祁 琦

（陕西省水文水资源勘测中心,陕西 西安 710068）

1 县域概况

黄陵县地处黄河中游黄土高原南缘,陕西省中部、延安市西南角,素称“陕北南大门”。全县土地面积2292 km2,人口12.7 万人,年生产总值GDP 达169 亿元,煤炭资源丰富,人文旅游资源得天独厚,耕地多、质地好,利于综合发展农林牧业,农作物种植种类较多,盛产苹果。

黄陵承启黄土高塬和关中盆地,地势西北高,东南低,略倾斜,属鄂尔多斯台地,为黄土高原沟壑区,分西部梁峁、川道河谷、东部塬面三个地貌单元,地表广泛覆盖黄土层,平均海拔1200 m,东西高差1022 m,森林植被有天然林、天然草场和人工林,总面积246.8 万亩。

境内四季分明,冬春干寒少雪,夏秋温热多雨。多年平均气温10.4℃,年日照时数平均2313 小时,日照充足,无霜期184 天。盛行西风或西北风,平均风速3.3 m/s。

县境内河流皆属渭河一级支流北洛河水系,5 条主要河流中北洛河、葫芦河为过境河流,葫芦河、沮河、连达沟、慈乌河是北洛河右岸主要的一级支流。沮河自西向东穿越黄陵县腹地,是黄陵县政治、经济、文化中心的聚集带,全县80%的国土面积、76%的人口、96%以上的经济总量和85%的自产水资源分布在沮河流域。

2 降水量

2.1 年降水资源量

将全县划分为“沮河双龙区”“沮河店头区”“沮河县城区”“淤泥河区”“葫芦河区”“慈乌河区”六个水资源综合利用五级分区分析评价。

选用县境内9 个、周边 11 个,共计20 个雨量观测站1956年～2020年65年系列年月资料,用泰森多边形法,计算各水资源利用分区及全县的逐年降水深、降水总量,见表1。

表1 黄陵县水资源综合利用分区年降水量成果表（1956年～2020年）

2.2 降水量时空分布特点

（1）降水量的地区分布

从绘制的1956年～2020年黄陵县多年平均年降水量等值线图,可以看出：黄陵县年降水量总的趋势是南部大于北部,西部大于东北,山丘区大于川道、台塬区。县境内有一个降水低值区和一个高值区,低值区分别在沮河上游川道上畛子、兔落尾至仓村、隆坊源区一带,以隆坊塬区最小,降水量小于550 mm；高值区分布在沮河上游河源区、柳芽川上游、燕尾河上游、建庄川中上游一带,降水量大于600 mm,以建庄川上游为最大,降水量大于650 mm 以上。沮河中游、葫芦河、淤泥河上游、慈乌河降水量在550 mm～600 mm 之间。

（2）降水量的年内分配

选取上畛子、隆坊、黄陵三个资料系列长、观测质量好的区域代表雨量站,进行多年平均年内季节分配分析。

黄陵县域降水量年内分配极不均匀,降水量一般集中在7 月、8 月、9 月,占年降水量的55%以上；连续最大四个月降水量发生在汛期6 月～9 月,占年降水量的66%以上；最大月降水量发生在7 月,占年降水量的21%左右；最小月降水量发生在12 月,占年降水量的0.6%～0.8%；最大月是最小月的26.0～38.9 倍。

（3）降水量的年际变化

黄陵县年降水量变差系数Cv的地区差异较小,其变化范围在0.20～0.26 之间,最大的隆坊站为0.26,最小的上畛子站为0.20。沮河中上游山丘区在0.2～0.23 之间,建庄川上游及沮河下游、在0.24～0.25 之间,淤泥河、葫芦河区为0.26。

选用雨量站的极值比Km在2.5～4.5 之间,最大的建庄镇站为4.5,最小的上畛子站为2.5。说明黄陵县降水量的年际变化较大。

2.3 降水量变化趋势

（1）分年代降水量变化情况

对黄陵县选用代表站分年代多年平均降水量进行统计,并与1956年～2020年多年平均降水量对比表明：20 世纪90年代、70年代降水量普遍偏少,以90年代偏少幅度最大；20 世纪50年代、80年代及21 世纪10年代降水量代表站偏大和偏小差异较大, 既有偏大又有偏小, 变化幅度稍大；20 世纪60年代及21 世纪20年代年降水量普遍偏大,以21世纪20年代偏多最大,20 世纪60年代次之。区域间各年代降水量变化幅度相对较小。黄陵县代表站分年代降水量变化分析见图1。总体来说21 世纪20年代年降水量最丰、20 世纪60年代次之；20 世纪80年代和21 世纪10年代基本处于平水期,20 世纪90年代降水量最枯、20 世纪70年代次之。

