關(guān)春暉

（隴南水文水資源勘測(cè)局茨壩水文站，甘肅 兩當(dāng) 742402）

嘉陵江上游茨壩水文站水文特性分析

關(guān)春暉

（隴南水文水資源勘測(cè)局茨壩水文站，甘肅 兩當(dāng) 742402）

對(duì)嘉陵江上游流域降水、徑流、泥沙等水文特性的變化過程及規(guī)律的掌握和分析，為水情預(yù)報(bào)、防汛減災(zāi)、環(huán)境保護(hù)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水資源開發(fā)及利用等提供科學(xué)依據(jù)。

嘉陵江；茨壩水文站；水文特性

1 流域概況

嘉陵江，長(zhǎng)江上游支流，發(fā)源于秦嶺北麓的陜西省鳳縣代王山。干流流經(jīng)陜西省、甘肅省、四川省、重慶市，在重慶市朝天門匯入長(zhǎng)江。是長(zhǎng)江支流中流域面積最大，長(zhǎng)度僅次于漢江，流量?jī)H次于岷江的大河。陜西省略陽(yáng)縣以上河流水系稱為嘉陵江上游流域。上游河長(zhǎng)205 km，流域面積19206 km2，比降7.01‰，河網(wǎng)密度1.4km/km2。流域呈寬扁狀扇形，主要支流基本分布在甘肅省境內(nèi)，甘肅境內(nèi)流域面積占上游總面積85%以上。地貌特征東部為西秦嶺山區(qū)，中部為徽成盆地黃土溝壑區(qū)，西部和南部為南秦嶺山地，地勢(shì)東西高，南部地，由西向東南傾斜。

茨壩水文站位于甘肅省兩當(dāng)縣西坡鎮(zhèn)茨壩村，于1980年1月由東坡水文站（1959年1月設(shè)立）遷移至此。地處東經(jīng)106°25′，北緯33°51′。至河口（長(zhǎng)江）距離1014km，集水面積2752km2。是嘉陵江流入甘肅境內(nèi)的把口水文站，為區(qū)域代表站。主要支流有紅崖河、兩當(dāng)河、楊店河等。

茨壩水文站洪水主要由上游的暴雨形成，其過程多為在干支流形成的漲落緩慢的矮胖型上附加獨(dú)立或復(fù)式的陡漲陡落尖瘦形洪峰。有其山溪性河流的水流特征，但當(dāng)斷面上游出現(xiàn)歷時(shí)長(zhǎng)、范圍廣、強(qiáng)度大的暴雨時(shí)，會(huì)形成干流的特大洪水。如1981年8.18洪水，就是建站以來出現(xiàn)的歷時(shí)最長(zhǎng)、范圍最廣、強(qiáng)度最大的暴雨形成的一次峰高量大、多峰形的特大洪水的典型過程。此次該站出現(xiàn)4671m3/s的洪峰流量。

2 氣象特征

嘉陵江上游流域地處甘肅東南部西秦嶺南麓一帶，屬于亞熱帶大陸性氣候，冬季受來自西北冷空氣的影響，夏季受東南季風(fēng)和來自孟加拉灣的暖溫季風(fēng)影響，氣候季節(jié)差異大，垂直變化明顯。境內(nèi)山脈縱橫交錯(cuò)，高低相差懸殊，來自東南和西南的暖濕氣流經(jīng)過長(zhǎng)途跋涉，遇到高山的阻擋，有相當(dāng)一部分水分要降落在沿途經(jīng)過的地區(qū)，其余繼續(xù)向西北內(nèi)陸輸送。由于受流域內(nèi)特殊地形地貌的影響，水汽極容易集結(jié)滯留于此，一旦遇到東南風(fēng)或西北的冷空氣，就會(huì)形成局部或較大范圍內(nèi)的降雨過程。因此，該地區(qū)是甘肅省暴雨發(fā)生較多的地區(qū)，年平均氣溫約12℃，年平均降水量630mm左右。

兩當(dāng)縣地處大陸腹地，屬暖溫帶大陸性季風(fēng)性氣候，冬季干冷而無(wú)嚴(yán)寒，夏季濕熱而無(wú)酷暑。溫差較大，雨熱同季，四季分明。據(jù)兩當(dāng)縣氣象站1957～2007年實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，年平均氣溫11.6℃，月平均氣溫在-0.7℃到22.9℃；極端最高氣溫36.8℃；極端最低氣溫-15.4℃；多年平均降水量1012mm；多年平均蒸發(fā)量1123mm；干旱指數(shù)1.68；年平均日照1745h；無(wú)霜期183d。

