基于黄家河水文站实测资料分析小河流域水文特性变化

所属栏目:水文学论文 论文作者:/
论文摘要

  小河是茹河一级支流,是泾河二级支流,发源于甘肃省环县庙儿掌,在彭阳县城汇入茹河干流,流域面积 1127km2,主河道长74.6km。随着上游水利工程及水保措施的实施,以及连续多年的气候干旱等重要原因,小河水量逐渐减少,水资源短缺等问题越来越突出,已成为制约当地经济社会发展的重要因素。黄家河水文站是小河中游控制站,因此对其变化规律、变化特征进行分析研究有着十分重要的现实意义。

  1 测站概况

  黄家河水文站位于固原市原州区河川乡黄家河村,东经 106°28′47.6″,北纬 35°59′28.6″,该站设立于 1981 年 1 月 1 日,测验断面以上集水面积为 693km2,至河源 30.8km,至河口 44.2km,流域为黄土丘陵沟壑区,植被差,水土流失严重。

  上游设有寨科、党家沟、官厅、王洼、马河、共和、马坪、石岔、黄家河等雨量站,站网密度 77km2/站。上游建有 1 座中型水库,控制面积 87.5km2;2 座小(一)型水库,控制面积 20.86km2;2 座小(二)型水库,控制面积 8.2km2;34 座骨干坝,控制面积 141.35m2,扣除上游水库、骨干坝重复面积后水利工程总控制面积为 226.6km2,占黄家河站控制面积的 33%。

  2 水文特性变化分析

  2.1 降雨量特性

  小河流域属温带半干旱地区,降水年内分配不均、年际变化较大,降水主要集中在 7、8、9 三个月,连续最大四个月降水量均出现在 6~9 月,其量占年降水量的 71.5%;冬季 11 月~次年 3 月占年降水量的 6.6%;8 月份降水量最大,占年降水量的 23.8%,12 月份最小占年降水量的 0.4%,最大月与最小月降水量相差近 60 倍;夏粮作物主要生长期的 4~6 月份降水量,占年降水量的 28.2%,不利于作物生长;汛期由于暴雨集中,降水强度大,往往产生局部暴雨洪水,引起局地洪灾,黄家河站降水量月分配见表 1。【表1】
论文摘要
  
  2.2 径流量特性

  径流的季节变化与降水的季节变化关系十分密切。由于 70%的降水集中在汛期 6~9 月,因此 81.2%的径流集中在汛期内。冬季 11月~次年 3 月径流主要靠地下水补给,占年径流的 8.7%;8 月份径流量最大,占年径流量的 35.3%;1 月份最小占年径流量的 0.5%,最大月与最小月径流量相差近 71 倍;4~6 月份径流量,占年径流量的17.9%,年径流量月分配的不均匀性比降水量还大,黄家河站月径流量分配见表 2。【表2】
论文摘要
  
  2.3 泥沙的特性

  小河流域属典型的黄土丘陵沟壑区,是宁夏水土流失严重的地区之一,小河黄家河站实测平均输沙模数 6550 t/km2,最大年输沙模数 23250t/km2(1996 年);输沙量年内分配极不均匀,其中绝大部分集中在汛期 6、7、8 三个月,占 92.5%,7、8 两月的输沙量占全年的79.2%,高含沙水流与汛期暴雨洪水有直接关系;非汛期含沙量很小,11 月至次年 2 月水清,黄家河站多年平均输沙量月份配见表 3。【表3】
论文摘要
  
  2.4 水文特性变化分析

  对黄家河水文站 1981~2010 年实测降雨、径流、泥沙资料系列 5年为一段进行统计分析,见表 4,从表中看出,降水量与径流量、输沙量不是完全对应变化,原因是暴雨往往发生局地,雨量站无法控制其降雨中心,而径流量与输沙量是对应变化的,径流量大输沙量亦大,径流量小输沙量亦小,而且输沙量变化幅度比径流量大,1991~1995 年、1996~2000 年两段侵蚀剧烈,输沙模数最大,主要原因是 1995~1997 年连续 3 年发生较大暴雨,1996 年实测 1180m3/s,为建站以来最大值。九十年代有 1992 年、1994~1997 年水量较丰,1996 年为实测年径流最大年,1995 年次之,1997 年次列第 4 位;2001~2005 年段径流量显着减小,2006~2010 年段最小;2006~2010年段降水量减少明显,发生暴雨次数少,径流量与输沙量减小很大,从径流量对应输沙量变化幅度看,输沙量的变化较前时段大,原因是 2000 年以后水利工程控制面积从 48.7km2增加到 226.6km2,拦水、拦沙能力增大,致使黄家河站实测径流量、输沙量偏小,上游水保治理工程逐渐发挥效益。【表4】
论文摘要
  
  3 结束语

  (1)通过以上对黄家河水文站实测降水量、径流量、输沙量变化分析,1981~1985 年、2001~2005 年降水量较丰,但与径流量、输沙量变化不是完全对应,原因是暴雨往往发生局地,雨量站无法控制其降雨中心;径流量与输沙量是对应变化的,径流量大输沙量亦大,径流量小输沙量亦小,而且输沙量变化幅度比径流量大;1991~1995、1996~2000 年径流量较丰,输沙量亦大;2006~2010 年降水量减少趋势显着,径流量、输沙量减少很大。

  (2)造成 2000 年以后径流量、输沙量持续减少的主要原因:一是随着全球气温升高,流域的降水量减少、蒸发量有增大的趋势,二是 2000 年以后水利工程控制面积从 48.7km2增加到 226.6km2,测站上游约 40%面积被平整为梯田,水利工程及梯田拦水、拦沙能力增大,致使黄家河站实测径流量、输沙量偏小,上游水保治理工程逐渐发挥效益。

'); })();