長(zhǎng)豐河成縣水文站水文特性分析

郭武鵬

（甘肅省隴南水文水資源勘測(cè)局，甘肅 成縣 742500）

1 流域概況

長(zhǎng)豐河又名（青泥河），發(fā)源于北秦嶺山地長(zhǎng)板梁，流經(jīng)徽成盆地，穿過(guò)南秦嶺，于陜西省白水鎮(zhèn)何家堰匯入嘉陵江。是屬于嘉陵江上游支流，河流全長(zhǎng)106km,流域面積1803km2,比降0.63%，源地海拔1800m.流域近似扇形，地形復(fù)雜，多為高山峽谷地帶。地形可分為中山、丘陵、川壩三種內(nèi)型，地勢(shì)西北高，東南低。海拔高度在960m 至2377m 之間，地勢(shì)由西向東南傾斜。

成縣水文站位于甘肅省成縣城關(guān)鎮(zhèn)峽口村，地處東經(jīng)105°45′北緯33°43′建于1958 年10 月，距離河口57km,斷面以上控制面積1502km2。是長(zhǎng)豐河和南河會(huì)合后，唯一的水文站，也是長(zhǎng)豐河流域重要控制站和把口站。根據(jù)流域特征，成縣水文站控制面積內(nèi)，山巒重迭、溝壑縱橫，植被較好，南北山地喬木林密，低山和山麓廣布疏林和灌木叢，水資源較為豐富。如圖1 所示。

圖1 成縣水文站控制流域圖

長(zhǎng)豐河洪水均由長(zhǎng)歷時(shí)大雨或大面積暴雨型成，為復(fù)式尖瘦型洪水過(guò)程。一般洪水持續(xù)2～3d。屬陡漲陡落山溪性河流特點(diǎn)。流域內(nèi)植被較好，泥沙相對(duì)不大。每年4～10 月份為汛期，主汛期為6～9 月份。

長(zhǎng)豐河水質(zhì)較好，主要支流有：二郎河、南河、麻沿河、趙河、廟溝河、黑峪河等。

長(zhǎng)豐河流域是甘肅省主要暴雨區(qū)之一，自成縣水文站1958 年建站以來(lái)實(shí)測(cè)洪水記錄有：1964 年7 月21 日實(shí)測(cè)流量1300m3/s，最大斷面平均含沙量63.6kg/m3；1984 年8 月3 日實(shí)測(cè)流量1210m3/s，最大斷面平均含沙量78.1kg/m3；2010 年8 月12 日實(shí)測(cè)流量810m3/s，最大斷面平均含沙量376.0kg/m3。

2 氣象分析

長(zhǎng)豐河流域地處甘肅省東南部秦嶺南麓一帶。屬于亞熱帶大陸性氣候，四季分明，雨水充沛，氣溫較高，冬季受來(lái)自西北冷空氣影響，夏季盛行東南季風(fēng)和來(lái)自夢(mèng)家灣的暖溫季風(fēng)的影響，氣候季節(jié)性差異較大，垂直變化明顯。境內(nèi)山脈縱橫交錯(cuò)，高低相差懸殊，天氣氣候差異明顯，降水時(shí)空分布不均，降水量年季變化大。該地區(qū)是甘肅省降雨量較多的地區(qū)，也是暴雨災(zāi)害發(fā)生最多的地區(qū)。

成縣地處大陸腹地，屬暖溫帶半濕潤(rùn)氣候，四季分明，氣候變化明顯。根據(jù)成縣氣象站1960～2009 年實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，年平均氣溫11.9℃，月均氣溫在-0.8℃～23.3℃；極端最高氣溫37.3℃；極端最低氣溫-15℃；多年平均降水量680mm；多年平均蒸發(fā)量1149mm；干旱指數(shù)1.79；平均日照1795h,多年平均風(fēng)速0.9m/s，最大風(fēng)速16.7m/s；無(wú)霜期210d；最大凍土深度20cm。

自然災(zāi)害有干旱、暴雨、冰雹、連陰雨、霜凍等，其中以干旱為主。

3 水文特性分析

3.1 降雨

降雨是影響合理水情變化的重要因素，長(zhǎng)豐河流域是甘肅省隴南山區(qū)由南向北屬北亞熱帶半濕潤(rùn)區(qū)向半濕潤(rùn)、半干旱區(qū)過(guò)渡帶，境內(nèi)山脈縱橫交錯(cuò)，高低懸殊，天氣氣候差異明顯，降水時(shí)空分布不均，降雨量年際變化大。該去是甘肅省降雨量較多的地區(qū)，也是暴雨發(fā)生最多的地區(qū)。

