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河川径流量

发布时间:2011年08月14日

  一、实测年径流量

  以现代科学技术为基础,进行黄河水文观测,始于1919年,当时在黄河干流陕县和泺口设立了两处水文站。1933年发生大洪水后,1934年又在干流兰州、包头、龙门等地设立水文站,为黄河年径流量的分析研究提供了条件。从1944年开始,已先后有黄河年径流量的成果提出。

  1954年编制黄河综合利用规划时,在进行复查和插补的基础上,采用19191953年系列,计算陕县实测年径流量为412亿立方米。

  为了统一黄河基本数据,19609月组织了黄委会、水电部北京设计院、水科院水文所、西北设计院,山西、甘肃省水利厅等单位的专门力量,对黄河流域各主要测站的水、沙资料,进行全面统一分析、插补、延长,1962年提出《黄河干支流各主要断面19191960年水量、沙量计算成果》,其中陕县站实测年径流量423.5亿立方米,秦厂站472.4亿立方米。以后,进行黄河干支流规划,均统一以该成果为准。

  由陕县站实测年径流系列分析得知,19221932年曾出现连续11年的枯水时段。1968年水电部水电总局组织有关单位,对黄河上中游进行全面调查。调查结果证明:上、中游干、支流主要河段均出现上述11年的连续枯水时段,与陕县站枯水情况基本同步。因此,可以利用陕县站的资料,对全河主要站的实测系列进行延长。

  1975年黄委会规划办公室编制治黄规划时,采用1919197556年系列,计算黄河干、支流各主要站的实测年径流,其中三门峡站实测年径流418.5亿立方米,花园口站469.8亿立方米。

  为了满足小浪底水利枢纽初步设计的需要,1982年黄委会设计院又按19197月至1980661年系列,提出“黄河干、支流主要站实测年径流量”成果。其中三门峡站实测年径流量417.2亿立方米,花园口站466.4亿立方米。随着国民经济的发展,今后耗用黄河水量将逐步增加,实测年经流将呈减少趋势。

  二、天然年径流量

  由于人类活动的影响,其中主要是农业灌溉耗水和干、支流的大、中型水库调蓄水量。使黄河实测年经流已经不能反映黄河天然年经流的情况,因此必须进行还原,即将实测年径流量还原成天然年径流量。从60年代初期开始,黄委会即会同有关单位,对黄河流域的工农业用水情况多次进行调查,开展黄河天然年径流的分析研究。

  (一)黄委会设计院成果

  为了给编制治黄规划提供水资源资料,1975年对黄河干、支流主要站的实测年径流量进行了还原,选用19197月至1975656年系列,还原了引黄灌溉耗水量及大、中型水库调蓄水量,1976年提出成果见表4-4,其中三门峡站天然年径流量498.4亿立方米,花园口站559.2亿立方米

  黄河流域河川径流量,主要来自上、中游地区,花园口以下为地上悬河,只有大汶河等支流汇入,流域面积仅占全河流域面积的3%,来水量仅占全河水量的3.6%,因此一般以花园口站的资料代表黄河年径流的情况,如果加入花园口至黄河入海口的天然年径流量21亿立方米,则全河天然年径流总量为580亿立方米。

  以上56年系列天然年径流成果,已被编制黄河流域规划及小浪底水利枢纽规划所采用。

  1976年以后,又对天然年径流成果进行多次补充研究。1979年国家农委和科委下达了全国重点科研项目——《全国农业自然资源调查和农业区划》,《水资源合理利用》是该项目的子课题。1986年提出《黄河水资源利用》报告。根据黄河的实测情况,对年径流系列又进行了延长,采用19197月至1980661年系列,通过还原,提出了黄河干支流主要站天然年径流量成果,其中三门峡站为503.8亿立方米,花园口站为563.4亿立方米。61年系列天然年径流量与56年系列天然年径流量相比,差别很小,前者比后者约偏大1%左右。

  (二)黄委会水文局成果

  《水资源综合评价》也是《全国农业自然资源调查和农业区划》项目的子课题。根据水利部的部署,全国地表水资源评价统一采用19567月至1980624年系列。1986年黄委会水文局提出《黄河流域水资源评价》报告,报告提出了黄河流域天然年径流量、地下水资源量、水资源总量等成果。

  天然年径流量的推求,主要采用“产水量”法,并对工农业耗水和水库蓄水等进行了还原。黄河干流主要站天然年径流量成果见表4-7。其中三门峡站天然年径流量为564.3亿立方米,花园口站为629.6亿立方米,全河天然年径流总量为658.8亿立方米。黄河主要支流天然年径流量成果。全国水资源汇总采用以上成果。

