，，壯志

(四川省西昌水文水資源勘測局，四川 西昌，615000)

1 自然概況

孫水河流域地處四川省涼山彝族自治州喜德縣境內(nèi)。喜德縣位于四川省西南部的涼山州中北部，周邊與西昌、昭覺、冕寧、越西一市三縣毗鄰，其地理坐標為東經(jīng)102°11′-102°42′、北緯27°53′～28°31′。該縣南北長70.8km，東西寬59.5km，總面積2207km2；有常年耕地1.47萬hm2，天然草場近70萬hm2，森林覆蓋率25.8%；約15萬人，人口密度68人/km2。

境內(nèi)地形以中山為主，有溝壩、中山、高山等7種類型，中山占總面積的75%。地勢東北高，西南低，最高海拔4500.4m，最低海拔1580m。

2 水文氣象

孫水河系安寧河上游左岸一級支流，屬亞熱帶季風氣候區(qū)。由于夏、秋兩季受西南及太平洋暖濕氣流的影響，加上西南暖濕氣流從安寧河谷的海拔1600多m突然抬升到海拔2800多m高山地帶，因此孫水河流域夏、秋兩季夜間多暴雨，為涼山彝族自治州第一暴雨中心。喜德縣年平均氣溫14.1℃，年降水量約1200mm。孫水河流域內(nèi)有孫水關水文站、喜德水位站，以及米市、波洛、項姑(海拔2162m)、則約、登向榮、冕山等六個雨量站。

孫水關水文站于1953年4月設立，位于四川省冕寧縣瀘沽鎮(zhèn)南街，東經(jīng)102°12′41.23″，北緯28°18′51.52″。孫水關水文站下游集水面積1611km2，流域內(nèi)河長92km，離河口2.35km，離安寧河河口246km，為孫水河出口控制站。

圖1 孫水河流域示意

孫水關水文站多年平均徑流深697mm。其中，6～10月五個月徑流深占全年的79.43%，11月至次年5月七個月徑流深占全年的20.57%。孫水關水文站多年平均降水量1032mm。其中，5～10月六個月降水量占全年93.61%，11月至次年4月六個月降水量占全年6.39%。孫水關水文站多年平均水面蒸發(fā)量1182mm。其中，5～10月六個月水面蒸發(fā)量占全年的50.9%，11月至次年4月六個月水面蒸發(fā)量占全年的49.1%，是同期降水量的8.8倍。

3 旱澇指標等級分析

3.1 用降水距平百分率分析旱澇等級

降水距平百分率反映了某時段內(nèi)降水量相對于同期平均狀態(tài)的偏離程度。該指標計算見公式(1)，其等級劃分見表1。

(1)

式中：γ—某年某時段的降水量，mm；

表1 降水量距平百分率的等級劃分(國家氣候中心，1997)

孫水河流域降水量距平百分率的具體計算結(jié)果見表4。

3.2 用Z指標分析旱澇等級

Z指標是使用最廣泛的指標之一。計算Z指標，是在假定某時段降水量服從Person-Ⅲ型分布，通過對降水量進行正態(tài)化處理后，則可將其概率密度函數(shù)通過轉(zhuǎn)換運算，得到公式(2)。用Z指標劃分的旱澇等級見表2。

(2)

式中：Cs—偏態(tài)系數(shù)；

φi—標準變量。

Cs、φi均可由降水量資料序列計算求得，即：

(3)

(4)

(5)

(6)

表2以Z值為標準的旱澇等級劃分(陳莉，1998)

等級等級編號Z值范圍旱澇等級13Z>1 645重澇221 037

孫水河流域Z指標的具體計算結(jié)果見表4。

3.3 用河道來水(徑流深)距平百分率分析旱澇等級

河道來水距平百分率指河道來水距平值與多年同期平均值的百分比值，計算公式見式(7)。用徑流深距平百分率劃分的豐枯等級見表3。

(7)

式中：Rw—當前江河徑流深，mm；

Ro—多年同期平均徑流深，mm。

河流供水往往是一個地區(qū)除了降水外另一個自然供水的主要來源，因此Ir是反映一個地區(qū)地表水的豐枯程度的重要指標。

表3 徑流深距平百分率的等級劃分

孫水河流域徑流深距平百分率的具體計算結(jié)果見表4。

表3 降水距平分析、Z指標分析、徑流深距平分析匯總

3.4 三種旱澇指標的對比分析

圖2 三種指標的旱澇等級

從表4、圖2可以看出，三種旱澇指標所得到的旱澇等級變化趨勢基本相同，而敏感性不同。降水距平百分率方法簡單，比較直觀；Z指標比降水距平百分率響應快；而河道來水距平百分率方法雖然等級劃分只有五級，但除了具有以上兩種方法的優(yōu)點外，其響應比Z指標敏感，尤其在偏旱(偏枯年)、重旱(枯水年)等級劃分方面明顯比Z指標敏感，同時還可以表現(xiàn)出豐水周期和枯水周期。特別是2012年降水距平百分率、Z指標旱澇等級都為正常，而徑流深距平百分率旱澇等級卻為偏豐年。事實上2012年8月31日孫水河流域喜德水位站發(fā)生了建站以來最大洪水，水位達99.66m，重現(xiàn)期300年以上；孫水關水文站同日也發(fā)生了建站以來最大洪水，洪峰流量達2400m3/s，重現(xiàn)期200年以上。

從表4及圖2可以看出，豐枯變化具有明顯的階段性特征，年豐枯序列大致可劃分為4個以豐為主的階段和4個以枯為主的階段。1953年～1960年共8年為豐水期，1961年～1967年共7年為枯水期，1968年～1974年共7年為豐水期，1975年～1982年共8年為枯水期，1983年～1991年共9年為豐水期，1992年～1997年共6年為枯水期，1998年～2004年共7年為豐水期，2005年～2011年共7年為枯水期。2012年進入豐水期。豐枯大致以7年為轉(zhuǎn)換周期。大多枯水期中有偏豐年，豐水期中有偏枯年。1953年～1960年8年中有5年偏豐年，1年豐水年，2年正常年；1998年～2004年7年中有4年偏豐年，1年豐水年，2年正常年，明顯偏澇。而1992年～1997年連續(xù)6年為偏枯年，明顯偏旱。60年間有幾次旱澇急轉(zhuǎn)或澇旱急轉(zhuǎn)，或交替轉(zhuǎn)換。1967年、1968年、1969年偏枯年急轉(zhuǎn)豐水年再急轉(zhuǎn)偏枯年；1974年、1975年豐水年急轉(zhuǎn)枯水年；1997年、1998年偏枯年急轉(zhuǎn)豐水年；2011年、2012年枯水年急轉(zhuǎn)偏豐年。

4 小結(jié)

4.1 通過對孫水河流域旱澇特征分析，得出該區(qū)域豐枯轉(zhuǎn)換周期大約為7年，14年一個輪回。大多枯水期中有偏豐年，豐水期中有偏枯年。

4.2 綜合分析得出如下結(jié)論。孫水河流域2012年～2018年為豐水期，2019年～2026年為枯水期。

〔1〕王殿武,遲道才,梁鳳國,江行久.區(qū)域旱澇特征分析及災害預測技術研究[M].北京:中國水利水電出版社,2011.

〔2〕包為民主編.水文預報[M],第4版.北京:中國水利水電出版社,2009.