每年11 月至次年的3 月降水較少，高空經(jīng)常維持盛行西風(fēng)氣流，伴有下沉運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成流域內(nèi)冬春季少雨的大氣環(huán)流背景。4 月至10 月間從孟加拉灣及南海北灣由西南季風(fēng)攜帶的暖濕氣流，經(jīng)云貴高原、四川盆地、嘉陵江，與西北方向來(lái)到冷空氣流相遇，成雨機(jī)會(huì)較多，由于地形變化較大，也容易形成暴雨中心區(qū)。這也是本流域形成降水的主要?dú)饬鳁l件。

長(zhǎng)豐河流域降水量年紀(jì)變化較大，年內(nèi)分配不勻，根據(jù)成縣水文站55 年降雨資料分析，多年平均降雨量為685.9mm,最大年降雨量 (1964 年)為1037.5mm；最小年(2002 年)降雨量為414.7mm；年紀(jì)極值比為2.5。長(zhǎng)豐河流域降水主要集中在汛期（5-10 月），春冬季節(jié)雨量較少，多為冬旱。雨量年內(nèi)分配見（見表1）。從歷年降水量過(guò)程線（如圖2 所示）來(lái)看降雨量在逐年減小。

圖2 成縣站歷年降雨量過(guò)程線圖

表1 成縣站多年平均降雨量年內(nèi)分配表

3.2 徑流

長(zhǎng)豐河徑流主要有地下水和降水補(bǔ)給，洪水均由長(zhǎng)歷時(shí)大面積暴雨型成，為復(fù)式尖瘦型洪水過(guò)程。一般洪水持續(xù)2～3d。屬陡漲陡落山溪性河流特點(diǎn)。由于近年來(lái)流域內(nèi)天然林保護(hù)工程、退耕還林工程的實(shí)施，恢復(fù)了大面積植被，改善了流域內(nèi)下墊面因素，影響了產(chǎn)流機(jī)制。長(zhǎng)豐河徑流深一般在42～454mm。從1959 年至2013 年55 年的資料分析，多年平均徑流量2.6688×108/m3，多年最大徑流量為（1967 年）6.809×108/m3，多年最小徑流量為（2002年）0.6297×108/m3，極值比為10.8。多年徑流量過(guò)程線（如圖3 所示）來(lái)看,徑流量在逐年減小。

表2 成縣站多年平均年徑流量年內(nèi)分配表

圖3 成縣站歷年徑流量過(guò)程線圖

長(zhǎng)豐河徑流量年內(nèi)變化主要取決于降雨量。所以年內(nèi)分布極不均勻，汛期徑流量占全年的75%，主汛期徑流量占全年的47%。徑流量具體年內(nèi)分配見（見表2）。

3.3 泥沙

泥沙含量的多少，具體反映了水土流失情況，對(duì)下墊面表層侵蝕情況。長(zhǎng)豐河輸沙量主要集中在汛期（5-10 月）。由于流域內(nèi)森林覆蓋率高，植被較好，枯水期河水清澈，含沙量幾乎為零。多年平均含沙量為20.395kg/m3,實(shí)測(cè)最大含沙量430kg/m3（1982 年8 月9 日）。多年平均輸沙量為35.06×106t,多年平均侵蝕模數(shù)為697t/km2,由于降水量和徑流量的逐年減小，植被的大量恢復(fù)，輸沙量也在逐年減小，具體見年輸沙量過(guò)程線（如圖4所示）。河流含沙量年內(nèi)分布主要受暴雨的影響，最大含沙量一般出現(xiàn)在6-8 月。具體見多年平均月含沙量年內(nèi)分配（見表3）。

表3 成縣站多年平均月含沙量年內(nèi)分配表

圖4 成縣站歷年輸沙量過(guò)程線圖

4 結(jié)語(yǔ)

長(zhǎng)豐河流域內(nèi)隨著全球氣候的變暖、植被的恢復(fù)、人類活動(dòng)對(duì)下墊面的影響，長(zhǎng)豐河的降雨量、徑流量、輸沙量有著明顯減少的趨勢(shì)。根據(jù)成縣水文站多年水文資料對(duì)長(zhǎng)豐河水文特性的分析，對(duì)流域內(nèi)水資源開發(fā)利用，水旱災(zāi)害防御及水情預(yù)報(bào)有著十分重要的意義和科學(xué)依據(jù)。