河流域水研究管理论文
时间:2022-06-27 09:23:00
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1自然概况
梧桐河流域位于黑龙江省东北部汤原县、鹤岗市及所辖萝北县境内,在东经129°40′~130°53′与北纬47°11′~48°04′之间,梧桐河是松花江下游左岸较大支流之一,发源于小兴安岭山脉,邵家店北沟,流域面积4565km2。梧桐河流域地处小兴安岭东麓与三江平原交汇处。西部为小兴安岭东南麓,北部与嘉荫河流域接壤,东部与嘟噜河流域毗邻。上游小兴安岭东南山地为林区,有七个林场。干流两岸有鹤北镇、宝泉岭农垦分局、梧桐河农场场部、三个城镇和许多居民点。流域的西南部鹤岗市为我国重要煤碳生产基地,主要水利工程有中型水库2座,小型水库1座,是鹤岗市社会经济发展和居民生活用水的主要水资源。
1.1地形地貌梧桐河流域地势为西北高,东南低,鹤北林业局以上及西北部为山区,山地起伏较大,坡度较陡,峰巅连绵,河谷纵横,海拔在200~1022m,植被多为森林覆盖,有各种杂树、松树很少,混交林多,有榆树、桦树、黄波力、水曲柳等,山脚下及河流两岸多为柳树、杂草、农作物等。鹤北林业局以下及鹤岗市东南部为平原区,地势平坦开阔,土质肥沃,为开垦的耕地,海拔在70~100m之间。
梧桐河流域上游山坡多为斑状花岗岩及麻岩组成,表层有很薄的腐质土。在河流两平原区多为冲积层,表面是黑壤土,厚度在0.5~0.8m左右,下层完全是细沙及卵石,河流两岸洼地为沼泽土、草甸土。
1.2水系梧桐河水系为羽毛状,上窄下宽,流域平均宽大于35km,最大宽度为50km。右岸支流发达,较大一级支流在梧桐河右岸。有老梧桐河、西梧桐河、嘎拉基河、细鳞河、大石头河和鹤立河,占流域总面积的62%,其中流域面积大于300km2以上的支流有鹤立河、细鳞河。最大支流为鹤立河,其次为细鳞河,占流域总面积的16.8%和14.0%。宝泉岭站上游右岸较大支流流域面积占该站集水面积的63.2%。区域内发生的暴雨产生的洪水对该站有很大的影响,梧桐河水系见图。
1.3气象特征梧桐河流域处于中高纬度地区,属大陆性季风气候,7月上旬至8月下旬,受东亚季风、太平洋付热带高压北进影响,冬季受西伯利亚冷空气入侵控制。四季变化明显,干湿、冷暖差异较大。夏季天气炎热多雨,有暴雨和连续阴雨天气,并受北上台风影响,冬季寒冷干燥,降水偏少;秋季早晚凉爽,降水减少;春季干旱多大风,有沙尘天气。流域内多年平均气温在1.5~3.6℃之间,年内7、8月份最热,最高气温37.7℃;1、2月份最寒冷,最低气温-38.8℃。无霜期145天左右,结冻天数190天左右,冻土层深1.4~2.0m。
2水文特性
2.1降水
2.1.1降水地区分布
梧桐河流域降水量时空分布不均,干支流上游山区为降水量高值区,年降水量一般在600mm以上,并由西向东、由北向南递减,鹤立河下游平原在550mm以下,山区明显大于平原区。
2.1.2降水量的年内分配
梧桐河流域降水量年内分配极不均匀,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月降水量较小,不足全年的4.3%。降水量年内分配见表1.1。
表1.1梧桐河流域各站多年平均降水量年内分配表单位:mm
名称
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
宝泉岭
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
鹤岗
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降水量的年际变化
梧桐河流域降水量的年际变化较大,存在着明显的丰枯交替性,有些年份形成春旱秋涝,有些年份降水偏少出现干旱,而有的年份形成多日连绵阴雨天气,大范围的降水,从而造成洪涝灾害。历年最大年降水量为965.0mm(1994年),为历年平均值的1.6倍,历年最小年降水量为320.1mm(1999年),仅为历年平均值的54.3%。年降水量变差系数Cv值在0.27~0.32左右。
2.2蒸发
陆上水面蒸发量年内分布很不均匀,见表2.1。4~8月份蒸发量约占多年平均蒸发量的71%,最大月蒸发量发生在5、6月份,占年蒸发量的32%,最小月蒸发量在12月份及次年1月份,占年蒸发量的2%左右。多年平均年水面蒸发量(20cm)在952.8~1280.2mm之间,最大年蒸发量为1555.3mm(20cm),发生在1979年,根据资料对比分析,地区上的分布趋势是由南向北逐渐递减。
