祁 琦

（陜西省水文水資源勘測(cè)中心,陜西 西安 710068）

1 縣域概況

黃陵縣地處黃河中游黃土高原南緣,陜西省中部、延安市西南角,素稱“陜北南大門(mén)”。全縣土地面積2292 km2,人口12.7 萬(wàn)人,年生產(chǎn)總值GDP 達(dá)169 億元,煤炭資源豐富,人文旅游資源得天獨(dú)厚,耕地多、質(zhì)地好,利于綜合發(fā)展農(nóng)林牧業(yè),農(nóng)作物種植種類(lèi)較多,盛產(chǎn)蘋(píng)果。

黃陵承啟黃土高塬和關(guān)中盆地,地勢(shì)西北高,東南低,略傾斜,屬鄂爾多斯臺(tái)地,為黃土高原溝壑區(qū),分西部梁峁、川道河谷、東部塬面三個(gè)地貌單元,地表廣泛覆蓋黃土層,平均海拔1200 m,東西高差1022 m,森林植被有天然林、天然草場(chǎng)和人工林,總面積246.8 萬(wàn)畝。

境內(nèi)四季分明,冬春干寒少雪,夏秋溫?zé)岫嘤?。多年平均氣?0.4℃,年日照時(shí)數(shù)平均2313 小時(shí),日照充足,無(wú)霜期184 天。盛行西風(fēng)或西北風(fēng),平均風(fēng)速3.3 m/s。

縣境內(nèi)河流皆屬渭河一級(jí)支流北洛河水系,5 條主要河流中北洛河、葫蘆河為過(guò)境河流,葫蘆河、沮河、連達(dá)溝、慈烏河是北洛河右岸主要的一級(jí)支流。沮河自西向東穿越黃陵縣腹地,是黃陵縣政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心的聚集帶,全縣80%的國(guó)土面積、76%的人口、96%以上的經(jīng)濟(jì)總量和85%的自產(chǎn)水資源分布在沮河流域。

2 降水量

2.1 年降水資源量

將全縣劃分為“沮河雙龍區(qū)”“沮河店頭區(qū)”“沮河縣城區(qū)”“淤泥河區(qū)”“葫蘆河區(qū)”“慈烏河區(qū)”六個(gè)水資源綜合利用五級(jí)分區(qū)分析評(píng)價(jià)。

選用縣境內(nèi)9 個(gè)、周邊 11 個(gè),共計(jì)20 個(gè)雨量觀測(cè)站1956年～2020年65年系列年月資料,用泰森多邊形法,計(jì)算各水資源利用分區(qū)及全縣的逐年降水深、降水總量,見(jiàn)表1。

表1 黃陵縣水資源綜合利用分區(qū)年降水量成果表（1956年～2020年）

2.2 降水量時(shí)空分布特點(diǎn)

（1）降水量的地區(qū)分布

從繪制的1956年～2020年黃陵縣多年平均年降水量等值線圖,可以看出：黃陵縣年降水量總的趨勢(shì)是南部大于北部,西部大于東北,山丘區(qū)大于川道、臺(tái)塬區(qū)?？h境內(nèi)有一個(gè)降水低值區(qū)和一個(gè)高值區(qū),低值區(qū)分別在沮河上游川道上畛子、兔落尾至倉(cāng)村、隆坊源區(qū)一帶,以隆坊塬區(qū)最小,降水量小于550 mm；高值區(qū)分布在沮河上游河源區(qū)、柳芽川上游、燕尾河上游、建莊川中上游一帶,降水量大于600 mm,以建莊川上游為最大,降水量大于650 mm 以上。沮河中游、葫蘆河、淤泥河上游、慈烏河降水量在550 mm～600 mm 之間。

（2）降水量的年內(nèi)分配

選取上畛子、隆坊、黃陵三個(gè)資料系列長(zhǎng)、觀測(cè)質(zhì)量好的區(qū)域代表雨量站,進(jìn)行多年平均年內(nèi)季節(jié)分配分析。

