河流域水研究管理論文
時間:2022-06-27 09:23:00
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1自然概況
梧桐河流域位于黑龍江省東北部湯原縣、鶴崗市及所轄蘿北縣境內,在東經129°40′~130°53′與北緯47°11′~48°04′之間,梧桐河是松花江下游左岸較大支流之一,發源于小興安嶺山脈,邵家店北溝,流域面積4565km2。梧桐河流域地處小興安嶺東麓與三江平原交匯處。西部為小興安嶺東南麓,北部與嘉蔭河流域接壤,東部與嘟嚕河流域毗鄰。上游小興安嶺東南山地為林區,有七個林場。干流兩岸有鶴北鎮、寶泉嶺農墾分局、梧桐河農場場部、三個城鎮和許多居民點。流域的西南部鶴崗市為我國重要煤碳生產基地,主要水利工程有中型水庫2座,小型水庫1座,是鶴崗市社會經濟發展和居民生活用水的主要水資源。
1.1地形地貌梧桐河流域地勢為西北高,東南低,鶴北林業局以上及西北部為山區,山地起伏較大,坡度較陡,峰巔連綿,河谷縱橫,海拔在200~1022m,植被多為森林覆蓋,有各種雜樹、松樹很少,混交林多,有榆樹、樺樹、黃波力、水曲柳等,山腳下及河流兩岸多為柳樹、雜草、農作物等。鶴北林業局以下及鶴崗市東南部為平原區,地勢平坦開闊,土質肥沃,為開墾的耕地,海拔在70~100m之間。
梧桐河流域上游山坡多為斑狀花崗巖及麻巖組成,表層有很薄的腐質土。在河流兩平原區多為沖積層,表面是黑壤土,厚度在0.5~0.8m左右,下層完全是細沙及卵石,河流兩岸洼地為沼澤土、草甸土。
1.2水系梧桐河水系為羽毛狀,上窄下寬,流域平均寬大于35km,最大寬度為50km。右岸支流發達,較大一級支流在梧桐河右岸。有老梧桐河、西梧桐河、嘎拉基河、細鱗河、大石頭河和鶴立河,占流域總面積的62%,其中流域面積大于300km2以上的支流有鶴立河、細鱗河。最大支流為鶴立河,其次為細鱗河,占流域總面積的16.8%和14.0%。寶泉嶺站上游右岸較大支流流域面積占該站集水面積的63.2%。區域內發生的暴雨產生的洪水對該站有很大的影響,梧桐河水系見圖。
1.3氣象特征梧桐河流域處于中高緯度地區,屬大陸性季風氣候,7月上旬至8月下旬,受東亞季風、太平洋付熱帶高壓北進影響,冬季受西伯利亞冷空氣入侵控制。四季變化明顯,干濕、冷暖差異較大。夏季天氣炎熱多雨,有暴雨和連續陰雨天氣,并受北上臺風影響,冬季寒冷干燥,降水偏少;秋季早晚涼爽,降水減少;春季干旱多大風,有沙塵天氣。流域內多年平均氣溫在1.5~3.6℃之間,年內7、8月份最熱,最高氣溫37.7℃;1、2月份最寒冷,最低氣溫-38.8℃。無霜期145天左右,結凍天數190天左右,凍土層深1.4~2.0m。
2水文特性
2.1降水
2.1.1降水地區分布
梧桐河流域降水量時空分布不均,干支流上游山區為降水量高值區,年降水量一般在600mm以上,并由西向東、由北向南遞減,鶴立河下游平原在550mm以下,山區明顯大于平原區。
2.1.2降水量的年內分配
梧桐河流域降水量年內分配極不均勻,雨季主要集中在6~9月份,占年降水量的75.5%以上;冬季12月至次年3月降水量較小,不足全年的4.3%。降水量年內分配見表1.1。
表1.1梧桐河流域各站多年平均降水量年內分配表單位:mm
名稱
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
王家店
4.5
5.3
10.4
23.5
49.2
97.4
133.9
146.2
68.1
30.8
12.6
7.4
百分比(%)
0.8
0.9
1.8
4.0
8.3
16.5
22.7
24.8
11.6
5.2
2.1
1.3
寶泉嶺
4.1
4.8
10.1
26.7
49.9
96.8
121.6
138.2
65.4
34.4
10.1
7.0
百分比(%)
0.7
0.8
1.8
4.7
8.8
17.0
21.4
24.3
11.5
6.0
1.8
1.2
鶴崗
3.6
5.0
9.0
22.4
57.0
97.2
151.5
144.2
81.9
30.7
9.9
7.2
百分比(%)
0.6
0.8
1.4
3.6
9.2
15.7
24.5
23.3
13.2
4.9
1.6
1.2
2.1.3降水量的年際變化
梧桐河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干旱,而有的年份形成多日連綿陰雨天氣,大范圍的降水,從而造成洪澇災害。歷年最大年降水量為965.0mm(1994年),為歷年平均值的1.6倍,歷年最小年降水量為320.1mm(1999年),僅為歷年平均值的54.3%。年降水量變差系數Cv值在0.27~0.32左右。
2.2蒸發
陸上水面蒸發量年內分布很不均勻,見表2.1。4~8月份蒸發量約占多年平均蒸發量的71%,最大月蒸發量發生在5、6月份,占年蒸發量的32%,最小月蒸發量在12月份及次年1月份,占年蒸發量的2%左右。多年平均年水面蒸發量(20cm)在952.8~1280.2mm之間,最大年蒸發量為1555.3mm(20cm),發生在1979年,根據資料對比分析,地區上的分布趨勢是由南向北逐漸遞減。
表2.1梧桐河流域各站多年平均蒸發量年內分配表單位:mm
站名
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
王家店
15.6
24.6
55.8
101.6
156.5
148.7
141.6
113.5
