漢江流域漢中段水文特性分析

王延安

（漢中水文勘測局 陜西 漢中 723000）

漢中市位于陜西省西南部，地處秦巴山區(qū)，流域區(qū)間地形復(fù)雜，氣候多變，暴雨洪水災(zāi)害頻發(fā)。像1981年漢江特大洪水，1990年、1998年漢江大洪水，2000年鎮(zhèn)巴、西鄉(xiāng)暴雨泥石流和2002年佛坪縣的特大暴雨洪水災(zāi)害時(shí)有發(fā)生。暴雨洪水災(zāi)害每次造成社會經(jīng)濟(jì)損失都較嚴(yán)重，并且局地暴雨洪水災(zāi)害更是連年不斷，分析研究漢中段漢江流域水文特性，為漢中市防汛減災(zāi)，為漢江平川段防洪保安充分發(fā)揮水文部門的作用。

1 流域概況

漢江發(fā)源于漢中市寧強(qiáng)縣嶓塚山，由西向東橫貫秦嶺巴山之間，流經(jīng)寧強(qiáng)、勉縣、南鄭、漢臺、城固、洋縣、西鄉(xiāng) 7縣（區(qū)）后，入安康市地界。流域內(nèi)呈兩山加一川的地勢結(jié)構(gòu)，漢江源頭至武侯鎮(zhèn)水文站以西83.1km為秦巴山地峽谷段，武侯鎮(zhèn)水文站至洋縣黃安壩118.3km為漢江上游平川段。流域內(nèi)支流眾多，水系發(fā)達(dá)，河流多屬山溪性河流，河網(wǎng)密度達(dá)1.5km/km2以上，河網(wǎng)呈南北流向排列于漢江兩側(cè)，顯現(xiàn)為扇形且不對稱，北部山區(qū)流域面積大于南部山區(qū)流域面積。其中，流域面積大于1000km2的河流有沮水，褒河、湑水3條，流域面積在500km2～1000km2之間河流的有玉帶河、漾家河、濂水河、冷水河4條，各級支流流域面積大于100km2以上的河流達(dá)40多條，漢中境內(nèi)河網(wǎng)現(xiàn)設(shè)有14處水文站（水位站）和66處報(bào)汛站，這些站點(diǎn)基本能夠控制住流域的雨水情變化情況。

漢江干流上設(shè)有武侯鎮(zhèn)水文站、漢中水文站、洋縣水文站，三站1990年均被確定為國家重要水文站。武侯水文站流域集水面積3092km2，控制漢江干流河長83.1km；漢中水文站流域集水面積9329km2,控制漢江干流河長134.5km；洋縣水文站流域集水面積14484km2，控制漢江干流河長201.4km。流域內(nèi)山地地形北陡南緩，一般海拔高程在1500m～3000m之間，高出漢中盆地1000m～2000m，山區(qū)面積占流域總面積75%以上，地質(zhì)多為花崗巖和沉積巖組成。盆地地勢較為平坦，平均海拔高程500m左右，平川段寬度在5km～25km之間，漢江兩岸地形多為淺山丘陵和多級階地，地面坡度一般在1°～10°之間，地質(zhì)為紅色亞粘土和黃土組成，植被覆蓋率56%，森林覆蓋率50.12%，農(nóng)業(yè)種植以旱作物和水稻為主。

漢中為亞熱帶濕潤半濕潤地區(qū)，四季變化明顯，干濕、冷暖差異比較大。根據(jù)資料分析表明，年平均氣溫15.0℃左右，最熱為7月,月平均氣溫27.0℃左右,最冷為 1月,月平均氣溫2.0℃左右，年日照1552.6h，年平均相對濕度79%，早霜始于11月中旬，晚霜始于3月中旬，無霜期238d。

