賀艷華
(忻州市水文水資源勘測分局,山西 忻州 034000)
峪口河王家會站水文特性分析
賀艷華
(忻州市水文水資源勘測分局,山西 忻州 034000)
王家會水文站為滹沱河一級支流峪口河控制站,是為研究五臺山背風坡變質(zhì)巖土石山區(qū)產(chǎn)匯流特性而設(shè)立的代表站。根據(jù)該站多年統(tǒng)計資料,從降水、徑流、暴雨、洪水、泥沙等方面對其水文特性進行分析,可為進一步研究五臺山背風坡變質(zhì)巖土石山區(qū)產(chǎn)匯流特性及峪口河流域治理提供參考依據(jù)。
降水;徑流;暴雨洪水;泥沙;峪口河王家會站
峪口河位于代縣東南部,為子牙河水系滹沱河一級支流,流域面積354km2,干流長39.7km,平均寬度8.92km,河道平均比降18.7‰。經(jīng)王家會、崗上村,于峪口村西出山谷,由東向西至賈村北匯入滹沱河。王家會水文站于1958年5月設(shè)立并開始觀測,控制流域面積333km2,為五臺山背風坡變質(zhì)巖土石山區(qū)代表站。流域內(nèi)有部分森林,河寬較窄,平地極少,沒有明顯的大泉水,但常年清水不斷,占總徑流的1/3。流域內(nèi)植被較好,植被以雜草為主,有少量灌木及森林。樹種主要有油松、落松、沙棘等,灌草生長茂密。
2.1 降水
2.1.1 降水量地域分布
峪口河王家會水文站流域多年(1956—2006年)平均年降水量528.8mm,介于238.2~792.0mm之間。受氣候、地形等影響,降水量變化梯度大,降水量隨高程增加而增大,且相關(guān)性較好,地形高程每增加100m,年降雨量增加20mm左右。
2.1.2 降水量年內(nèi)變化
流域年降水量季節(jié)分配極不均勻,季節(jié)變化非常明顯。一般來說呈現(xiàn)出冬季干旱少雨,夏季雨水集中,秋雨多于春雨的特點。降水量年內(nèi)分配呈單峰型,且連續(xù)最大4個月降水量均出現(xiàn)在汛期6—9月;汛期降水量占年降水量的70%~80%,且集中于七八月,暴雨在年內(nèi)高度集中,許多站點最大24h暴雨,往往超過枯水年的年降水量。
降水量年內(nèi)分配,各年之間存在較大差異。如王家會站1991年年降水量449.4mm,汛期降水量278.1mm,汛期降水量僅占年降水量的61.9%,而同是平水年的1996年,年降水量465.2mm,汛期降水量381.4mm,汛期降水量占年降水量的82.0%;1962年5月降水量為7.7mm,僅占年降水量388.4mm的2.0%,而同是偏枯水年的1963年5月降水量76.0mm,占年降水量394.6mm的19.3%。
2.1.3 降水量年際變化
受氣候、地形因素影響,流域內(nèi)單站年降水量變差系數(shù)介于0.23~0.28之間。各年間降水量差異較大,分析時段內(nèi),單站最大、最小年降水量比值介于2.9~4.1之間。如王家會站最大年降水量772.8mm,發(fā)生于1967年,最小年降水量244.9mm,發(fā)生于1965年,極值比3.2,年降水量變差系數(shù)0.26??梢娯S枯水年降水量變化較大,亦即流域旱澇是極不均勻的。
2.2 徑流
2.2.1 徑流地域分布
河川徑流是降水量與水文下墊面共同作用的產(chǎn)物。峪口河屬山溪性河流,流域調(diào)蓄能力差,徑流主要來源于降水的補給,受降水因素影響顯著。統(tǒng)計時段內(nèi),王家會站多年平均徑流量2570萬m3,徑流深77mm,徑流深變化在23~304mm之間。
2.2.2 徑流年內(nèi)變化
