千河流域水文特性分析

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　　1 流域概況

　　千河為渭河左岸較大支流之一，位于東經(jīng)106°28＇～107°18＇，北緯34°20＇～35°11＇之間，屬黃河二級支流，流域面積3493km2，干流總長152.6km，河道平均比降為0.58％。

　　馮家山水庫樞紐位于千河下游，控制集水面積3232km2，占全流域面積92.5％。流域中上游呈扇形，中下游略呈東西窄南北長的矩形。流域面積平均寬度為23km，其支流呈羽形狀分布。

　　流域地形西北高東南低，上游分水嶺在海拔1500m～2500m之間，中游分水嶺在海拔1000～1500m之間，千陽以下流域在海拔1000m以下，最低高程在500m左右。

　　千河上游為土石山區(qū)，森林茂密，植被良好；中游為黃土高原溝壘區(qū)，地表復(fù)蓋較差，水土流失嚴(yán)重，是河流含沙量主要來源；下游為黃土川臺區(qū)，水土流失不大。

　　千河發(fā)源于甘肅省張家川田族自治縣源頭區(qū)，于陜西省寶雞縣底店匯入渭河；在千河眾多的支流中，流域面積在100km2以上的有37條，其中位于河道左岸的有21條，右岸16條。支流中最長的是普洛河，長37.6km；流域面積最大、流量最大的是北河，其流域面積為413km2，多年平均流量為2.36m3/s；泥沙最多的亦是北河。千河流域水系分布見圖1，千河流域河流特征統(tǒng)計見表1。

　　2 降水

　　2.1 降水量的年內(nèi)分配

　　降水主要集中在汛期6～10月份，該時段內(nèi)降水量占年降水量的72％～87％；冬春降水稀少，11月至次年5月降水量僅占年降水量的13％～28％。最大月降水量一般出現(xiàn)在7月、8月、9月，三個月降水量之和占年降水量的52％～58％；最小月降水量多出現(xiàn)在1、2月，兩月降水量僅占年降水量的0～2％。千河流域多年平均降水量年內(nèi)分配見表2。

　　圖1 千河流域水系分布圖

　　表1 千河流域50km2以上河流特征統(tǒng)計表

　　表2 千河流域代表站多年平均降水量年內(nèi)分配統(tǒng)計表（mm）

　　該流域每年出現(xiàn)一、二場暴雨，其雨量占全年降水量的比重很大，是降水量年內(nèi)分配的一個顯著特征。如：曹家灣站最大日降水量為103mm（1971年8月16日），占該站當(dāng)年降水量的30％；八渡站最大三日降水量138.4mm（1979年7月1日）。流域內(nèi)降水量的地域分布主要受氣候和地理環(huán)境因素影響。降水量由北向南逐漸遞增。南部降水量可達(dá)北部的2／3多。

　　2.2 時段雨量分布特點

　　干河流域暴雨量級一般不大，24小時暴雨均值為60mm，Ｃv＝0.57，6小時暴雨均值40mm，Ｃv＝0.55，實測一日降水量最大值134.2mm，（八渡鎮(zhèn)1970年7月23日）暴雨主要集中在夏季，據(jù)千陽站17年資料統(tǒng)計，僅有20個暴雨日（日雨量大于或等于50mm）暴雨的量級和特征在地域分布上差別較大，隴縣的關(guān)山，火燒寨一帶以霖雨中的暴雨為主。其特點是：降雨歷時長，但強(qiáng)度不大；千陽一帶以短歷時暴雨為主，其特點是：暴雨強(qiáng)度大，頻率稀遇。如千陽站實測10分鐘暴雨量為25.1mm，20分鐘暴雨量41.9mm，一小時暴雨58.2mm，三小時暴雨量71.7mm，其量值在渭河以北西部區(qū)域均屬高值。

　　2.3 降水量的年際變化

　　流域內(nèi)年平均降水量696.2mm，年際變化比較明顯，其中北中部變率較小，最大、最小年降水量差值在1.7～1.8倍之間；南部和東南部略大，其差值在2.2～2.3倍。全流城內(nèi)最大、最小年降水量相差在1.7～2.3倍之間。千河流域代表站年最大、最小降水量相差情況見表3。

　　表3 千河流域代表站最大、最小降水量及相差倍數(shù)統(tǒng)計表

　　根據(jù)上述4站14～26年資料分析，70年代中期到80年代中期為豐水期，80年代后期到90年代中期為枯水期，從中可以看出，大約5年～10年為一個變化周期。

　　3 徑流

　　千河流域多年平均徑流量3.93億m3，徑流主要來源于降水補給，河川基流小，洪峰水量集中，洪峰水量的大小取決于降水。因此，河川徑流的變化與降水存在明顯的對應(yīng)關(guān)系。也可以說，降水的時空分布決定了徑流在年內(nèi)、年際及時段上的分配特征。