2 降雨特性分析

經(jīng)對漢中河網(wǎng)各條河流水文站、雨量站建站以來的歷年資料進(jìn)行分析研究，可以看出，干支流上游山區(qū)為降水量高值區(qū)，年降水量一般在1000mm以上，降水量由南向北遞減，呈南大北小之態(tài)勢。流域內(nèi)共有兩個(gè)暴雨中心，寧強(qiáng)縣鐵鎖關(guān)一帶和南鄭縣喜神壩一帶，多年平均年最大降雨量為漢中南部山區(qū)南鄭縣小壩雨量站，多年平均降雨量為1509.3mm。小壩雨量站年最大出現(xiàn)在1983年，年降雨量為2652.4mm。年最小降雨量為漢中北部山區(qū)寶雞市鳳縣平坎雨量站，年降雨量只有266.2mm，最大年降雨量是最小年降雨量的10倍。單月最大降雨量出現(xiàn)在1981年8月寧強(qiáng)縣廟壩雨量站，月降雨量大819.1mm，相當(dāng)于其他地區(qū)多年平均降雨量。降水量年內(nèi)分配主要集中在5月份～10月份，它占年降水量的84.0%以上；尤其是7月份～9月份，它占年降水量的52.0%以上；冬季12月至次年2月降水量較小，不足全年的2.5%。

漢江上游流域降水量的年際變化較大，存在著明顯的豐枯交替性，有些年份形成春旱秋澇，有些年份降水偏少出現(xiàn)干旱，而有的年份形成多日連綿陰雨天氣，大范圍的降水易造成洪澇災(zāi)害。

3 暴雨洪水特性

3.1 暴雨成因分析

由于流域地處我國東南濕潤地區(qū)和西北干旱地區(qū)的過渡帶，屬大陸性季風(fēng)氣候。夏秋兩季季風(fēng)影響明顯，受西伸太平洋副熱帶高壓和河西走廊切變云系、四川盆地?zé)釒У蛪簹庑郎u流云系的控制和共同影響，形成漢中漢江上游流域夏季氣候熱且降雨多的特征。尤其是7月至9月受其空中云系影響，流域內(nèi)強(qiáng)對流天氣暴雨時(shí)有發(fā)生。一般有雷暴雨和霖暴雨兩種，雷暴雨籠罩面積小、強(qiáng)度大、歷時(shí)短，經(jīng)常造成局部洪澇災(zāi)害。而霖暴雨籠罩面積大，降雨強(qiáng)度相對較小，歷時(shí)長，往往造成大面積的洪水災(zāi)害。像“02·6”佛坪縣的特大暴雨，形成原因主要是新疆冷空氣東移南下，西南暖濕氣流交匯，引發(fā)對流系統(tǒng)異?；钴S，在漢江流域北部山區(qū)地區(qū)引發(fā)強(qiáng)降水。暴雨中心位于佛坪縣沙壩村，暴雨量為461.6mm。這場特大暴雨使佛坪縣境內(nèi)所有河流河水暴漲，出現(xiàn)了超500年、達(dá)1000年的罕見洪水，給佛坪縣造成巨大的損失。由于暴雨強(qiáng)度大、歷時(shí)短、破壞性強(qiáng)，全縣受災(zāi)人口達(dá)3.49萬人，沖毀道路橋梁、通訊線路、電路、工廠、學(xué)校、單位、農(nóng)田、閘壩等設(shè)施，直接經(jīng)濟(jì)損失5億元。

3.2 暴雨洪水分析

漢江流域洪水形成的特點(diǎn)，主要是受漢江上游流域降雨影響。由于流域下墊面因受地質(zhì)構(gòu)造和水流侵蝕作用，峰嶺峻峭。山區(qū)降雨，比降大，匯流速度快，很容易形成破壞力強(qiáng)的山洪、泥石流洪水。洪水陡漲陡落，多呈現(xiàn)為峰高量小的單式峰，也有因降雨歷時(shí)長，匯流疊加的“多式峰”，洪水過程一般在1d～3d左右。如“02·6”佛坪縣的特大暴雨，洪水過程從6月9日零時(shí)到10日零時(shí)結(jié)束，洪水過程僅24h。在漢江平川段洪水相對匯流慢，峰高量大的單式峰或匯流疊加的“多式峰”，洪水過程一般3d～5d。如“98·8”暴雨洪水，主要降雨區(qū)在寧強(qiáng)、勉縣、留壩、佛坪一帶，降雨從19日到21日結(jié)束，20日漢江支流玉帶河鐵鎖關(guān)水文站、沮水河茶店水文站、漾家河元墩水文站、褒河馬道水文站洪水超警戒流量、胥水河升仙村水文站超保證流量，各支流洪水匯流到漢江干流武侯水文站控制斷面為21日零時(shí)洪峰流量3850 m3/s（超保證流量3000m3/s），到漢江干流漢中水文站控制斷面為21日7時(shí)洪峰流量6370m3/s（接近保證流量 6500m3/s），到洋縣水文站控制斷面為21日14時(shí)洪峰流量 9010 m3/s（超保證流量 8000m3/s），整個(gè)洪水過程3d時(shí)間。