图1 选用站各年代降水量变化过程图

（2）降水量变化趋势

点绘黄陵、上畛子、隆坊三个雨量代表站1956年～2020年65年降水量过程线可以看出：在分析的65年系列中三处雨量站年降水量大多数年各站丰枯基本对应；处于快速的丰平枯交替变化状态均较快,连丰、连枯水年一般以2年出现最多,3年次之,基本无连续4年以上的丰水、平水和枯水期,表明区域年降水量的连丰、连枯期出现周期较短,丰枯在地域上表现基本一致。见图2,分析各站年降水量过程变化趋势线可见,三站基本处于丰、平、枯交替波动出现的状态,无明显增大或减少的变化趋势。

图2 代表站降水量过程及变化趋势线图

3 地表水资源

3.1 年地表水资源量

选取县域内及邻近区域黄陵、张村驿、交口河3 处国家基本站水文站作为黄陵县境内地表水资源量及地表水时空分布特征的分析基础依据。在收集各站基本情况和历年月年径流资料、水库及灌区资料、工农业用水等资料基础上,对相关站年年径流量进行了插补延长,并逐站逐年还原和进行系列一致性检查。

利用1956年～2020年黄陵站长系列径流资料,并结合区域降水特征和自然地理条件,分析计算黄陵县多年平均年天然地表水资源量1.1 亿m3,折合径流深49.5 mm。其主要产水量为沮河双龙区,占黄陵县多年平均自产年天然地表水资源量的46.1%,见表2。

表2 黄陵县水资源分区不同频率年天然径流量表(1956年～2020年)

3.2 地表径流时空分布特点

（1）年径流量的地区分布

受降水、地形、下垫面等因素的影响,黄陵县年径区分布不均,南北差异较大。绘制1956年～2020年多年平均径流深等值线图表明：境内年径流深呈现由西南向东北、山区向平原逐渐递减的趋势。最低区为隆坊、仓村塬区至上畛子河川地带,径流深约40 mm～45 mm；最高区在建庄川上游山区,径流深在75 mm 以上；沮河上游山区、建庄川中游、沮河下游县城以南部分地区径流深在50 mm 以上。

（2）年径流量的年内分配

径流的年内分配主要受降水年内分配的影响。黄陵县年径流量年内分配的总体特点是：年内分配不均,年径流量的55.6%集中在连续最大四个月7 月～10 月,最大月径流量出现在9 月份,占年径流量16.1%；最小出现在2 月份,占年径流量3.9%,最大月是最小月的4.1 倍；汛期6 月～9 月径流量占年径流量的47.8%,春夏秋冬径流量分别占全年径流量的18.1%、31.7%、30.0%、12.8%,见图3。

图3 黄陵站多年平均径流量年内分配柱状图

（3）径流的年际变化

地表径流的年际变化主要受降水的影响,与降水年际变化较相似,但同时还受下垫面等因素的影响,径流年际变化一般比降水量更为剧烈,地区间差异也更大,见表3。

表3 黄陵水文站径流量年际变化统计表 单位：万m3

3.3 地表径流变化趋势

统计沮河黄陵水文站1956年2020年各年代均值及距平值,见表4。在黄陵站65年系列中,20 世纪50年末、70年代、90年代年径流量比多年均值偏少,20 世纪90年代偏少最大,比多年均值偏枯25.4%,依次为70年代、上世纪50年末；本世纪10年代基本与多年均值持平,20 世纪60年代、80年代、21 世纪20年代比多年均值偏多,80年代偏多最大,比多年均值偏丰17.8%。

表4 沮河黄陵水文站1956年～2020年各年代均值及距平统计表

从变化的时段看,20 世纪80年代以前的35年,处于枯、丰、枯、丰交替状态,从90年代开始的后30年,呈现处枯、平、丰状态。

4 地下水及水资源总量

4.1 地下水资源量

黄陵县属陕北黄土高塬半干旱水文地质区,地下水多为松散岩类孔隙地下水和基岩（碎屑岩类）孔隙裂隙地下水。区内塬面比较平坦,沟谷切割较弱,由于塬面集水面积大,储水条件相对较好,地下潜水位埋深一般在45 m～80 m,水位埋深较深的大于百米,一般含水层厚30 m～75 m,单井涌水量可达0.01 m3/s～0.1 m3/s,局部可达0.1 m3/s～0.5 m3/s。

境内沮河川道河谷稍富淤积层潜水和基岩承压水。基岩承压水以白垩系志丹群第二阶段,侏罗系延安组第一阶段最优。井深20 m～100 m,单井涌水量380 m3/d～600 m3/d。