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清溪水文站的水文特性及季节性变化的规律

来源:学术堂 作者:周老师
发布于:2016-02-02 共2483字
摘要

  本文对逊毕拉河水系辰清河下游控制站清溪站 2001~ 2010 年共 10 年间的降水量和流量等资料进行分析,得出了逊毕拉河流域辰清河清溪段的径流变化规律。

  1 自然地理概况。

  逊毕拉河是黑河地区的主要河流之一,发源于小兴安岭北坡,河源位置为 E126°40',N49°30',河口位置为E128°59°,N49°25',河长251 km,流经孙吴、逊克两县,于逊克县车陆乡西双河村流入黑龙江,流域内河系发达,支流繁多,沿途有多条支流汇入,辰清河、额裕尔河、沾河、都鲁河、乌底河为其较大的支流。整个河流基本上流经山区,流域内植被覆盖率在 80% 以上,土壤含水条件和产流条件良好。河道水流湍急,具有明显的山区性河流特点,在正常情况下,河道平均水深 1. 0 ~ 2. 0 m.水利工程少,对径流的调节甚微。

  2 水文气象。

  孙吴县地处中高纬度,属寒温带大陆性气候,气温带有明显的季风特性,冬季受蒙古高压冷空气影响,漫长而寒冷,严寒少雪; 夏季受东南季风控制,短促而炎热,温湿多雨。总的特点是气温较低,温差较大,温度年际、年内变化较大。清溪站位于黑龙江省孙吴县清溪乡清溪村,地理坐标为 E127°07',N49°20',集水面积1 771 km2.清溪水文站测验河段顺直,河床稳定无大的冲淤变化,主槽与滩地流向差异较小,断面流向变化在 10°以内。水位流量关系为单一曲线,水位流量关系年际、年内变化较小。

  2. 1 气 象。

  孙吴县年降水量由于水汽来源及地形地貌等条件的不同,年降水量在空间分布上有一定差异。多年平均降水量大致变化在 500 ~600 mm之间,总的趋势是山岳区大于平原,并且自西南向东北呈递减的趋势。年降水量变差系数 CV值地区差异不大,大致变化在 0. 19 ~ 0. 23 之间。孙吴县受季风的影响,降水量年内分配极不均匀。以清溪站为例,每年 6 ~9 月份集中了全年的大部分降水,降水量占年降水量的 70% ~ 80%,而冬春季仅占 20% ~30% .清溪站多年平均降水量( 2001 ~ 2010 年资料统计)月分配情况见图 1.

  清溪站使用两种仪器观测蒸发,一种是全年使用的20 cm口径蒸发器,一种是夏季 6 ~ 9 月份使用的 E601 型蒸发器。蒸发年内变化与气温关系密切,冬季气温低,蒸发量小,随着气温升高,风速加大,蒸发量显着增加。

  2. 2 水 文。

  径流年内分配很不均匀,并且具有明显的雨雪型特点。5 ~9 月份径流以降水补给为主,径流量较大,其占年径流的 80%左右。4 ~9 月份径流以融雪为主,占年径流的 15% 左右。丰枯水年年径流量相差也相当悬殊,以2003 年与 2008 年资料比较,2003 年径流量约是 2008 年的11 倍。2001 ~2010 年清溪站共 10 年资料,其中9 年冬季发生断流,仅 2004 年冬季未发生断流。这是因为冬季气温较低,河流封冻,土壤冻结,地下水补给极少。冬季又是以降雪为主,地面与河面覆盖很厚的积雪,河流( 地表)径流难以形成。再加之上游来水较少,水位较低,几乎测不到流速,流量很小。见图 2.

