河流域水研究管理論文

時間:2022-06-27 09:23:00

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河流域水研究管理論文

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。