  三、年径流特性

  黄河流域年径流量主要由大气降水补给。因受大气环流的影响,降水量较少,而蒸发能力很强,黄河多年平均天然年径流量580亿立方米,仅相当于降水总量的16.3%,产水系数很低。

  黄河是我国第二大河,但天然年径流量仅占全国河川径流量的2.1%.居全国七大江河的第四位,小于长江、珠江、松花江。按1987年统计资料,流域内人均年径流量650立方米,亩均年径流量300立方米,分别占全国人均、亩均年径流量的25%16%.可见黄河水资源并不丰富。黄河流域河川年径流量地区分布很不平衡,主要来自兰州以上和龙门至三门峡两个区间。兰州以上控制流域面积占花园口以上流域面积的30.5%,但年径流量即占花园口年径流量的57.9%,龙门至三门峡区间流域面积占花园口的26.1%,年径流量占花园口的20.3%。兰州至内蒙古河口镇区间集水面积达16万平方公里,占花园口的22.4%。由于区间的径流损失,河口镇多年平均径流量反而比兰州还小。

  从流域年径流深等值线来看,黄河流域水资源的地区分布很不均匀,由南向北呈递减趋势。大致西起吉迈,过积石山,到大夏河、洮河,沿渭河干流至汾河与沁河的分水岭一线以南,主要是山地,植被较好,年平均降水量大于600毫米,年径流深100200毫米以上,是黄河流域水资源较丰沛的地区。流域北部,经皋兰、海原、同心、定边到包头一线以北,气候干燥,年降水量小于300毫米,年径流深在10毫米以下,是黄河流域水资源最贫乏的地区。在以上两条线之间的广大黄土高原地区,年降水量一般为400500毫米,年径流深只有2550毫米,水土流失严重,是黄河泥沙的主要来源区。

  因受季风影响,黄河流域河川径流的季节性变化很大。夏秋河水暴涨,容易泛滥成灾,冬春水量很小,又感水源匮乏,径流的年内分配很不均匀。710月的汛期,干流及较大支流径流量占全年径流量的60%左右,而每年36月份,径流量只占全年的10%20%,陇东、宁南、陕北、晋西北等黄土丘陵干旱、半干旱地区的一些支流,径流集中的特点更为明显,汛期径流量占全年径流量的比值高达80%90%。每年春季,有些支流基本呈断流状态。如黄甫川19727月的一次洪水总量就占当年全年径流量的69%。窟野河温家川水文站,1976年汛期测得最大流量达14000立方米每秒,而非汛期最小流量仅0.64立方米每秒,丰枯十分悬殊。

  黄河流域水资源年际变化也很悬殊,花园口站多年平均天然年径流量580乙立方米,最大年径流可达938.66亿立方米(19647月~19656月),最小年径流仅273.52亿立方米(19287月~19296月),最大与最小年径流的比值为3.4。黄河支流各站的径流年际变幅比干流还要大,最大与最小年径流的比值一般为512,干旱地区的中小支流甚至高达20以上。

  黄河干流龙门以上各站年径流变差系数Cv值为0.220.23,龙门以下各站略有增大,三门峡、花园口两站的Cv值分别为0.230.24。黄河较大支流的Cv值较高,一般为0.40.5

  从多年的实测资料来分析,黄河流域年径流还存在连续枯水段持续时间长的特点。自1919年有实测资料以来,出现过两次连续5年以上的枯水段,即19221932年长达11年的枯水段和19691974年的6年枯水段。11年枯水段的年平均径流量393亿立方米,只占花园口站56年长系列平均年径流量的70%,其中1928年陕县站天然年径流量仅240亿立方米(实测年径流量198亿立方米),只占该站多年平均径流量的48%6年枯水段年平均径流量490亿立方米,占花园口站多年平均径流量的87%,其中1972年最枯,三门峡、花园口两站的年径流量只占多年平均径流量的75%左右。长时段连续枯水,给水资源利用带来许多不利影响。

  黄河挟带泥沙数量之多,居世界首位。平均每年输入黄河下游的泥沙达16亿吨,年平均含沙量37.8公斤每立方米,一些多沙支流洪峰含沙量高达300500公斤每立方米,并且60%的水量和80%的泥沙都集中在每年的汛期。黄河含沙量太大,增加了水资源开发利用的难度。


发布时间:2011年08月14日