峪口河流域內(nèi)徑流量年內(nèi)分配與降水量基本一致。王家會站多年平均汛期徑流量1430萬m3,占年徑流量的56%。最大值出現(xiàn)在8月,最小值出現(xiàn)在5月,與降水量相一致。表明流域徑流主要來源于降水的補給。
2.2.3 徑流年際變化
年徑流量受降水量年際變化的影響非常明顯。一般來講,雨量豐沛的年份,其年徑流量就大,反之則小。統(tǒng)計時段內(nèi),王家會站最大年徑流量10124萬m3,發(fā)生于1959年,最小年徑流量760萬m3,發(fā)生于2001年,極值比達13.3倍。年降水量變差系數(shù)0.75,年徑流倍比值3.0。表明流域年徑流量年際間變化較大。
2.3 暴雨洪水
2.3.1 暴雨
暴雨主要發(fā)生在6—9月,多集中于七八兩月。暴雨歷時短,強度大,其成因主要受強對流天氣系統(tǒng)和地形的綜合影響,暴雨常伴有雷電和短時大風。統(tǒng)計時段內(nèi),王家會站多年平均最大10min暴雨量為11.8mm,極大值21.5mm,發(fā)生于1983年7月18日;多年平均最大1h暴雨量為23.7mm,極大值44.3mm,發(fā)生于1967年7月27日;多年平均最大24h暴雨量為53.1mm,極大值110.9mm,發(fā)生于1964年8月12日;多年平均最大3d暴雨量為67.7mm,極大值155.6mm,發(fā)生于1978年8月25日。
2.3.2 洪水
峪口河洪水系暴雨形成,洪水發(fā)生時間與暴雨一致。每年6月進入汛期,降水開始增多,但本月暴雨強度較小,偶爾也有較大洪水,七八月為流域大暴雨多發(fā)季節(jié),特大洪水常發(fā)生在此時期,9月以后降水量減少,洪水發(fā)生較少。
峪口河洪水一般產(chǎn)生于流域上中游,大洪水和特大洪水常為全流域洪水,暴雨集中、強度大、持續(xù)時間較長。峪口河王家會站以上流域為山區(qū)性河流,河谷深切,山坡陡峭,洪水具有匯集快、暴漲暴落、峰頂持續(xù)時間短的特點。經(jīng)統(tǒng)計分析,王家會站建站以來實測最大洪峰流量319m3/s,發(fā)生于1964年7月21日。
對于峪口河流域歷史洪水,根據(jù)《山西省歷史調(diào)查洪水》記載,調(diào)查的峪口河歷史洪水為1888年、1939年和1944年。其中,1888年和1944年洪水因洪痕無法辨認,洪峰流量無法進一步考證。經(jīng)調(diào)查考證,1888年洪水系迄今為止最大的一次,1939年洪水為1888年以來最大洪水,重現(xiàn)期約為100年,調(diào)查洪峰流量為734m3/s。
2.4 泥沙
河流泥沙是重要的水文要素之一,河流的泥沙狀況,不僅關(guān)系到河流本身的發(fā)展演變過程,也反映了流域的環(huán)境特性、水土流失程度及水土保持措施等人類活動對生態(tài)環(huán)境的影響。王家會站多年平均含沙量5.25kg/m3,最大年平均含沙量13.4kg/m3,出現(xiàn)在1976年;多年平均輸沙量13.3萬t,最大年輸沙量73.0萬t,發(fā)生在1967年。多年平均輸沙模數(shù)400t/ km2。輸沙量年內(nèi)分配主要集中在汛期洪水時期。
王家會水文站是滹沱河一級支流峪口河控制站,分析其水文特性對進一步研究五臺山背風坡變質(zhì)巖土石山區(qū)產(chǎn)匯流特性及峪口河流域治理和防汛抗旱具有重要的指導意義。
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]1004-7042(2016)07-0016-02
賀艷華(1980-),女,2008年畢業(yè)于河北工程大學水文與水資源工程專業(yè),助理工程師。
2016-05-02;
2016-06-13