88.0
64.0
28.2
14.4
百分比(%)
1.6
2.6
5.9
10.7
16.4
15.6
14.9
11.9
9.2
6.7
3.0
1.5
寶泉嶺
4.8
12.0
32.3
67.1
145.5
95.9
92.9
75.4
62.9
38.8
15.0
4.7
百分比(%)
0.7
1.9
5.0
10.4
22.5
14.8
14.4
11.6
9.7
6.0
2.3
0.7
鶴崗
13.0
23.4
66.4
141.0
219.5
199.6
182.8
154.2
129.7
98.5
37.5
14.6
百分比(%)
1.0
1.8
5.2
11.0
17.2
15.6
14.3
12.1
10.1
7.7
2.9
1.1
2.3徑流
梧桐河徑流量為降水補給、地下水補給和冬季降雪補給。其特點是融雪再分配和消冰水形成的春汛,春汛一般出現在4月上旬,降水補給形成的徑流量占多年平均年徑流量的80%以上。年最大流量多發生7月至8月中旬,冬季12月至3月為枯水期。
2.3.1徑流量年內分配、年際變化
梧桐河徑流量年內分配極不均勻,徑流量主要集中在夏汛6~9月份,占全年水量的69%。從表2.2可以看出,春季4~5月份徑流量占年平均徑流量的16.0%;冬季12月份至3月份徑流占年平均徑流量的2.7%,最大月份徑流量占年徑流量的24.0%。
年徑流量的年際變化大,變差系數Cv值為0.6,從資料分析可知,梧桐河干流寶泉嶺站(1972年以后)年平均徑流為7.113×108m3,上游梧桐鎮站(1979年前)為8.235×108m3。通過上下游站資料分析可以看出,1955~1957年、1959~1961年、1971~1974年、
1983~1985年、1996~1998年為豐水年組。最大年徑流量為13.9×108m3,最小年徑流量為2.36×108m3,發生在1979年。
2.4暴雨、洪水
梧桐河流域受太平洋付熱帶高壓北上影響,暴雨洪水多發生在7、8月份,最大1日降水量124.3mm,最大3日降水量213.0mm,都發生在1961年,1980年以前洪水漲落平緩,近幾年洪水漲急落緩。洪峰持續時間與降水強度,暴雨中心有關,洪峰持續時間最長達到27~48小時,最短為1小時左右。根據資料可知,梧桐河干流最大洪峰流量為1900m3/s,發生在1961年8月份,超過400m3/s洪峰流量有7次。
2.5枯水
每年有一次枯水徑流階段,即本年12月份至次年2月份,河流處在封凍期,這期間為地下水補給,流量逐漸減少,占年徑流量的1.8%左右,最小月占年徑流量的0.2%。
表2.2梧桐河徑流量年內分配表單位:108m3
站名
年限
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
梧桐鎮
1995~1971
0.0270
0.0148
0.0386
0.5624
0.6803
0.8580
1.283
2.202
1.514
0.7392
0.2747
0.0680
百分比(%)
0.4
0.2
0.5
6.8
8.2
10.4
15.5
26.7
18.3
8.9
3.3
0.8
寶泉嶺
1972~2003
0.0392
0.0221
0.0325
0.5323
0.6468
1.0366
1.0637
1.701
0.9807
0.7258
0.2407
0.0922
百分比(%)
0.6
0.3
0.5
7.5
9.0
14.6
14.9
24.0
13.7
10.2
3.4
1.3
3泥沙
寶泉嶺水文站斷面以上至鶴北林業局一帶平原區為農田,特別是近20多年來山區坡地也開墾農田,原有的植被遭到破壞,表層土壤受風化、降水、徑流侵蝕,以及季節變化影響,含沙量也逐年增大,水土流失嚴重。七十年代最大含沙量僅為1130g/m3,九十年代初最大含沙量達到4910g/m3,是七十年代的4.3倍,相同的年徑流量產生輸沙量的九十年代明顯大于八十年代。從表3.1可知,輸沙量主要集中在4~8月份,占年平均輸沙量的85%。最大月平均輸沙量在8月份,其次在6月份,12月份至次年3月份輸沙量最小,占年輸沙量的14%。有資料以來,最大年輸沙量為16.3萬噸,發生在1985年,其次年輸沙量為15.9萬噸。
表3.1梧桐河干流輸沙量年內分配表單位:萬噸
站名
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
寶泉嶺
0.0275
0.0240
0.0277
0.880
0.776
1.75
1.15
1.91
0.636
0.344
0.0704
0.0277
百分比(%)
0.4
0.3
0.4
11.5
10.2
23.0
15.1
25.1
8.3
4.5
0.9
0.3
4冰情
梧桐河流域處在中高緯度地區,整個冬季寒冷,河水一般在10月末開始結冰,4月中旬終冰,11月中旬封凍,4月初解凍,上半年和下半年平均封凍天數共計145天,最大冰厚1.82m。
5水質
梧桐河上游山區林木茂盛,覆蓋良好,梧桐河鶴北林業局河段,鶴立河紅旗鄉以下河段、細鱗河水庫段以及小鶴立河均為地表水Ⅱ類或亞Ⅳ類水質;梧桐河寶泉嶺段、鶴立河在鶴大交通公路段為省Ⅴ類水質,主要污染物為高錳酸鹽指數,五日生化需氧量、個別時期氨氮超標。
參考文獻:
(1)佳木斯水文水資源勘測局《黑龍江省鶴崗市城市水資源規劃報告》,2002年8月。
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