湟水湟中段年径流量及设计洪峰流量计算分析

马林

摘 要：湟水河又名西宁河，位于中国青海省东部。东南流经西宁市，到甘肃省兰州市西面的达家川入黄河。既是流经青海省西宁市的重要河流，也是黄河上游最大一级支流，利用湟源水文站、西纳川（二）水文站水文资料，对湟水湟中段年径流量及设计洪峰流量进行分析计算，提供了年径流量及设计洪峰流量，为该地区合理开发利用水资源、制定防洪规划和城镇布局等方面提供了科学依据。

关键词：年径流量 设计洪峰流量 湟水湟中段

中图分类号：TV12 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）12（b）-0096-02

湟水是黄河上游一条较大支流，地处青海省东部。发源于青海省的海晏县大坂山南坡，自西向东流经青海省的海晏、湟源、湟中、西宁、大通、平安、互助、乐都、民和等县（市）和甘肃省兰州市红古区、永靖县，于甘肃省永靖县上车村进入黄河。湟水干流全长374km，河源高程4200m，入黄口高程1565m，河道平均比降7‰。湟水流域北依大坂山与其支流大通河相隔，南靠拉鸡山同黄河干流分水，西依日月山、大通山、托勒山与青海湖流域毗邻，东部与甘肃省庄浪河流域接壤，整个流域位于东经100°42′～103°01′，北纬36°02′～37°28′之间，呈树叶状，流域面積17733km2，其中青海省境内干流全长335.4km，流域面积16120km2[1]。

1 流域概况

西纳川属黄河一级支流湟水左岸较大支流，位于青海省东部海晏和湟中县境内，源出海晏县东部红山掌西北2km处。河源海拔4039m，干流自西北流向东南，于湟中县高楞干村注入湟水，河长82.1km。西纳川流域面积为957km2，河口海拔2353m，落差1686m，河道平均比降21‰。上游有大片沼泽和草地，中游山势连绵，树木葱郁，下游为山间盆地。径流主要以降水补给，从河口至河源，年平均降水量400～650mm。该河水系发育，峡谷相间，水量较多。

湟水流经湟中县，由西向东贯穿县域，自县内扎麻隆村入境，在黑嘴村北纳西纳川，由多巴镇黑嘴村出境流入西宁市，在湟中县境内河道长为23.5km。湟中段汇入湟水的河流有6条，依次为尕布沟、转嘴沟、维新沟、康城川、西纳川、甘河沟。西纳川流域面积957km2，占湟水湟中段集水面积八成以上，湟水湟中段中西纳川为主要区间支流。

2 湟水湟中段多年平均径流量

2.1 西纳川汇入前断面多年平均径流量

由于湟水进入湟中县境与流出湟中县境集水面积有所增加，主要支流西纳川上游为湟水流域重要降水地区之一，为区间主要产流区，因此以西纳川汇入口为界，将湟水湟中段分为湟水湟中段西纳川汇入前、西纳川汇入后两个设计断面分别进行计算。

湟水湟中段未设过水文站，县境内湟水干流无实测水文资料，其上游在湟源县设有湟源水文站，集水面积3027km2。湟水湟中段西纳川汇入前集水面积3573km2；西纳川汇入后集水面积4530km2。

西纳川汇入前设计断面距湟源水文站较近，集水面积增加有限，下垫面条件无明显改变，区间也无其他较大支流汇入，以湟源水文站控制断面作为参证断面，西纳川汇入前设计断面处多年平均径流量可比拟计算。

参证断面湟源水文站多年平均流量为8.46m3/s，据径流量面积比拟法[W设=（F设/F参）×W参]计算[2]，湟水湟中段西纳川汇入前设计断面的多年平均流量为9.96m3/s，折合多年平均径流量为3.14×108m3。

2.2 西纳川汇入后断面多年平均径流量

西纳川汇入前设计断面多年平均流量与西纳川多年平均流量之和为汇入后设计断面多年平均流量。

西纳川流域具有西纳川（二）水文站1958—2007年50年实测水文资料。经对西纳川水文站年平均流量特征值统计，西纳川水文站年平均流量为4.50m3/s，多年平均径流量为1.42×108m3。

西纳川水文站控制面积为809km2，西纳川流域面积为957km2。据径流量面积比拟[W设=（F设/F参）×W参]计算，西纳川流域多年平均流量为5.32m3/s，多年平均径流量为1.68×108m3。

由此，湟水湟中段西纳川汇入后设计断面的多年平均流量为15.3m3/s，折合多年平均径流量为4.82×108m3。

3 湟水湟中段断面设计洪水

3.1 西纳川汇入前设计洪水

湟水湟中段西纳川汇入前设计断面设计洪水可以由参证站湟源水文站比拟计算，据洪峰流量面积比拟法[Q设=（F设/F参）2/3×Q参][3]得出设计洪峰流量，成果见表1。

3.2 西纳川汇入后设计洪水

湟源水文站与西纳川（二）水文站1965—2007年43年的同步观测资料。两站控制了湟水湟中段西纳川汇入后断面面积的87.9%。故可采用洪水合成于面积比拟两步完成设计洪水的计算。

湟源站、西纳川（二）站距离西纳川汇入口距离较近，近似认为两站洪水传播至汇入口的时间相同。同样假定：洪水波在河道传播中没有变形，干支流洪水波之间没有干扰。干支流两站洪水经相同时间传播（无变形）至汇入口，流量合成（无干扰），即获得了43年年最大流量资料，做频率分析。

湟源水文站与西纳川（二）水文站两站控制了湟水湟中段西纳川汇入后断面面积的近九成。对两站洪水合成后的设计值采用洪峰流量面积比拟法[Q设=（F设/F参）2/3×Q参]修正，即得到西纳川汇入后设计洪峰流量，成果见表2。

4 结语

（1）本文对湟水湟中段年径流量及设计洪峰流量计算资料可靠，方法合理，其成果可以作为该地区水资源开发利用，制定防洪规划依据。

（2）湟中县地处黄土高原与青藏高原的过渡地带，境内山峦重叠，沟壑纵横，地形破碎复杂，尤其浅山丘陵沟壑区和半浅半脑地区，植被稀疏，是省内水土流失较严重的地区之一，由于各沟地形破碎程度不同，植被盖度有所差别，有些还有暴发泥石流等自然灾害的可能性，因此在工程设计时，应留有一定的安全余地。

参考文献

[1] 青海省水利志编委会.青海河流[M].西宁：青海人民出版社，1995.

[2] 刘光文.水文分析与计算[M].北京：水利水电出版社，1989.

[3] 水利水电工程水文计算规范[M].北京：水利水电出版社，2002.