表2.1梧桐河流域各站多年平均蒸发量年内分配表单位: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
宝泉岭
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
鹤岗
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径流
梧桐河径流量为降水补给、地下水补给和冬季降雪补给。其特点是融雪再分配和消冰水形成的春汛,春汛一般出现在4月上旬,降水补给形成的径流量占多年平均年径流量的80%以上。年最大流量多发生7月至8月中旬,冬季12月至3月为枯水期。
2.3.1径流量年内分配、年际变化
梧桐河径流量年内分配极不均匀,径流量主要集中在夏汛6~9月份,占全年水量的69%。从表2.2可以看出,春季4~5月份径流量占年平均径流量的16.0%;冬季12月份至3月份径流占年平均径流量的2.7%,最大月份径流量占年径流量的24.0%。
年径流量的年际变化大,变差系数Cv值为0.6,从资料分析可知,梧桐河干流宝泉岭站(1972年以后)年平均径流为7.113×108m3,上游梧桐镇站(1979年前)为8.235×108m3。通过上下游站资料分析可以看出,1955~1957年、1959~1961年、1971~1974年、
1983~1985年、1996~1998年为丰水年组。最大年径流量为13.9×108m3,最小年径流量为2.36×108m3,发生在1979年。
2.4暴雨、洪水
梧桐河流域受太平洋付热带高压北上影响,暴雨洪水多发生在7、8月份,最大1日降水量124.3mm,最大3日降水量213.0mm,都发生在1961年,1980年以前洪水涨落平缓,近几年洪水涨急落缓。洪峰持续时间与降水强度,暴雨中心有关,洪峰持续时间最长达到27~48小时,最短为1小时左右。根据资料可知,梧桐河干流最大洪峰流量为1900m3/s,发生在1961年8月份,超过400m3/s洪峰流量有7次。
2.5枯水
每年有一次枯水径流阶段,即本年12月份至次年2月份,河流处在封冻期,这期间为地下水补给,流量逐渐减少,占年径流量的1.8%左右,最小月占年径流量的0.2%。
表2.2梧桐河径流量年内分配表单位: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
梧桐镇
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
宝泉岭
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
宝泉岭水文站断面以上至鹤北林业局一带平原区为农田,特别是近20多年来山区坡地也开垦农田,原有的植被遭到破坏,表层土壤受风化、降水、径流侵蚀,以及季节变化影响,含沙量也逐年增大,水土流失严重。七十年代最大含沙量仅为1130g/m3,九十年代初最大含沙量达到4910g/m3,是七十年代的4.3倍,相同的年径流量产生输沙量的九十年代明显大于八十年代。从表3.1可知,输沙量主要集中在4~8月份,占年平均输沙量的85%。最大月平均输沙量在8月份,其次在6月份,12月份至次年3月份输沙量最小,占年输沙量的14%。有资料以来,最大年输沙量为16.3万吨,发生在1985年,其次年输沙量为15.9万吨。
表3.1梧桐河干流输沙量年内分配表单位:万吨
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
宝泉岭
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
梧桐河流域处在中高纬度地区,整个冬季寒冷,河水一般在10月末开始结冰,4月中旬终冰,11月中旬封冻,4月初解冻,上半年和下半年平均封冻天数共计145天,最大冰厚1.82m。
5水质
梧桐河上游山区林木茂盛,覆盖良好,梧桐河鹤北林业局河段,鹤立河红旗乡以下河段、细鳞河水库段以及小鹤立河均为地表水Ⅱ类或亚Ⅳ类水质;梧桐河宝泉岭段、鹤立河在鹤大交通公路段为省Ⅴ类水质,主要污染物为高锰酸盐指数,五日生化需氧量、个别时期氨氮超标。
参考文献:
(1)佳木斯水文水资源勘测局《黑龙江省鹤岗市城市水资源规划报告》,2002年8月。
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