青岛市大沽河流域近20 年水文情势变化分析

郑志国，孙楠思，李艳梅

（青岛市水文中心，山东 青岛 266400）

大沽河发源于烟台市招远阜山，由北向南，于莱西市道子泊村北约500 m 处入境青岛，流经莱西市、平度市、即墨区、胶州市和城阳区，于胶州市东营村东南入胶州湾。干流全长199 km，流域面积6 205 km2（青岛市境内4 781 km2），是胶东半岛最大河流。大沽河水系包括主流大沽河及潴河、小沽河、五沽河等诸多支流，流域内建有大中型水库12 座（青岛市境内8 座），青岛市境内干流主要拦河闸坝有19 座。

1 降水情况

选取大沽河流域25 个雨量代表站对流域2002—2021 年降水资料进行综合分析。经计算分析总体上看，近20 年大沽河流域降水量同常年基本持平，整体呈现前10 年偏多，后10 年偏少的态势。

1.1 年际变化

分析大沽河流域近20 年降水量年际变化，总体呈现“连续偏多或连续偏少”的特点。2002—2011 年平均降水量697.1 mm，较常年略偏多，仅2002 年、2006 年及2009 年降水量比常年偏少21.7%～29.1%，其它7 年都接近或大于常年；2012—2021 年平均降水量616.9 mm，较常年偏少，仅2018 年、2020 及2021 年比常年偏多9.9%～34.6%，其它7 年均偏少，其中2012—2017 年连续6 年偏少。最大年降水量为2003 年906.8 mm，最小年降水量为2019 年395.4 mm，最大年降水量是最小年降水量的2.3倍，年际变化较大。

结合青岛市第三次水资源调查评价成果，分析大沽河流域近20 年降水丰枯变化情况。通过分析，近20 年大沽河流域共出现了8 个丰水年（占比40%），9 个枯水年（占比45%），平水年仅出现3 个（占比15%）。近20 年大沽河流域降水丰、枯交替出现，连丰期偏丰程度和连枯期偏枯程度都比较严重。尤其是近10 年（2012—2021年）期间，出现了6 个枯水年，且2012—2016 年连续5 年出现枯水年，近20 年最严重的两个枯水年份都发生在这个时段，分别是2015 年（433.2 mm）和2019 年（395.4 mm），连枯程度比较严重。

1.2 年内变化

大沽河流域属华北温带季风大陆性气候，降水量季节性变化十分明显。通过分析大沽河流域近20 年平均月、年降水量资料可以看出，汛前（1～5 月）降水量129.0 mm，占全年降水量的19.6%；汛期（6～9 月）降水量468.8 mm，占71.4%；汛后（10～12 月）降水量59.2 mm，占9.0%。降水主要集中在主汛期（7～8 月），降水量为335.5mm，占汛期降水总量的71.6%，占全年降水总量的51.1%。枯水期（10～12 月及1～5 月）8 个月降水量仅占全年的28.6%。

2 河道水情

选取青岛市境内大沽河干流南村水文站和大麻湾水文站分析大沽河干流2002～2021 年近20 年河道水情变化情况。

2.1 洪峰流量

2002—2021年，南村水文站断面最大洪峰流量为2003 年8 月27 日1 360 m3/s，次大流量为2007 年8 月12 日1 090 m3/s，排位第三的为2013 年7 月13 日1 060 m3/s。大麻湾水文站断面最大洪峰流量为2007 年8 月12 日1 280 m3/s，次大流量为2003 年8 月28 日1 200 m3/s，排位第三的为2008 年7 月25 日865 m3/s。与1952—2021 年长系列资料相比较，南村水文站近20 年最大洪峰流量明显变小（1955 年7 月17 日3 360 m3/s），除了受气候丰枯及下垫面情况变化影响之外，流域内水利工程调蓄作用非常明显。

2.2 断面过水量

2002—2021年，大沽河南村水文站断面平均年过水量15 572 万m3，最大年过水量为2013 年61 811 万m3，最小年过水量为0。2006 年、2015年、2016 年和2019 年均未来水，全年干河。大沽河大麻湾水文站断面平均年过水量17 441 万m3，最大年过水量为2008 年80 352 万m3，最小年过水量为0。2002 年、2006 年、2015—2019 年7 年均未来水，全年干河。

分析近20 年南村水文站和大麻湾水文站年际来水量和降水量情况见图1、图2，由图1、图2可以看出，大沽河干流过水量年际变化较大，过水量主要取决于降水量。2003 年、2007 年和2008年降水量较大，河道来水相对较多。2013 年大沽河流域尽管年降水量不大，但7 月中旬降水较多，加上上游北墅水库、产芝水库等较大泄流，造成南村断面及大麻湾断面过水量较大。