自然災(zāi)害有干旱、暴雨、霜凍等，其中以干旱為主。

3 水文特性

3.1 降水

嘉陵江上游流域?qū)俦眮啛釒О霛駶?rùn)區(qū)向半濕潤(rùn)、半干旱區(qū)過渡帶，降水屬于主要的水資源，是河川徑流補(bǔ)給的主要來源。由于特殊地形地貌的影響，該地區(qū)天氣差異明顯，降水時(shí)空分布不均，降水量年際變化較大。

嘉陵江上游流域，由于受西北冷空氣的影響，構(gòu)成冬春少雨的大氣環(huán)流背景，每年11月至來年3月期間降水較少，僅占年降水量的15%～25%。而4月至10月間，由于東南、西南季風(fēng)攜帶的暖濕氣流與西北方向的冷空氣相遇，成雨機(jī)會(huì)較多，占全年降水量的75%～85%。并且由于地形變化大，地貌差異明顯，極容易形成暴雨中心區(qū)，這也是該流域形成降水的主要?dú)饬鳁l件。

根據(jù)茨壩水文站1959年至2015年56年資料顯示，該流域降水量年際變化大，年內(nèi)分配不均，多年平均降水量為659mm，最大年降水量 （1981年）944.3mm，最小年降水量（1969年）199.2mm，年際極值比為4.7。主要降水集中在汛期，最大月降水一般會(huì)出現(xiàn)在7～9月，其降水量占全年的15%～20%左右，最小月降水一般會(huì)出現(xiàn)在11～1月，其降水量?jī)H占全年總量的不足3%（見表1）。

表1 茨壩水文站多年平均降水量年內(nèi)分配表

3.2 徑流

嘉陵江上游流域，徑流主要來源于降水補(bǔ)給，河川基流小，洪水主要由歷時(shí)大面積暴雨形成，其過程多為在干支流形成的漲落緩慢的矮胖型上附加獨(dú)立或復(fù)式的陡漲陡落尖瘦形洪峰。有其山溪性河流的水流特征。河川徑流的變化與降水有明顯的依存關(guān)系，該流域降水的時(shí)空和地域上的分布特性決定了徑流在年內(nèi)和年際及地域上的分布特性。

據(jù)茨壩水文站1959年至2015年56年資料分析，多年平均徑流量為1.825億m3,多年最大徑流量為14.1億m3（1981年），多年最小徑流量為1.138億m3（2002年），極值比達(dá)到10倍以上?？傮w上天然來水量為減小趨勢(shì)，年際之間變幅較大。

由于徑流量年內(nèi)變化主要取決于降水量，因此該流域年內(nèi)徑流量分布極不均勻，河川徑流年內(nèi)分配與降水趨勢(shì)基本一致，主要集中在汛期，徑流量占全年 65%以上，7～10月徑流量占全年總量的51%，一般最小徑流出現(xiàn)在2月。徑流量具體年內(nèi)分配見見表2。

表2 茨壩水文站多年平均年徑流量年內(nèi)分配表

3.3 泥沙

流域泥沙含量的大小，會(huì)具體反應(yīng)出水土流失的情況，嘉陵江上游流域泥沙主要來源于西部山區(qū)及黃土溝壑區(qū)，輸沙量主要集中于汛期（5～10月）。而非汛期由于流域內(nèi)植被良好，森林覆蓋率較高，所以含沙量幾乎為零。據(jù)茨壩站1959年至2015年56年資料分析，多年平均含沙量為1.25kg/m3，實(shí)測(cè)最大含沙量為206kg/m3（2001年8月2日）。多年平均日輸沙量為4.683×106kg，最大日平均輸沙量為1.400×1010，多年平均侵蝕模數(shù)為384t/km2。期間最大輸沙過程主要集中在暴雨所形成的洪水過程之中，輸沙量年內(nèi)分配集中程度比降水、徑流較為突出。

20世紀(jì)80年代，由于植被破壞嚴(yán)重，嘉陵江上游水土流失極為嚴(yán)重。近年來，在“三北防護(hù)林”，“天保工程”等一系列保護(hù)措施下，植被大量恢復(fù)，輸沙量也在逐年減小。

4 結(jié)束語(yǔ)

近年來，嘉陵江上游流域隨著全球溫室效應(yīng)的嚴(yán)重、地下水位的遞減、人類活動(dòng)對(duì)下墊面的影響，其降水、徑流、輸沙等特征有逐年減小的趨勢(shì)。根據(jù)茨壩水文站多年的水文資料對(duì)該流域水文特性的分析，會(huì)對(duì)流域內(nèi)防汛抗旱、水資源開發(fā)、水土保持等方面有著十分重要意義和科學(xué)依據(jù)，以便于更好地開發(fā)和保護(hù)。

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