石馬河流域水文特性分析

秦禮晶

（廣東省水文局東莞水文測報(bào)中心，廣東 東莞 523000）

石馬河流域水文特性分析

秦禮晶

（廣東省水文局東莞水文測報(bào)中心，廣東 東莞 523000）

文章根據(jù)多年觀測資料，對(duì)石馬河流域降水、蒸發(fā)、徑流、暴雨洪水等重要項(xiàng)目的水文特性進(jìn)行了分析，并以石馬河流域?yàn)槔?，給出了東莞地區(qū)水文特性研究的一般方法和步驟。

石馬河；水文特性；降水；徑流；洪水

（一）自然概況

石馬河是東江的一級(jí)支流，發(fā)源于深圳寶安大腦殼山，流經(jīng)深圳觀瀾鎮(zhèn)、東莞市鳳崗、塘廈、樟木頭、清溪、謝崗、常平、橋頭鎮(zhèn)，至橋頭鎮(zhèn)橋頭新開河口入東江，河流全長73.5km，河寬平均80m，河床平均坡降為0.61‰，水淺灘多，流速急湍，總落差70m，集雨面積1249km2。流域內(nèi)建有蝦公巖、契爺石水、茅輋水庫、勒竹排水庫等，大多數(shù)水庫是流域內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民生活用水的主要水資源。

1.地形地貌

石馬河主流源頭高山連綿，高程約300m以上，多數(shù)山嶺草木不生，水土流失較嚴(yán)重。中游為丘陵山區(qū)，兩岸山嶺高度在150m以下，一般為40～50m，巖石風(fēng)化較深，厚度5～20m，一般植被較好，唯觀瀾水、清溪水、契爺石水等花崗巖分布地區(qū)，球狀風(fēng)化嚴(yán)重，山坡上往往有直徑 0.5～3m大孤石，在植被不甚好的地帶，常有坍塌，沖溝等物理地質(zhì)現(xiàn)象，是固體流經(jīng)的主要來源；下游屬東江平原區(qū)，其中分布著零星殘丘，多為低洼之農(nóng)田和湖地，受東江洪水倒灌威脅甚大，支流雁田河上游源頭山嶺低矮破碎，與沙灣河的分水嶺為深圳市的白泥坑，高程僅為49m，水土流失也很嚴(yán)重。此外，沿河兩岸有連續(xù)不斷的一級(jí)階地，一般高于河水面5～10m，階地寬50～150m，最寬達(dá)300m，在一級(jí)階地與山坡之間多分布有高 15～20m的殘丘。河床中多有漫灘分布，其組成物質(zhì)為砂，砂石等，為良好的建材產(chǎn)地。

2.水系特征

石馬河流域內(nèi)河系發(fā)育不勻稱，主要支流都在右岸匯入，主要支流有雁田水、契爺石水、清溪水、官倉水，石馬河干流在支流雁田水匯入口以上稱觀瀾水。石馬河流域水系統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 石馬河流域主要水系統(tǒng)計(jì)表

3.氣侯

石馬河流域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，夏季長，日照充足，雨量充沛，溫差變幅小，季風(fēng)明顯。根據(jù)東莞氣象臺(tái)統(tǒng)計(jì)，多年平均氣溫23.1℃，年際波動(dòng)幅度很小，僅0.5℃。年內(nèi)溫差較大，其中1999年溫差最大，達(dá)34.7℃；1995年相對(duì)較小，為29.5℃。年均最高氣溫36.8℃，其中2004年相對(duì)最高，達(dá)38.0℃，年際最高氣溫變化僅1.9℃；年均最低氣溫4.9℃，其中1999年相對(duì)最低，僅3.1℃，年際最低氣溫變化3.6℃。多年平均濕度87.5%。年平均日照時(shí)數(shù)為1979.1小時(shí)，年際變幅高達(dá)45.6%。其中日照時(shí)數(shù)最多為2003年，達(dá)2268.7h，最少是1997年，僅有1558.1h。一年中2～3月份日照最少，7月份日照最多，年內(nèi)日照時(shí)數(shù)亦分布不均。流域常受臺(tái)風(fēng)、暴雨、春秋干旱、寒露風(fēng)及凍害的侵襲。

（二）水文特性

1.降水、蒸發(fā)

（總第141期） DA ZHONG KE JI (Cumulatively No.141)