图1 大沽河南村水文站2002—2021 年过水量与降水量对照图

图2 大沽河大麻湾水文站2002—2021 年过水量与降水量对照图

分析近20 年南村水文站和大麻湾水文站年内过水量分布情况，受场次降雨及水利工程调蓄影响，大沽河干流年内过水量分布均极不均衡。南村水文站过水量主要集中在汛期（6～9 月），约占年过水量的94.8%；10～12 月过水量较小，约占年过水量的3.2%；1～5 月过水量最小，约占年过水量的2.0%。大麻湾水文站过水量年内分布更加不均匀，汛期（6～9 月）过水量约占年过水量的96.0%；10～12 月过水量较小，约占年过水量的4.0%；1～5 月过水量为0。

3 水库水情

青岛市境内大沽河流域共有大中型水库8座，其中大型水库2 座（产芝水库、尹府水库），中型水库6 座（北墅水库、高格庄水库、黄同水库、宋化泉水库、挪城水库、青年水库），8 座大中型水库2002—2021 年近20 年中每年1 月1 日、6 月1 日和10 月1 日平均蓄水总量均比历年同期偏多，具体情况详见大沽河流域大中型水库2002—2021 年蓄水总量变化图（图3）。

图3 大沽河流域大中型水库2002—2021 年蓄水总量变化图

由图3 可知，2002—2021 年水库平均蓄水较多，但年际变化较大，最大蓄水和最小蓄水交替出现。受降雨影响，部分水库蓄水出现历史极值。受2012—2016 年连续5 年枯水年影响，产芝水库、尹府水库、宋化泉水库、高格庄水库和青年水库5 座水库出现较长时间库干情况。

4 地下水变化

选取青岛市境内大沽河流域平原区9 处代表性地下水监测站，统计逐年1 月1 日、6 月1 日、10 月1 日地下水埋深，绘制大沽河流域2002—2021 年流域平均地下水埋深变化曲线见图4，分析流域地下水变化情况。

由图4 可以看出，近20 年大沽河流域平原区地下水平均埋深一般在2～6 m 之间，地下水埋深受降水丰枯影响显著，2022 年1 月1 日较2002年1 月1 日地下水位下降0.20 m，总体变幅不大。

近20 年间，大沽河流域平原区地下水位年际变化可以划分为3 个阶段。2002—2011年，大沽河流域多年平均降雨量为697.1 mm，接近流域多年平均降雨量，大沽河流域平原区地下水位整体呈波动稳定状态，地下水埋深在2～5 m 之间；2012—2019年，大沽河流域平均降水量仅为561.6 mm，期间2012—2016 年连续5 年流域平均降水量少于600 mm，2015 不足500 mm，受降雨持续偏少影响，大沽河流域平原区地下水位呈快速下降趋势，2020 年1 月1 日地下水位较2012 年1 月1 日地下水位下降2.91 m，2020 年1 月1 日地下水埋深达到近20 年的最大值，为6.12 m；2020—2021 年为连续丰水年，2020 年6月1 日之后，受汛期降水量较大影响，大沽河流域地下水位快速回升，2021 年10 月1 日地下水位达到自2012 年1 月1 日之后最大值，地下水平均埋深为3.42 m，不到两年时间大沽河流域地下水位就基本恢复到2002 年初水平。

5 结论

一是青岛市境内大沽河流域近20 年多年平均降水量657.0 mm，同常年基本持平，总体上前10 年偏多，后10 年偏少；降水年际之间变化总体呈现“连续偏多或连续偏少”特点，连丰期偏丰程度和连枯期偏枯程度都比较严重；降水年内变化十分明显，降水主要集中在主汛期（7～8 月），主汛期降水量超过全年总降水量的50%。

二是青岛市境内大沽河干流近20 年洪峰流量明显变小，水利工程调蓄作用显著；近20 年大沽河干流平均年过水量16 507 万m3，受降水差异及水利工程拦蓄等因素影响，年际之间过水量差异较大，年内过水主要集中在汛期，汛期过水量占年过水总量的95%以上。

三是青岛市境内大沽河流域大中型水库近20 年平均蓄水量较常年偏多，受降水差异及水利工程拦蓄等因素影响，年际和年内之间蓄水量变化较大，总体呈现“先下降后回升”趋势。产芝水库、高格庄水库、挪城水库出现了历史最高水位，同时产芝水库、尹府水库、宋化泉水库、高格庄水库和青年水库5 座水库出现了较长时间库干。

四是青岛市境内大沽河流域近20 年平原区地下水平均埋深一般在2～6 m 之间，受降水差异影响显著，总体呈现“先下降后回升”趋势，20 年间地下水位平均下降了0.20 m，总体变化幅度不大。