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枣庄市水文特性分析研究

2014-05-29

治淮 2014年10期
关键词:蒸发量枣庄市年际

郑 琪

一、地区概况

枣庄市地处鲁南,地势由东北向西南倾斜,属淮河流域南四湖水系,总面积4563km2,辖五区一市和一个高新区。

枣庄市地形地貌复杂多变,由东向西,依次跨越山区、丘陵、平原、滨湖、沿运、低洼湿地。本区属北温带季风型大陆性气候,具有雨量丰沛、夏雨集中、春风大、回暖早、四季分明的气候特征。全市较大河流有中运河、界河、北沙河、城河、漷河、十字河、薛城沙河、峄城大沙河、陶沟河等,均为季风性雨源型河流。

枣庄市现有水文站7处,水位站12处,雨量站64处,水质监测站52处,地下水监测站150处,涝洼地淹没监测站20处,构成了布局科学、功能齐全的水文监测网络,收集了全面系统的水文资料。

二、降水

1.年际变化

分别绘制枣庄市1951~2010年降水系列过程线和降水系列距平累积曲线,如图1、图2,据此分析降水年际变化特征。

全市多年平均降水量803.7mm,最大年降水量1237.0mm(2003年)为最小年降水量487.1m(1988年)的2.54倍,降水量年际变化大,呈现明显的丰、枯周期性变化特性。

1951~1975年间,在过程线上多数年份降水量在多年平均值以上,距平累积曲线为上升趋势,是明显的丰水期;1976~2002年间,距平累积曲线为下降趋势,绝大多数年份降水量都小于多年平均值,这一时期划分为枯水期;2003~2008年间,距平累积曲线为上升趋势,标志着进入了新一轮丰水期,2009年后,距平累积曲线又为下降趋势,预示着又进入了枯水期。如图1、图2所示,通过60年的历史降水数据可以看出,降水变化连丰或连枯现象十分明显,这为预测未来降水量变化趋势、做好防汛抗旱工作提供了科学依据。

2.地区分布

该地区降水主要受西南暖湿气流的影响及地形抬高的作用,夏季多雨,降水量地区分布不均衡。年降水量受地形影响较为明显,自西向东随地形抬高逐渐增加,东部山区属降水高值区,多年平均降水量近900mm,西北濒湖地区属低值区,多年平均降雨量仅700mm;行政区间降水量相差较大,西部滕州、薛城多年平均雨量较小,东南台儿庄、峄城,东北山亭等地雨量稍大,中东部市中区多年平均雨量最大,自西向东变化范围从760~850mm。

3.年内变化

图1 枣庄市1951~2010年降水系列过程线图

降水的季节性变化较大,时空分布不均匀,多年平均1~5月降水量为151.7mm,占年平均降水量的18.8%,汛期(6~9月)为583.7mm,占年平均降 水 量 的 72.3%,10~12月 为71.9mm,占年平均降水量的8.9%,主汛期 7~8月约占全年降水量的50%。降雨集中导致汛期暴雨往往形成较大洪水,甚至造成洪涝灾害。

4.暴雨特征

该市降雨以短历时暴雨居多,长历时暴雨较少,在短历时暴雨中,主雨多集中在6h以内,强度大,历时短。多年平均暴雨强度在90~120mm/24h之间,多年平均最大24h降雨量分布趋势与年降雨量分布趋势基本一致。西部、南部平原区低,自西向东随地势增高逐渐增加,高值区在市域东北部徐庄至周村一带,在120mm以上。该区暴雨多集中在5~9月,以7月中下旬至8月中上旬最为集中。

三、蒸发

1.蒸发能力时空分布

全市多年平均陆上水面蒸发量为976.5mm,年内分配不均,最大月蒸发量出现在六月份,多年平均为141.2mm,占年蒸发量的14.5%;最小月蒸发量出现在一月份,多年平均24.0mm,占年蒸发量的2.5%,最大月蒸发量是最小月蒸发量的5.9倍。

水面蒸发量年际变化较大,最大年蒸发量1418.0mm,最小年蒸发量649.7mm,最大值为最小值的2.18倍,这主要受降雨、气温、日照时数、风速、空气湿度等气象因素的影响。

