渾江中上游流域降水徑流變化分析

王益軍，李學(xué)勤，石代軍

（吉林省水文水資源局通化分局，吉林 通化 134500）

1 流域概況

渾江是鴨綠江右側(cè)的一大支流，地處長(zhǎng)白山主脈和龍崗山脈之間，發(fā)源于渾江市的三長(zhǎng)嶺、楓葉嶺和大板面嶺，在吉林省和遼寧省的交界處注入鴨綠江。渾江屬山溪性河流，河床比降大，水流急，洪水漲落快。海拔一般在350～1 200 m之間，最高處位于石湖鄉(xiāng)境內(nèi)東老禿頂子，海拔1 589 m。渾江流域是臺(tái)風(fēng)和華北氣旋路徑之地，洪水頻繁，屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明。春季升溫較快，干燥多風(fēng)；夏季溫暖濕潤(rùn)，降水集中；秋季涼爽降溫快，霜來(lái)早，多晴日；冬季漫長(zhǎng)，干燥寒冷。渾江流域水資源豐富，兩岸水利電灌工程星羅棋布，尤以中、下游水利工程較多，主要支流有大羅圈河、哈泥河蛄河。通化水文站是渾江中游主要控制站，流域面積4 731 km2，本站以上河長(zhǎng)118 km。

2 降水特性

2.1 降水量年內(nèi)分配

經(jīng)過(guò)對(duì)渾江通化站以上雨量站點(diǎn)1956—2008年資料進(jìn)行分析，渾江通化站以上流域多年平均降水量為849.2 mm，汛期（6—9月）平均降水量為584.4 mm，占全年總降水量的68.8%，是12—2月降水量的15倍；3—5月降水量占全年總降水量的17.8%；10—2月降水量占全年總降水量的13.1%。由此看出，渾江通化站以上降水量年內(nèi)變化不均，季節(jié)變化十分明顯，降雨集中在夏季，尤其是7，8月份降水量占全年總降水量的46.1%。

2.2 降水量年際變化

渾江通化站以上流域年降水量存在著豐、枯交替出現(xiàn)的變化過(guò)程，1976—1984年連枯期最長(zhǎng)，9年平均年降水量比常年偏小13.3%；1999—2003年連續(xù)5年枯水期，平均年降水量比常年偏小9.68%；1968—1970年，1988—1990年均有連續(xù)枯水現(xiàn)象，模比系數(shù)分別為0.85，0.84。1959—1964年連豐期最長(zhǎng)，6年平均年降水量比正常年份多15.1%；其次是1971—1975年，5年平均年降水量比正常年份多14.6%；1985—1987年偏豐程度最大，3年連豐期平均降水量比正常年份多23.9%。

各站最大年降水量是最小年降水量的2倍以上，極差最大的八里哨站1960年與1978年之差達(dá)854.2 mm(見(jiàn)表 1)。

2.3 暴雨特性

渾江水汽和地形條件有利于暴雨的形成。夏天受西南和東南季風(fēng)爆發(fā)可引導(dǎo)的氣旋、臺(tái)風(fēng)影響，以及西風(fēng)帶的冷渦影響，水汽充沛，輻合抬升強(qiáng)，區(qū)域性暴雨和局地暴雨盛行，且多集中在7，8月份。以通化站為例，最大24 h平均降水量為72.7 mm，其中超過(guò)100 mm的有6次，均發(fā)生在7，8月份。建國(guó)以來(lái)渾江流域發(fā)生過(guò)3次較大范圍大暴雨，分別為1957，1960，1995年，在渾江通化站形成了實(shí)測(cè)前三位大洪水。

表1 渾江通化站以上流域主要站年降水特征統(tǒng)計(jì)表 mm

3 徑流特性

渾江屬濕潤(rùn)地區(qū)，平均年徑流系數(shù)為0.5～0.6。渾江通化站以上流域多年平均年徑流量為21.1億m3，其中哈泥河為3.57億m3，大羅圈河為3.43億m3。受季節(jié)性氣候變化的影響，徑流年內(nèi)分配不均，枯水期河水主要靠地下水補(bǔ)給，流量小而穩(wěn)定；洪水期流量變化較大，7，8月徑流量占年徑流量的45.2%，12-2月僅占2.7%。年際變化大，歷年最大徑流量是最小徑流量的3～4倍（見(jiàn)表2）。