4 徑流量特性

通過實(shí)測資料，分析河網(wǎng)內(nèi)各條河流內(nèi)水文站測得的徑流分配規(guī)律和年際變化特征，結(jié)果表明漢江上游徑流量主要來源于降水補(bǔ)給、地下水補(bǔ)給和冬季降雪補(bǔ)給。降水補(bǔ)給形成的徑流量占多年平均年徑流量的80%以上。年最大流量多發(fā)生7月至9月，冬季12月至3月為枯水期。

徑流量年內(nèi)分配不均，主要集中在夏汛7月份～10月份，占全年水量的67.7%。4月、5月、6月、11月份徑流量占年平均徑流量的23.7%；冬季12月份至3月份徑流占年平均徑流量的8.56%，最大月份徑流量占年徑流量的20.8%。年徑流量的年際變化大，變差系數(shù)Cv值歷年計(jì)算為0.65～0.67。從資料分析可知，干流上游武侯鎮(zhèn)站年平均徑流為12.7億m3；漢中站（1971年～2008年以后38年資料）年平均徑流為32.0億m3；洋縣站（1953年～2008年以后56年資料）年平均徑流為60.6億m3，根據(jù)上下游站資料分析可以看出，1954年～1956年、1961年～1964年、1967年～1968年、1980年～1984年、1988年～1990年為豐水年組。洋縣站最大年徑流量為142億m3，發(fā)生在1981年，最小年徑流量為18.3億m3，發(fā)生在 1997年。

5 結(jié)語

本文選擇了漢江上游干流代表站武侯鎮(zhèn)水文站（1952年～2008年之間57年資料）、漢中水文站（1971年～2008年之間38年資料）、洋縣水文站（1953年～2008年之間56年資料）歷年資料進(jìn)行歸類分析，探討漢中段流域水文特征，數(shù)據(jù)翔實(shí)可靠。通過分析，對漢江上游水文特性可得出以下結(jié)論。

（1）漢江上游流域降水量的年際變化較大，存在著明顯的豐枯交替性，大范圍的降水易造成洪澇災(zāi)害。漢江干支流上游山區(qū)為降水量高值區(qū)，年降水量一般在1000mm以上，降水量由南向北遞減，呈南大北小之態(tài)勢。

（2）由于大陸性季風(fēng)氣候條件和特殊的自然地理狀況，使得漢江流域洪水匯流速度快，很容易形成破壞力強(qiáng)的山洪、泥石流洪水。洪水陡漲陡落，多呈現(xiàn)為峰高量小的單式峰，洪水過程一般在1d～3d左右。

（3）漢江上游徑流量主要來源于降水補(bǔ)給、地下水補(bǔ)給和冬季降雪補(bǔ)給。降水補(bǔ)給形成的徑流量占多年平均年徑流量的80%以上。

（4）在豐水年系列中武侯鎮(zhèn)水文站、漢中水文站、洋縣水文站年徑流量，無長期持續(xù)性，不存在趨勢性，但存在周期。

掌握該流域暴雨洪水形成的條件和變化規(guī)律，對制作洪水預(yù)報(bào)進(jìn)行防洪抗洪和水利建設(shè)具有重要的促進(jìn)和保障作用。陜西水利