流量出现在1998年8月,而月最大径流出现在1984年;丹江最大洪峰流量出现在1958年7月,而月最大径流出现在1984年;洛河最大洪峰流量出现在2003年8月,而月最大径流出现在1964年。
各河流洪峰流量与洪量也不对应,旬河2002年6月9日实测最大洪峰4920m3/s,洪量1.75亿m3,而2003年8月29日实测最大洪峰1230m3/s,洪量达4.48亿m3;乾佑河1987年8月6日实测最大洪峰1890m3/s,洪量0.63亿m3,而1981年9月7日实测最大洪峰794m3/s,洪量达2.73亿m3;金钱河1998年8月15日实测最大洪峰3830m3/s,洪量2.33亿m3,而2005年10月2日实测最大洪峰2700m3/s,洪量达3.3亿m3;丹江1958年7月14日实测最大洪峰1760m3/s,洪量1.44亿m3,而1984年9月23日实测最大洪峰890m3/s,洪量达4.31亿m3;洛河2003年8月29日实测最大洪峰2970m3/s,洪量1.74亿m3,而1975年9月29日实测最大洪峰1060m3/s,洪量达4.42亿m3。
洪水量的大小,对水库调蓄是一个考验。水库蓄水时,要考虑在汛期的7月~10月时段留出一定的防洪库容,在汛期后期即可利用防洪库容进行蓄水,增加调节流量。从商洛各月来水量看,9月洪水量较大,因此,防洪库容必须保留到9月初,在有控制的情况下才能开始拦蓄多余的水量,以增加枯水期的调节径流量。由于汛期年际间来去迟早的变化,9月、10月也有平、枯水的可能性,防洪库容不能有效蓄水,形成洪水调节与枯水调节之间矛盾。
2.4 各河流洪水形成原因
商洛市各河流的洪水均由暴雨和连阴雨造成。商洛市大雨、暴雨和连阴雨最多。由于受副热带高压影响明显,在副热带锋北移时往往出现大暴雨。另外,受青藏高原东麓的西北低涡和西南低涡的袭击,以及秦岭对气流的阻挡、抬升作用,亦常形成大雨、暴雨、连阴雨。
经分析,暴雨主要出现在4~10月,以6月~8月为最多,以局部短历时暴雨为多。“07·7”丹凤、商南暴雨,最大点暴雨量493mm,大于400mm雨量笼罩面积50km2,大于200mm雨量笼罩面积474.4km2,大于100mm雨量笼罩面积1331.9km2。武关河武关水文站出现建站以来第二大洪水。
“2003·8”洛南暴雨,最大点暴雨量239.5mm,100km2面积雨量211.6mm, 500km2面积雨量175.7mm,1000km2面积雨量155.4mm,2000km2面积雨量129.6mm。洛河灵口水文站出现建站以来最大洪水。
“2002·6”陕南商洛暴雨,最大点暴雨量297.4mm,大于200mm雨量笼罩面积535km2,大于100mm雨量笼罩面积2628km2。旬河柴坪水文站出现建站以来最大洪水。乾佑河柞水水文站出现建站以来第二大洪水。
“98·8”商南青山、湘河暴雨,最大点暴雨量398.9mm,大于200mm雨量笼罩面积294km2,大于100mm雨量笼罩面积1844km2。
“98·7”丹凤双槽暴雨,最大点暴雨量超过1300mm,属国内甚至世界内陆极值,100km2面积雨量481mm,200km2面积雨量266mm。
“88·8”商州、柞水暴雨,最大点暴雨量超过410mm,100km2面积雨量336mm,200km2面积雨量299mm,1000km2面积雨量160mm,2000km2面积雨量119mm。丹江麻街水文站出现建站以来最大洪水。
“2010·7”商洛暴雨,最大点暴雨量超过282.4mm,大于200mm雨量笼罩面积306.7km2,大于100mm雨量笼罩面积3472.7km2。武关河武关水文站出现建站以来第二大洪水,银花河竹林关水文站出现五十年一遇洪水,丹江过凤楼水文站出现二百年一遇洪水。
连阴雨主要出现在4月~10月,以9月~10月最多。2005年从9月24日~10月3日,持续10天,降雨量超过200mm。洛河灵口水文站出现958m3/s洪水,乾佑河青泥湾站出现1080m3/s洪水,金钱河南宽坪站出现2700m3/s洪水,丹江丹凤站出现750m3/s洪水,旬河柴坪站出现2130m3/s洪水。
3 结束语
商洛市主要河流径流变化分析,通过对水文资料不断积累和洪水调查的论述,结合商洛市水资源的实际情况,必须充分认识我市水资源开发利用存在的问题,进行水资源的优化配置和保护,要把洪水灾害变为有用水资源,对水资源量进行科学分析、合理配置,有效的保护,为商洛市防灾减灾提供依据,又可为水利工程建设以及经济社会发展提供更多水资源支持。陕西水利
(责任编辑:王剑)
◆作者系商洛水文水资源勘测局助理工程师。