水面蒸发量的地区分布比较均匀,北部山丘区与南部沿运河及滨湖地区十分接近。

2.干旱指数

全市平均干旱指数1.12,干旱指数数值由东南向西北逐渐增大,高值区位于西北部界河、北沙河流域,低值区位于峄城区、市中区的东部南部和台儿庄区。按照干旱指数的气候分带标准,枣庄市都属于半湿润气候带。

四、径流

枣庄市多年平均年径流量为11.17亿 m3,径流深 245.5mm,径流系数为0.30。径流具有年际变化大,丰枯交替,连丰与连枯并存,年内径流高度集中的特点。

1.地域分布

全市年径流深在地域上分布不均,变化范围在200~360mm之间,其分布趋势自东北向西南递减,高值区中心在抱犊崮山区,年径流深在350mm以上;西部滕州市滨湖一带、中运河以北、峄城南部、台儿庄北部各乡镇,是年径流的低值区,在200mm以下。高值区的年径流量是低值区的1.8倍,而高值区的降水量仅比低值区大10%左右,说明径流的地域分布不均匀性远比降水量分布的不均匀程度要大。

2.年际变化

径流量的年际变化比降水还要大。最大年径流深592.5mm,最小年径流深35.4mm,极值比为16.7,全市年径流深变差系数Cv值一般在0.60~0.80之间,变化的总趋势是自东北向西、向南平原区逐渐增大,符合平原区年径流的年际变化大于山区的一般规律。径流量的年际变化不仅幅度大,而且有丰枯交替、连丰与连枯并存的现象。

3.年内时空分布

市辖河流多属降水补给型,径流的年内分配主要受降水制约,变化十分剧烈。多年平均径流量80%在汛期(6~9月),且集中于 7、8月,最大月径流量出现在7月,占年径流量的30%以上,12月至次年4月,多年平均径流量不足年径流量的10%。汛期河水暴涨暴落,极易形成洪涝灾害;枯季径流量很少,常常干涸断流。

4.洪水特征

该区洪水多发生在7月底8月初,主要是暴雨洪水,河流源短流急,洪水暴涨暴落。近十几年来,由于受水利工程的影响,河道修建大量的堰闸、橡胶坝,节节拦蓄补给地下水,入汛的首次洪水,不仅有雨水,还有闸坝拦蓄水量,使得洪水总量与流域降水不对应,在进行洪水预报与水文分析计算时应考虑,以提高洪水预报精度。

五、水资源

1.水资源总量

全市多年平均地表水资源量为11.17亿m3,地下水资源量为7.22亿m3,扣除重复量3.73亿m3,水资源总量14.66亿m3。当地地表水资源在保证率50%情况下可供水量为4.30亿m3,地下水可开采量为6.30亿m3。

2.水资源特点

(1)总量不足,人均水资源量较低

枣庄市人均占有水资源量372m3,大大低于国际公认的人均水资源量1000m3的危机区界限,属于人均占有水资源量低于500m3的严重资源型缺水区。

(2)地区分布不均

降雨量空间分布不均和水文地质构造的差异造成水资源区域上分布不均。东南台儿庄区及沿湖地区地表水资源丰富;滕西平原、羊庄盆地、荆泉地区、峄城地区等地下水资源丰富;滕北丘陵、山亭断块等地下水资源贫乏,可开采量较小。

(3)年际、年内变化显著

由于降雨时空分布不均,致使地表径流来量集中,年际、年内变化显著,开发难度大,利用率低。

六、水质

随着工业发展和城市化水平的提高,各主要河流普遍存在不同程度的污染,根据市水环境监测中心分析评价,主要以有机污染为主,超标(指监测值劣于Ⅲ类水标准)污染参数有化学需氧量(COD)、氨氮、高锰酸盐指数、总磷、五日生化需氧量(BOD5)、氟化物等。

七、结语

由于受水利工程及气候等条件变化影响,水文特性也在不断发生变化,深入分析本区域水文特性的变化规律,对合理开发利用水资源,指导经济社会发展和水生态文明建设具有十分重要的意义■

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