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大渡河流域天然径流特性变化分析

2017-10-19韩红霞

水能经济 2017年9期
关键词:大渡河

韩红霞

【摘要】本文分析了大渡河流域主要干支流水文站1960-2010年间不同阶段、丰枯段天然径流年际和年内分配变化情况,以及沙坪水文站天然径流量组成的变化特點。研究结果表明,50年间,大渡河天然径流年际变化上游较下游剧烈,且丰枯期交替出现。沙坪站天然径流量组成也发生了一定的变化,表现在上游来水比例略有下降,中游来水比例略有增加,径流整体呈现略微增加趋势。

【关键词】天然径流;特性变化分析;大渡河

1、流域概况

大渡河是岷江的最大支流,发源于青海省境内的果洛山南麓。该流域地处青藏高原东南边缘向四川盆地西部的过渡地带,干流河道全长1062km,流域集水面积77400 km2 (不含青衣江)。根据大渡河河道特征及降水特性,一般划分以泸定以上为上游,集水面积为58943km2,占全流域集水面积的76.2%;泸定至铜街子为中游,集水面积为17440km2,占全流域集水面积的22.5%;铜街子以下为下游,集水面积为1017km2,占全流域集水面积的1.3%。沙坪站与铜街子距离较近,集水面积相当,且下游所占集水面积较小,沙坪站径流已基本反映了大渡河流域径流组成。

本文根据大渡河流域主要干支流12个水文站(干流的大金、丹巴、泸定、农场、毛头码、沙坪及支流的足木足、绰斯甲、小金、康定、安顺场、岩润)1960-2010年天然径流资料系列,分析了近50年来大渡河流域天然径流量年际和年内分配变化情况,以及下游沙坪站以上天然径流量组成变化特点。

2、 水文资料年际变化

为了反映大渡河流域上下游天然径流量的变化情况,对各水文站径流资料进行分时段统计。

2.1基本变化

表1给出了大渡河流域主要干支流共计12个水文站1960-2010年间天然径流年际变化基本特征值。由表可知,泸定、毛头码及沙坪站1960-2010年多年平均流量分别为919m3/s、1306 m3/s、1435m3/s,与各站至今的多年平均流量相比,泸定1960-2010年系列均值增大约3.4%,下游的毛头码及沙坪站减小约2.1%。

从Cv值及最大最小比值可以看出,大渡河干流的天然径流年际变化上游较下游变化剧烈,干流各水文站径流Cv值介于0.13~0.16之间,最大、最小年径流比值介于1.58-2.63之间,总体趋势是自上游向下游径流年际变化减小。大渡河各主要支流Cv值介于0.13-0.2之间,最大、最小年径流比值介于1.68-3.02之间,总体趋势同干流变化一致,即自上游向下游各支流年际变化减小,大渡河西源绰斯甲河年际变化幅度最大,中游支流田湾河及松林河年际变化幅度最小。从各水文站自相关系数可以看出,大渡河下游自相关性优于上游,支流自相关性好于干流。从天然径流峰值出现时间来看,大渡河干流最丰水年出现在1993年,最枯水年出现在2002年,上下游峰值出现年份一致。

2.2年代变化特性

大渡河干流不同时期各水文站径流,与多年均值相比,60年代,自上游至下游整体处于偏丰状态;70年代,自上而下处于偏枯状态,其中沙坪站偏枯幅度最大,为8.01%;80、90年代,各水文站基本处于偏丰状态,但与多年均值相差不大;2000-2009年,除沙坪站与多年平均基本一致外,其他各水文站均处于偏枯状态,最上游的大金站偏枯幅度最大,为9.25%。

大渡河各主要支流,与多年均值相比,60年代,除瓦斯河偏枯外,其他各河流均偏丰,松林河偏丰幅度最大,为9.15%;70年代,各支流均为偏枯状态,绰斯甲河偏枯幅度最大,达到11.24%,尼日河偏枯幅度最小,仅为0.8%;80年代,除田湾河及松林河外,其余各支流均为偏丰状态;90年代,脚木足河、绰斯甲河及下游的瓦斯河处于偏丰状态,尤其瓦斯河,偏丰幅度达到12.2%,小金川、田湾河、松林河及尼日河处于偏枯状态,但偏枯幅度不大,均为1%左右;2000-2009年,除绰斯甲河及田湾河变化不大外,其他河流均处于偏枯状态,其中脚木足河偏枯幅度达到12.5%。

2.3丰枯段变化特点

与多年平均相比,大渡河干流,丰水段为1960-1969及1980-1999,但1980-1999较1960-1969时段偏丰幅度大;枯水段为1970-1979及2000-2009年,但前者较后者更偏枯。支流与干流丰枯段变化基本一致。

3、 年内分配变化特点

3.1历年径流变化特点

从径流年内分配变化来看,60年代,大渡河干流汛期(6-9月)径流量普遍占年径流的60%以上,尤其是大渡河上游干流的大金、丹巴、支流绰斯甲、小金等,达到65%以上;70年代,大渡河干流各水文站汛期降低至60%以下,非汛期径流增加至40%以上,支流除足木足和康定外,汛期径流量也普遍减小,但仍保持在60%以上;80年代径流又呈现增加趋势,除康定、大泥口、安顺场径流基本无变化外,其他各站汛期径流普遍增加4%左右;90年代,大渡河干流及上游支流径流普遍减少,减少约3%左右;2000年后,各站径流又呈增加趋势,但增加幅度不大,仅为1%左右,基本和90年代径流成果相当。

3.2径流丰枯段变化特点

大渡河干流,丰水段,汛期径流量占比较高,枯水段,汛期径流量占比低。如泸定水文站,丰水段的60年代、80年代,汛期径流量占比约为62%左右,而枯水段的70年代,汛期径流量占比仅为56%左右,枯水段汛期径流占比明显降低。而上游支流也呈现同样的规律,如足木足站,丰水段的60、80年代的汛期径流占比约为65.5%,非汛期占比为34.5%,而70年代的枯水段,汛期径流量占比为59.6%,非汛期径流上升至40.4%。

4、沙坪水文站天然径流量组成特点

图1为大渡河沙坪水文站不同年代径流组成情况统计。由图1可以看出,上游来水占沙坪站水量的64%左右,中游来水占36%左右。从不同年代径流变化情况来看,2000年以前的大渡河干流,泸定以上的上游来水大致均为65%左右,2000年后,上游来水降低至60%,中游来水则由35%增加至40%左右,径流整体呈现略微增加的趋势。同时可以看出,毛头码~沙坪区间集水面积较小,径流占比相对较大,约为9%左右,这是由于毛头码~沙坪区间右岸流域处于青衣江与马边河暴雨区边缘地带,流域雨量较为丰沛,故毛~沙区间径流占比较大。

5、结论

经过上述分析,可以得出:(1)大渡河流域径流年际变化上游较下游剧烈,支流较干流剧烈,且径流丰枯期交替出现。(2)大渡河流域径流汛期占年径流约为60%左右,枯水期约为40%左右,丰水时段汛期径流占比较大,枯水时段汛期径流占比较小。(3)2000年后,大渡河下游径流发生了一定变化,上游来水比例略有下降,中游来水略有增加。

参考文献:

[1]吴付华, 樊明兰, 程琳. 大渡河干流暴雨洪水特性初步分析[J]. 四川水力发电,2013, 32(1):4-7.

[2]程珂, 周东升, 李铭, 等. 大渡河流域近51年降水径流特征分析[J]. 水电能源科学,2013, 31(2):5-8.

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