□李 琦(駐馬店水文水資源勘測局)
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駐馬店市水文特性分析
□李琦(駐馬店水文水資源勘測局)
摘要:駐馬店市位于河南省中南部,地處北緯32°18'~33°35'、東經(jīng)113°10' ~115°12',屬于淮河上游的丘陵平原地區(qū)。東西長191. 50km,南北寬137. 50km,總面積15083km2,占全省總面積8. 90%。根據(jù)多年的水文統(tǒng)計資料,分析了降水、蒸發(fā)、徑流、泥沙、水質(zhì)、旱澇災(zāi)害等幾項重要的水文特性,并總結(jié)其變化趨勢,為進一步合理利用區(qū)域內(nèi)水資源提供依據(jù),以確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:駐馬店;自然地理條件;水文特性;可持續(xù)發(fā)展
1.1地形地貌
駐馬店市地勢平坦,絕大部分為平原地形,屬于“山前傾斜平原”地貌單元。從總走勢上來看,市區(qū)西北略高,東南稍低,由西北向東南微呈傾斜。駐馬店市轄區(qū)內(nèi)山區(qū)面積占全市總面積的12.90%;丘陵和崗地占18.50%;平原占47.60%;洼地占21.00%。西部山區(qū)為豫南桐柏山向西北延伸的余脈和豫西伏牛山向東延伸的余脈,是長江、淮河兩大流域的分水嶺,京廣鐵路以東為廣闊的淮北平原,洼地主要分布在洪、汝河兩岸附近。
1.2氣候、土壤、植被
駐馬店市地處亞熱帶與暖溫帶的過渡地帶,具有亞熱帶與暖溫帶的雙重氣候特征,是典型的大陸性季風型半濕潤氣候。主要特點是:季風明顯、四季分明,溫濕適中、雨熱同季。年平均太陽輻射總量112~120千卡/cm2,年平均日照2000-2200 h。年平均氣溫14.60~15℃,極端最高氣溫43.70℃,極端最低氣溫-20.70℃。年無霜期210-240 d。
市轄區(qū)土壤面積為1217652 hm2,有黃棕壤土、砂姜黑土、潮土、粗骨土、石質(zhì)土、水稻土六大類。黃棕壤土是最大的土類,占總土壤面積的42.08%;砂姜黑土次之,占32.66%。
全市植被屬暖溫帶落葉闊葉林地帶,森林覆蓋率約19%左右,農(nóng)田林網(wǎng)、林糧間作和四旁植樹的覆蓋率約6%左右。
1.3水系、河流
駐馬店市東西橫跨淮河、長江兩大流域,以西部桐柏山、伏牛山余脈為界,向西為長江流域,向東為淮河流域,其中淮河流域面積占全市總面積的89%。兩大流域共分為4個水系,洪汝河水系、淮北支流水系、汾泉河水系屬淮河流域;唐白河水系屬長江流域。
全市流域面積在5000 km2以上的河流有洪河和汝河2條;流域面積在1000~5000 km2以上的河流有4條,分別為小洪河、北汝河、臻頭河和泌陽河,流域面積在500~1000 km2以上的河流有3條,流域面積在100~500 km2以上的河流有50條。
2.1降水
駐馬店市位于北亞熱帶向暖溫帶的過渡地帶,屬溫帶南緣季風氣候區(qū),水汽來源主要為太平洋和南海暖濕空氣,夏季因受東南季風影響雨量比較集中。
2.1.1年降水量的區(qū)域分布差異明顯。駐馬店市多年平均降水量
920 mm,總體上看是南部多于北部,西部多于東部;由南部1000 mm漸遞減至北部800 mm,900 mm等值線基本上呈東西向貫穿中部;西部山區(qū)1000 mm等值線經(jīng)薄山水庫上游蘆莊、劉樓呈弧形穿過,另在板橋、下宋水庫附近也有1000 mm封閉高值區(qū)。
2.1.2降水量年內(nèi)分布很不均勻。駐馬店市降水量一般集中在汛期,隨季節(jié)變化明顯,最大、最小月降水量相差懸殊。全市多年平均汛期降水量為561 mm,占全年降水的61%。夏季(6-8月)降水量最多,為481 mm,占多年平均的53%;春季(3-5月)降水量195 mm,占多年平均的21%;秋季(9-11月)降水量177 mm,占多年平均的19%;冬季(12月-翌年2月)降水量67 mm,占多年平均的7%。駐馬店市多年平均降水量年內(nèi)分配見表1。2.1.3降水量年際變化比較懸殊。歷年來最大年平均降水量為1430 mm(1975年),比多年平均值多51%;最小年平均降水量為463 mm(1966年),比多年平均值少50%。最大、最小年平均降水量的變幅為967 mm,極值比為3.10。全市各縣區(qū)年降水量的極值比在2.70~3.80之間。駐馬店市各縣區(qū)降水量極值比情況見表2。
表1 多年平均降水量年內(nèi)分配表
表2 駐馬店市各縣區(qū)降水量極值比表
2.2蒸發(fā)
蒸發(fā)量的大小由蒸發(fā)能力來反映,蒸發(fā)能力是指充分供水條件下的蒸發(fā)量。水面蒸發(fā)量與日照、溫度和風速呈正相關(guān),與降水量、濕度和氣壓呈負相關(guān)。
駐馬店市多年平均蒸發(fā)量為960 mm,區(qū)域差異不甚明顯,多年變化相比年降水量變化要小,但受氣候變化的影響,年內(nèi)變化較大。夏季是蒸發(fā)能力最強的季節(jié),蒸發(fā)量大;冬季氣溫低,蒸發(fā)量小。月最大蒸發(fā)量一般出現(xiàn)在6月份,占年蒸發(fā)量的14.40%~15.10%;月最小蒸發(fā)量一般發(fā)生在每年的1月份,僅占全年的1.60%~2.50%。