　　3.1 徑流量的年內(nèi)分配

　　地表徑流量的年內(nèi)分配與降水的年內(nèi)分配極為相近，徑流主要集中于夏秋雨季，7～9月的徑流量約占全年的46.7％。從年降雨量和年徑流量相關(guān)關(guān)系分析，千河流域千陽站多年平均降雨量為639.4mm，平均徑流深139.3mm，年徑流系數(shù)為0.218。千陽以上流域降雨量與徑流量統(tǒng)計見表4。

　　表4 千陽以上流域降雨量和年徑流量統(tǒng)計表

　　3.2 徑流量的年際變化

　　千河流域中下游植被稀少，水分涵養(yǎng)能力差，地表對徑流的調(diào)蓄作用小。徑流年際變化明顯，各河流最大、最小年徑流量相差達(dá)3～5倍。由于上游關(guān)山一帶植被較好，對徑流有明顯的調(diào)蓄作用，年際變化不大，其它區(qū)域徑流的年際變化很大。徑流量年際變化大，是千河流域的一個重要特征。據(jù)千陽站實測統(tǒng)計，多年平均實測徑流量3.93億m3，而最大年份（1964年）為9.8億m3，最小年為（1997年）0.46億m3，相差21.3倍。

　　3.3 徑流量地域分布

　　千河徑流量地域分布很不均勻，產(chǎn)流區(qū)主要集中在千河的上中游流域，而中游段又主要在右岸支流。據(jù)統(tǒng)計，段家峽以上年徑流模數(shù)為6.4dm3/s.km2，千河站以上為4.25dm3/s·km2，二者相差34％，下游流域產(chǎn)流甚少。

　　4 泥沙

　　4.1 輸沙量的年內(nèi)分配

　　千河流域各支流來沙量主要集中在7～9月，這期間產(chǎn)沙量最大的時期又集中在暴雨洪水期，輸沙量在年內(nèi)分配中集中程度較降水、徑流更突出。據(jù)統(tǒng)計，7～9月份內(nèi)輸沙量可占全年輸紗量的85.9％，有些年份甚至一次洪水過程輸沙量占全年輸沙量的70％以上。產(chǎn)沙和輸沙在短時段內(nèi)高度集中是千河流域輸沙量年內(nèi)分配的一個重要特征。

　　4.2 泥沙特征

　　一般情況下，洪水期含沙量大多在200～500kg／m3之間，有時出現(xiàn)洪水期含沙量大于500kg／m3以上，出現(xiàn)高含沙水流狀態(tài)。沙峰與洪峰趨勢一致，但60％～80％的沙峰值滯后于洪峰值約0.5～1.0h，即洪峰在前，沙峰在后，沙峰往往出現(xiàn)在洪水的落水段。

　　含沙量高是千河流域泥沙的一個突出特征。據(jù)統(tǒng)計，多年平均含沙量為10.97kg／m3，最大含沙量為640kg／m3（1974年7月3日）。

　　5 蒸發(fā)

　　千河流域蒸發(fā)采用Ｅ601型蒸發(fā)器進(jìn)行現(xiàn)測，流域多年平均蒸發(fā)量在600～1600mm之間，以千陽站和馮家山站16年實測值為例，多年平均蒸發(fā)量分別為855.71mm和1579.3mm。另外又對1980年至1986年共7年逐日實測水面蒸發(fā)資料進(jìn)行統(tǒng)計分析，千陽以上流域多年平均晴天日蒸發(fā)量為53.2mm（見表5），多年雨天日蒸發(fā)量為27.4mm（見表6）。晴、雨天的區(qū)別標(biāo)準(zhǔn)以日雨量3mm為控制，日雨量大于3mm為雨天，否則為晴天。

　　表5 千陽以上流域各年平均晴天日蒸發(fā)量（mm）

　　表6 千陽以上流域各年平均雨天日蒸發(fā)量（mm）

　　6 結(jié)語

　　千河屬渭河主要支流，是流經(jīng)黃土高塬侵蝕地區(qū)的一條重要河流，分析其降水，徑流泥沙等水文特性，具有一定的典型意義。以上通過對千陽水文站及所屬12個雨量站38年歷時水文資料進(jìn)行統(tǒng)計分析，初步得出千河流域徑流、降水、蒸發(fā)、泥沙水文特征及水文現(xiàn)象大約呈5～10年為一個平均變化周期的特點，為合理開發(fā)利用千河水資源以及搞好千河流域水土保持環(huán)境治理建設(shè)等方面提供了基本水文依據(jù)。