黃陵縣域降水量年內(nèi)分配極不均勻,降水量一般集中在7 月、8 月、9 月,占年降水量的55%以上；連續(xù)最大四個(gè)月降水量發(fā)生在汛期6 月～9 月,占年降水量的66%以上；最大月降水量發(fā)生在7 月,占年降水量的21%左右；最小月降水量發(fā)生在12 月,占年降水量的0.6%～0.8%；最大月是最小月的26.0～38.9 倍。

（3）降水量的年際變化

黃陵縣年降水量變差系數(shù)Cv的地區(qū)差異較小,其變化范圍在0.20～0.26 之間,最大的隆坊站為0.26,最小的上畛子站為0.20。沮河中上游山丘區(qū)在0.2～0.23 之間,建莊川上游及沮河下游、在0.24～0.25 之間,淤泥河、葫蘆河區(qū)為0.26。

選用雨量站的極值比Km在2.5～4.5 之間,最大的建莊鎮(zhèn)站為4.5,最小的上畛子站為2.5。說(shuō)明黃陵縣降水量的年際變化較大。

2.3 降水量變化趨勢(shì)

（1）分年代降水量變化情況

對(duì)黃陵縣選用代表站分年代多年平均降水量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并與1956年～2020年多年平均降水量對(duì)比表明：20 世紀(jì)90年代、70年代降水量普遍偏少,以90年代偏少幅度最大；20 世紀(jì)50年代、80年代及21 世紀(jì)10年代降水量代表站偏大和偏小差異較大, 既有偏大又有偏小, 變化幅度稍大；20 世紀(jì)60年代及21 世紀(jì)20年代年降水量普遍偏大,以21世紀(jì)20年代偏多最大,20 世紀(jì)60年代次之。區(qū)域間各年代降水量變化幅度相對(duì)較小。黃陵縣代表站分年代降水量變化分析見(jiàn)圖1。總體來(lái)說(shuō)21 世紀(jì)20年代年降水量最豐、20 世紀(jì)60年代次之；20 世紀(jì)80年代和21 世紀(jì)10年代基本處于平水期,20 世紀(jì)90年代降水量最枯、20 世紀(jì)70年代次之。

圖1 選用站各年代降水量變化過(guò)程圖

（2）降水量變化趨勢(shì)

點(diǎn)繪黃陵、上畛子、隆坊三個(gè)雨量代表站1956年～2020年65年降水量過(guò)程線可以看出：在分析的65年系列中三處雨量站年降水量大多數(shù)年各站豐枯基本對(duì)應(yīng)；處于快速的豐平枯交替變化狀態(tài)均較快,連豐、連枯水年一般以2年出現(xiàn)最多,3年次之,基本無(wú)連續(xù)4年以上的豐水、平水和枯水期,表明區(qū)域年降水量的連豐、連枯期出現(xiàn)周期較短,豐枯在地域上表現(xiàn)基本一致。見(jiàn)圖2,分析各站年降水量過(guò)程變化趨勢(shì)線可見(jiàn),三站基本處于豐、平、枯交替波動(dòng)出現(xiàn)的狀態(tài),無(wú)明顯增大或減少的變化趨勢(shì)。

圖2 代表站降水量過(guò)程及變化趨勢(shì)線圖

3 地表水資源

3.1 年地表水資源量

選取縣域內(nèi)及鄰近區(qū)域黃陵、張村驛、交口河3 處國(guó)家基本站水文站作為黃陵縣境內(nèi)地表水資源量及地表水時(shí)空分布特征的分析基礎(chǔ)依據(jù)。在收集各站基本情況和歷年月年徑流資料、水庫(kù)及灌區(qū)資料、工農(nóng)業(yè)用水等資料基礎(chǔ)上,對(duì)相關(guān)站年年徑流量進(jìn)行了插補(bǔ)延長(zhǎng),并逐站逐年還原和進(jìn)行系列一致性檢查。

利用1956年～2020年黃陵站長(zhǎng)系列徑流資料,并結(jié)合區(qū)域降水特征和自然地理?xiàng)l件,分析計(jì)算黃陵縣多年平均年天然地表水資源量1.1 億m3,折合徑流深49.5 mm。其主要產(chǎn)水量為沮河雙龍區(qū),占黃陵縣多年平均自產(chǎn)年天然地表水資源量的46.1%,見(jiàn)表2。