石馬河流域地處亞熱帶，高溫多雨，具有雨量充沛、濕度大、夏季長、熱量豐富的特點(diǎn)。降雨以南北冷暖氣團(tuán)交綏的鋒面雨為主，多發(fā)生在4月～6月，其次是臺(tái)風(fēng)雨，多發(fā)生在7月～9月。降水年內(nèi)分配不均，冬春干旱，夏秋洪澇，4月～9月降水量占全年總降水量80%以上，降水面上分布一般是西南多，東北少。以東莞氣象站為代表站分析，流域多年平均降水量1784.0mm，最大年降水量2681.3mm（2008年），最小年降水量972.1mm（1963年），24小時(shí)最大雨量367.8mm（1981年7月1日）。流域日照時(shí)間長，蒸發(fā)量大，多年平均蒸發(fā)量1602mm。東莞氣象站降雨量年內(nèi)分配見表2。

表2 東莞氣象站多年平均降雨量年內(nèi)分配表

2.徑流

石馬河流域徑流主要依靠降雨補(bǔ)給。由于無實(shí)測徑流資料，徑流分析計(jì)算采用《廣東省水文圖集》查流域多年平均徑流深和年徑流變差系數(shù)，并考慮東深供水工程改造工程水文分析成果，石馬河流域徑流均值采用956mm，徑流變差系數(shù)Cv=0.35，石馬河域集雨面積1249km2，初步計(jì)算得設(shè)計(jì)年徑流見表3。

表3 石馬河流域設(shè)計(jì)年徑流（單位：萬m3）

石馬河為雨源型河流，其天然徑流量變化與降雨密切相關(guān)，徑流年內(nèi)分配與降雨量年內(nèi)分配相對(duì)應(yīng)。按p=50%計(jì)算多年平均年徑流分配。根據(jù)廣東省水資源規(guī)劃的成果，選取P=50%的典型年份為 1980年。珠江三角洲的基流一般約占年徑流的10%，將p=50%年徑流的10%作為基流平攤至每月，其余按降雨過程進(jìn)行分配。石馬河流域平水年（P=50%）徑流年分配成果見表4。

表4 石馬河流域平水年（P=50%）徑流年分配

3.暴雨洪水

石馬河流域暴雨成因有鋒面、低壓槽、低壓、低渦、低空急流及熱帶風(fēng)暴（臺(tái)風(fēng)）等，具有次數(shù)多、強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間長、籠罩范圍大的特點(diǎn)。

每年絕大部分雨量集中在 4～10月份，占全年降雨量的89%，由于雨量時(shí)空分配極不均勻，易引起洪澇災(zāi)害。流域洪水由暴雨形成，發(fā)生季節(jié)與暴雨基本一致，4～6月以鋒面雨為主，形成的洪水峰高量大，漲水相對(duì)較慢；7～10月以臺(tái)風(fēng)雨為主，臺(tái)風(fēng)雨形成的洪水峰型尖瘦，漲落變率大。

（1）設(shè)計(jì)暴雨

因石馬河流域雨量站實(shí)測短歷時(shí)暴雨量資料短缺，暴雨參數(shù)采用《廣東省暴雨參數(shù)等值線圖》成果。根據(jù)石馬河各主要支流匯入點(diǎn)，將石馬河分成五段來計(jì)算：第一段為觀瀾水口以上，即觀瀾水；第二段為契爺石水匯入口以上；第三段為清溪水匯入口以上；第四段為官倉水匯入口以上；第五段為橡膠壩以上。根據(jù)石馬河干流各分段所在位置以上流域的中心點(diǎn)，由《廣東省暴雨參數(shù)等值線圖》，查得各種歷時(shí)點(diǎn)暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)Ht平均、Cv，采用Cs=3.5Cv，推求各種歷時(shí)不同頻率的設(shè)計(jì)暴雨。

（2）設(shè)計(jì)洪水

根據(jù)石馬河流域各分段特征值及各歷時(shí)設(shè)計(jì)暴雨，采用廣東省綜合單位線法和推理公式法分別計(jì)算的洪峰流量成果。

（三）結(jié)語

由于石馬河流域的特殊地理位置和地形地貌，水文特性分析對(duì)于石馬河流域非常重要，直接影響流域內(nèi)各項(xiàng)工程實(shí)施的效果及費(fèi)用。因此，文章通過對(duì)石馬河流域水文特性的分析研究，給出了東莞地區(qū)水文特性研究的一般方法和步驟。

[1] 詹道江,葉守澤.工程水文學(xué)[M].北京:中國水利水電出版社,2000.

[2] 廣東省水文局.廣東省暴雨參數(shù)等值線圖[Z].2003.

[3] 廣東省水文總站.廣東省水文圖集[Z].1991.

P333.1

A

1008-1151(2011)05-0080-02

2011-02-16

秦禮晶（1985－），男，江蘇淮安人，廣東省水文局東莞水文測報(bào)中心助理工程師，從事水文測驗(yàn)及水文分析工作。