表2 渾江通化站以上流域控制站徑流特征統(tǒng)計(jì)表

渾江水量主要靠雨水和雪水補(bǔ)給，年最大洪峰出現(xiàn)時(shí)間多發(fā)生在7，8月份，且多為暴雨洪水，洪水暴漲暴落，流速較大。有時(shí)因冬季降雪過(guò)多，春汛大于夏汛，如渾江通化水文站1967年和1987年4月份均發(fā)生中等洪水，為全年最大洪水。渾江年平均發(fā)生洪水1.35次，流量年內(nèi)變幅很大，如通化站1960年8月洪峰流量5 880 m3/s，而同年1月最小流量?jī)H為7.32 m3/s。

4 降水徑流變化趨勢(shì)

從渾江通化段降雨-徑流關(guān)系分析，相關(guān)系數(shù)為0.904，相關(guān)系數(shù)的誤差僅為0.029，相關(guān)性較好，說(shuō)明通化段以上地下水資源總體開(kāi)采較為合理。

以通化站1956—2005年50年徑流資料分析，年徑流系列中前20年資料有7年年徑流量小于歷年均值，占35%；而后30年資料中，有22年年徑流量小于歷年均值，占73%，尤其是1976—1984年連續(xù)9年枯水。渾江流域年降水資料也有此規(guī)律，前20年資料有5年年降水量小于歷年均值，占25%；而后30年資料枯水年組增多，有21年小于歷年均值，占70%。年降水量和年徑流量1956—1975年平均值分別比 1996—2005年平均值大8.1%和30.0%，即年降水量和年徑流量整體呈下降趨勢(shì)（見(jiàn)表3）。

表3 渾江通化站以上流域年降水量、年徑流深分組統(tǒng)計(jì)表

渾江有連續(xù)枯水年或連續(xù)豐水年等特點(diǎn)，且水資源年內(nèi)不均。6—9月雨量占全年的70%，雨水過(guò)分集中，造成汛期水量棄水，而到非汛期水量缺乏，水量不能充分利用。從通化站資料分析，列為枯水年的 1970，1977，1978，1979，1980 年均發(fā)生過(guò)水災(zāi)。其中1970年通化站24 h雨量達(dá)93.7 mm，產(chǎn)生洪峰3 340 m3/s，為實(shí)測(cè)第四位洪水。20世紀(jì)90年代以來(lái)，水、旱災(zāi)較為頻繁，汛期通化市區(qū)局部暴雨成災(zāi)，并引發(fā)泥石流。

渾江可利用水資源減少，也與近年來(lái)的水質(zhì)污染影響有關(guān)。通化市是水質(zhì)型嚴(yán)重缺水城市，城市用水來(lái)源以地表水為主，用水量比重較大的是工農(nóng)業(yè)用水，如2005年通化市市區(qū)工業(yè)及農(nóng)田灌溉用水量占市區(qū)用水量的78.5%。

以上分析說(shuō)明，隨著城市化建設(shè)步伐加快，農(nóng)田灌溉用水增多，水庫(kù)、塘壩增加，受人類(lèi)活動(dòng)影響，植被遭破壞，水面蒸發(fā)加大，枯水年人為蓄水、灌溉，豐水年卻不能有效攔蓄水量，而且枯水年逐漸增多，如1995年渾江發(fā)生較大洪水，之后1997—2003年連續(xù)7年枯水，春季旱情嚴(yán)重。因此，加強(qiáng)植被保護(hù)，提高水患意識(shí)，合理開(kāi)發(fā)和利用水資源是當(dāng)務(wù)之急。需增加控制性工程，擴(kuò)大調(diào)節(jié)庫(kù)容，對(duì)天然水量進(jìn)行調(diào)蓄，避免人為用水浪費(fèi)，產(chǎn)業(yè)布局不合理、水污染加重等不合理現(xiàn)象，提高水資源的可持續(xù)利用。