2.3徑流
駐馬店市多年平均徑流總量38.86億m3,合平均地表徑流深257.40 mm。從地域分布趨勢看,西南多、東北少、山區(qū)多、平原少,與降水的分布大體相似。多年系列及同步系列徑流等值線圖由300 ~150 mm遞減。按河流分,汝河多年平均徑流深267.60 mm,其上游為290~370 mm;洪河多年平均徑流深216.80 mm,其上游為220~260 mm;泌陽河年徑流深在320~340 mm之間。
2.3.1徑流的年內(nèi)分配不均
由于區(qū)內(nèi)降水的時空分配差異,直接影響徑流的年內(nèi)分配,隨季節(jié)變化明顯。一年之中,夏季(6-8月)水量最多,占年徑流量的50~60%;冬季(12月-翌年2月)最少,不足10%;春季(3-5月)和秋季(9-11月)居中,但秋季較春季多,因為一般河流的水量是由上游補給得來,秋季接受了上游汛期遲到的來水,而使得徑流量秋季大于春季。
2.3.2徑流的年際變化劇烈
區(qū)內(nèi)徑流的年際變化較降水量的年際變化更為劇烈,豐枯年徑流量相差17倍之多,年徑流的變差系數(shù)為0.60~0.80,年最大徑流量與最小徑流量的倍比竟達50多倍。
2.4泥沙
洪汝河流域內(nèi)的泥沙主要來源于降雨對地表的侵蝕,以及洪水對河槽的沖刷,河流含沙量大概呈山區(qū)多于平原、上游多于下游的趨勢,例如洪汝河上游遂平站的含沙量為1.62 kg/m3,下游班臺站的含沙量為0.95 kg/m3。
流域內(nèi)河流含沙量年內(nèi)變化明顯,年際變化也十分巨大。據(jù)新蔡縣班臺站統(tǒng)計,一年中河流含沙量較為集中在汛期(6-9月),可以占到全年的60%左右。多年平均河流含沙量為0.99 kg/m3,含沙量最大為1.69 kg/m3,含沙量最小僅為0.03 kg/m3。
2.5水質(zhì)
駐馬店市總面積1.50萬km2,其中,洪、汝河流域面積就有1.24萬km2,新蔡縣班臺是洪、汝河的匯合處,之后共同流入淮河,所以以班臺站斷面的水質(zhì)情況來反應(yīng)駐馬店市水質(zhì)。
淮河流域在經(jīng)過10 a治污后,目前,COD已明顯下降,從班臺站斷面的COD來看,10年來呈直線下降狀態(tài):1998年,班臺站斷面的COD為106.70 mg/L,為超五類水質(zhì),水體失去生態(tài)功能,自2005年以來,班臺站斷面的COD一直保持在20 mg/l以下,符合國家標準要求,水體生態(tài)功能已恢復。
據(jù)1991年調(diào)查表明,除pH值、砷、硝酸鹽、氮氰化物等6項符合Ⅰ、Ⅱ類水質(zhì)標準外,其余7項如化學耗氧量、酚、汞、氨氮、生化需氧量等污染參數(shù)均為Ⅳ、Ⅴ類或Ⅴ類以上,其中汞、酚、溶解氧在有些河段已超過國家規(guī)定水質(zhì)標準的3~5倍,部分水源水質(zhì)中,甚至超過10倍以上。全市超標最高、污染最嚴重的河流為黑河及汝河支流練江河。近年來,隨著工業(yè)的發(fā)展,特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展,全市流域的水質(zhì)仍呈下降趨勢,尚未得到有效的控制。
2.6旱澇災(zāi)害
駐馬店市地處半濕潤到半干旱過渡帶,受到多種天氣系統(tǒng)及復雜地形的綜合影響,汛期(6-9月)里降水過分集中,有強度大、范圍廣的特點,容易形成大量棄水,發(fā)生洪澇災(zāi)害。本市多發(fā)暴雨是淮河上游乃至全國聞名,震驚中外的“75.8”特大暴雨洪水就發(fā)生在淮河上游洪汝河流域內(nèi)的山丘區(qū),暴雨中心位置林莊站最大6 h降水量為830.10 mm,達到世紀最大紀錄,最大24 h降水量為1060.30 mm,超過本地多年年平均降水量。據(jù)統(tǒng)計,自1949年至2010年共62 a間,全市平均每年成災(zāi)面積2592萬hm2,其中旱災(zāi)1230萬hm2,澇災(zāi)1321萬hm2。受災(zāi)面積>3.33×105hm2的旱災(zāi)16次,澇災(zāi)15次。
通過上述分析得知,駐馬店市的自然條件是適合發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的,但由于降水時空分布不均,年際、月際變化較大,旱澇災(zāi)害交錯現(xiàn)象時有發(fā)生,洪澇、干旱是制約本地農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要災(zāi)害。降水和徑流的不確定性以及水環(huán)境的污染,都是導致大量水資源無法合理利用的原因,因此,建議根據(jù)駐馬店市水文特性,修建水利工程來提高水資源的調(diào)蓄能力,加大對水資源的保護力度,加強農(nóng)業(yè)建設(shè),調(diào)整農(nóng)作物布局,以確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。
(責任編輯:韋詩佳)
收稿日期:2015-10-10
中圖分類號:P332
文獻標識碼:A
文章編號:1673-8853(2016)01-0043-03