表2 黃陵縣水資源分區(qū)不同頻率年天然徑流量表(1956年～2020年)

3.2 地表徑流時(shí)空分布特點(diǎn)

（1）年徑流量的地區(qū)分布

受降水、地形、下墊面等因素的影響,黃陵縣年徑區(qū)分布不均,南北差異較大。繪制1956年～2020年多年平均徑流深等值線圖表明：境內(nèi)年徑流深呈現(xiàn)由西南向東北、山區(qū)向平原逐漸遞減的趨勢(shì)。最低區(qū)為隆坊、倉(cāng)村塬區(qū)至上畛子河川地帶,徑流深約40 mm～45 mm；最高區(qū)在建莊川上游山區(qū),徑流深在75 mm 以上；沮河上游山區(qū)、建莊川中游、沮河下游縣城以南部分地區(qū)徑流深在50 mm 以上。

（2）年徑流量的年內(nèi)分配

徑流的年內(nèi)分配主要受降水年內(nèi)分配的影響。黃陵縣年徑流量年內(nèi)分配的總體特點(diǎn)是：年內(nèi)分配不均,年徑流量的55.6%集中在連續(xù)最大四個(gè)月7 月～10 月,最大月徑流量出現(xiàn)在9 月份,占年徑流量16.1%；最小出現(xiàn)在2 月份,占年徑流量3.9%,最大月是最小月的4.1 倍；汛期6 月～9 月徑流量占年徑流量的47.8%,春夏秋冬徑流量分別占全年徑流量的18.1%、31.7%、30.0%、12.8%,見(jiàn)圖3。

圖3 黃陵站多年平均徑流量年內(nèi)分配柱狀圖

（3）徑流的年際變化

地表徑流的年際變化主要受降水的影響,與降水年際變化較相似,但同時(shí)還受下墊面等因素的影響,徑流年際變化一般比降水量更為劇烈,地區(qū)間差異也更大,見(jiàn)表3。

表3 黃陵水文站徑流量年際變化統(tǒng)計(jì)表 單位：萬(wàn)m3

3.3 地表徑流變化趨勢(shì)

統(tǒng)計(jì)沮河黃陵水文站1956年2020年各年代均值及距平值,見(jiàn)表4。在黃陵站65年系列中,20 世紀(jì)50年末、70年代、90年代年徑流量比多年均值偏少,20 世紀(jì)90年代偏少最大,比多年均值偏枯25.4%,依次為70年代、上世紀(jì)50年末；本世紀(jì)10年代基本與多年均值持平,20 世紀(jì)60年代、80年代、21 世紀(jì)20年代比多年均值偏多,80年代偏多最大,比多年均值偏豐17.8%。

表4 沮河黃陵水文站1956年～2020年各年代均值及距平統(tǒng)計(jì)表

從變化的時(shí)段看,20 世紀(jì)80年代以前的35年,處于枯、豐、枯、豐交替狀態(tài),從90年代開(kāi)始的后30年,呈現(xiàn)處枯、平、豐狀態(tài)。

4 地下水及水資源總量

4.1 地下水資源量

黃陵縣屬陜北黃土高塬半干旱水文地質(zhì)區(qū),地下水多為松散巖類(lèi)孔隙地下水和基巖（碎屑巖類(lèi)）孔隙裂隙地下水。區(qū)內(nèi)塬面比較平坦,溝谷切割較弱,由于塬面集水面積大,儲(chǔ)水條件相對(duì)較好,地下潛水位埋深一般在45 m～80 m,水位埋深較深的大于百米,一般含水層厚30 m～75 m,單井涌水量可達(dá)0.01 m3/s～0.1 m3/s,局部可達(dá)0.1 m3/s～0.5 m3/s。

境內(nèi)沮河川道河谷稍富淤積層潛水和基巖承壓水。基巖承壓水以白堊系志丹群第二階段,侏羅系延安組第一階段最優(yōu)。井深20 m～100 m,單井涌水量380 m3/d～600 m3/d。