  2. 3 洪 水。

  平、枯水年份,主汛期无大的降雨,降雨形成的径流量较少,无大的洪水产生,反而是春季融雪产生的融雪径流较多,形成一个相对比较高的水位和流量。而丰水或高水年份,大洪水多发生在 7 ~8 月份的主汛期,以雨洪径流为主,个别年份也出现春汛洪水。峰型一般为单峰或连续多峰型。根据实则资料记载,实测有资料以来最大洪水年份为 1953 年,就发生在主汛期。实测有资料以来最低水位为连底冻。10 年间,仅 2003、2006 年发生较大洪水,其余年份均未发生大洪水过程。2003 和 2006 年洪水均是降雨形成的,最高水位及最大流量均出现在夏季主汛期( 2003. 8 和 2006. 7) ,其余年份未在主汛期发生大的洪水,最高水位有很多出现在春季融冰期至开河前的凌汛期内,融冰融雪使水位壅高。

  2. 3. 1 春 汛。

  春汛一般为每年的 4 月末至 5 月初,融雪径流加之降雨形成明显的春汛,春汛来水量不大但较集中,水位较高年份接近或高于夏汛最高洪水位,危害较大。

  2. 3. 2 夏 汛。

  夏汛即进入主汛期后,短历时大强度的局部降雨或是连续大范围降雨都会带来水位上涨,产生夏汛洪水。清溪站洪水为典型的暴雨洪水为主,山溪性河流,流域坡度较大,汇流历时短,水位涨落变化急剧,洪水来源主要以干流来水为主,洪水过程大多为单式洪峰或连续多峰。“2003·8 清溪洪水”,就是由于从 7 月 31 日至 8 月 18 日逊毕拉河全流域发生 5 次较明显的降雨。由于降水量大,使土壤含水量蓄满,起涨水位本身就比较高,大多高于警戒水位,频繁的降雨补充,使洪峰还没有跌落又再次起涨。产生的洪峰历时短,洪峰高,峰型瘦,为连续多峰型。

  而“2006·7 洪水”起涨水位低,7 月份流域出现了集中性的大范围大强度降雨,上游来水使水位迅速上涨,洪水形成后,后期无大的降雨,传播迅速,形成单一洪峰。图 3 清溪站“2003·8”和“2006·7”水位过程线对比。

  逊毕拉河流域清溪站 10 年来最高流量出现在夏季的次数为 7 次,是主要的洪水过程; 春季为 3 次; 受气候因素的影响,有时在冬季流域出现连底冻和部分连底冻。

  2. 4 冰 情。

  清溪站每年一般于 10 月末至 11 月初进入稳定封冻期,4 月中下旬开河,进入畅流期,封冻天数一般在 150 ~160 d左右。从 2001 ~ 2010 年资料来看,冰厚变化在 0. 90~ 1. 40 m之间。

  3 结 语。

  本文从清溪水文站的水文气象特征方面进行分析,可知降水主要集中在夏季,流量最大值出现在主汛期,极少情况出现在春季的春汛期。降水和流量都具有明显的季节差异。3 月末至 4 月初,积雪融化,水位开始上涨,流量明显增加,4 月中、下旬先后开河。12 月份至次年 3 月份,流量变化比较稳定,冬季径流量占年径流量比例很小。大面积集中连续降雨是形成洪水的主要原因,如无大的持续性降雨,一般不会形成较高的水位。冬季水位较低,极易产生断流。对清溪水文站水文特性的分析,有助于了解辰清河清溪段的水文特征,更好地开展水文测验、整编和预报工作。

  [参考文献].

  [1] 周俊峰 . 逊毕拉河流域径流季节变化特征及变异分析[J]. 水利科技与经济,2011( 3) : 72 -73.

  [2] 毛正国 . 漠河水位站水文特征分析[J]. 黑龙江水利科技,2013( 1) : 157 -158.

  [3] 孙吴县水务局 . 孙吴县地下水资源开发利用规划报告[R]. 孙吴: 孙吴县水务局,2002.

  [4] 孙吴水文勘测队 . 孙吴水文勘测队测验工作指导手册[K]. 孙吴: 孙吴水文勘测队,2010.

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