蘇文峰,鐘德勇,程本軍
(寶清水文站,黑龍江寶清155600)
該水庫距寶清縣城西南約52 km,兩岸為淺山區(qū),水庫由撓力河、大主河、寶密河和珠山河4條河流組成。,龍頭橋水庫控制流域面積1 730 km2,水庫多年平均徑流量為2.61億m3,總庫容為6.145億m3,正常蓄水位相應(yīng)庫容為3.248億m3,調(diào)節(jié)庫容為2.993億m3,凈調(diào)節(jié)水量為2.13億m3,校核洪水泄流量1 011 m3/s;主要功能以防洪、灌溉為主,兼顧發(fā)電、養(yǎng)魚和旅游等綜合利用。水庫的建成,可使撓力河中下游的防洪標準由原來的10 a一遇提高到20 a一遇。[1]
寶清水文站設(shè)立于1949年8月,地處黑龍江省雙鴨山市寶清縣寶清鎮(zhèn),地理坐標為東經(jīng)132°18′,北緯46°18′,集水面積為3 689 km2,距河口439 km,是撓力河上游控制站,國家二類精度水文站。徑流由上游撓力河干流、龍頭橋水庫泄流及支流寶石河、大小什金別河來水組成。[2]
受龍頭橋水庫建成蓄水影響,寶清水文站實測流量及整編成果受水體調(diào)節(jié)影響有所變化,利用水庫建成前、后各7 a的徑流資料進行對比分析,說明水庫對寶清水文站的影響情況。
1)龍頭橋水庫控制流域面積占寶清水文站以上集水面積的47%,建庫后2002~2008年7 a主要水文要素特征值與建庫前1995~2001年7 a相比平均降水量增加9.9%;多年平均蒸發(fā)量減少1.3%的情況下,寶清水文站測驗斷面的多年平均徑流量減少了6.5%,而在6~9月份的夏汛期,其多年平均徑流量僅減少了0.7%。這說明水庫在每年的1~4月及10~12月蓄水期間,使河道徑流量相應(yīng)減少。而在夏汛期,水庫由于灌溉、發(fā)電和泄洪的需要會隨時調(diào)節(jié)向下游的泄量,使各年夏汛期的徑流量沒有多大變化。
2)水庫建成前,各年徑流總量分配不均、差異大。當夏汛期有明顯洪水過程時,由于洪水持續(xù)歷時長,使得該年徑流總量偏大,而夏汛期為枯水年時,雖然春汛水位也較高、流量較大,但歷時短,使得該年徑流總量偏小。水庫建成后,年徑流量不均的狀況得到明顯改善。尤其是枯水年的夏汛期,河道流量能基本保持穩(wěn)定,各年徑流總量相對變化不大。
表1 1995~2008年主要水文要素特征值表[2]
表2 水庫建成前后寶清站水文要素特征值對比表
表3 水庫建成前后寶清站夏汛期水文要素特征值對比表
3)通過水庫建成前后1997年及2002年夏汛期的兩次較大洪水過程對比可以看出,在兩次洪水的最高水位以及最大洪峰流量基本相同的條件下,水庫建成前洪水持續(xù)歷時長,峰形較緩,峰頂持續(xù)歷時也較長,使得當年夏汛期的徑流量達到3.678億m3。而水庫建成后,寶清水文站的主要洪水來自上游左岸的寶石河,因為寶石河屬于山區(qū)性河流,匯流歷時較短,加上寶清水文站上游其它來水的綜合影響,使2002年的洪水持續(xù)歷時比1997年縮短了近200多個小時,峰形較陡,峰頂持續(xù)時間也大大縮短,其夏汛期徑流量比1997年小了43%,僅為2.095億m3。
4)水庫建成前,夏汛期的徑流量占年徑流量的55.7%左右,主要水量由降雨產(chǎn)生的洪水組成。豐水年其徑流量占全年徑流量的80%左右,而在枯水年,其徑流量僅占全年徑流量的30%左右,變化較大。水庫建成后,夏汛期的多年平均徑流量占全年徑流量的59.1%左右,有所增加。但由于受水庫的調(diào)節(jié),其豐、枯水年徑流量占全年徑流量比重的變化卻不是很大。
5)水庫建成前,在個別3、4月份降水較大的年份,春汛水位高、流量大、歷時較長,春汛徑流量常常大于夏汛期的徑流量。而水庫建成后,春季水體蓄水,下游灌區(qū)尚未用水,水庫不泄流,寶清站春汛來水僅為水庫下游至寶清水文站測驗斷面區(qū)間的冰雪融水,由于集水面積縮小,春汛水位和流量變得平和舒緩,雖然在春季降水較大的年份其最高水位出現(xiàn)在春汛期,但其最大流量卻要比水庫建成前減小許多,其徑流量占全年徑流量的比重也減小。
綜上所述,龍頭橋水庫建成后,寶清水文站的全年徑流量變小、測站特性有所改變,年徑流年內(nèi)分配發(fā)生變化。春汛多數(shù)形不成較大的凌汛,春汛徑流量占全年徑流量的比重降低。春汛后、夏汛前這段枯水期,由于灌溉用水和發(fā)電的要求,水庫都會做出相應(yīng)的泄水調(diào)解,流量有所加大,使得枯水期的徑流量有所增加。夏汛因降水而形成的洪峰過程,由原來的漲落平緩、持續(xù)時間長,變?yōu)闈q落較急劇,峰形較瘦,持續(xù)時間短,使得每次洪水總量較以往大幅減少,但由于水庫的調(diào)蓄作用,整個夏汛期的水位和流量都能保持相對穩(wěn)定,其徑流量占全年的比重有所增大。
[1] 黑龍江省水文水資源勘測局.龍頭橋水庫水文自動測報系統(tǒng)工程實施方案[R].哈爾濱:黑龍江省水文水資源勘測局,1998.
[2] 黑龍江省水文局.黑龍江流域水文資料——黑龍江干流及烏蘇里江綏汾河區(qū)[R].哈爾濱:黑龍江省水文局,2001-2007.