汉江流域汉中段水文特性分析

王延安

（汉中水文勘测局 陕西 汉中 723000）

汉中市位于陕西省西南部，地处秦巴山区，流域区间地形复杂，气候多变，暴雨洪水灾害频发。像1981年汉江特大洪水，1990年、1998年汉江大洪水，2000年镇巴、西乡暴雨泥石流和2002年佛坪县的特大暴雨洪水灾害时有发生。暴雨洪水灾害每次造成社会经济损失都较严重，并且局地暴雨洪水灾害更是连年不断，分析研究汉中段汉江流域水文特性，为汉中市防汛减灾，为汉江平川段防洪保安充分发挥水文部门的作用。

1 流域概况

汉江发源于汉中市宁强县嶓塚山，由西向东横贯秦岭巴山之间，流经宁强、勉县、南郑、汉台、城固、洋县、西乡 7县（区）后，入安康市地界。流域内呈两山加一川的地势结构，汉江源头至武侯镇水文站以西83.1km为秦巴山地峡谷段，武侯镇水文站至洋县黄安坝118.3km为汉江上游平川段。流域内支流众多，水系发达，河流多属山溪性河流，河网密度达1.5km/km2以上，河网呈南北流向排列于汉江两侧，显现为扇形且不对称，北部山区流域面积大于南部山区流域面积。其中，流域面积大于1000km2的河流有沮水，褒河、湑水3条，流域面积在500km2～1000km2之间河流的有玉带河、漾家河、濂水河、冷水河4条，各级支流流域面积大于100km2以上的河流达40多条，汉中境内河网现设有14处水文站（水位站）和66处报汛站，这些站点基本能够控制住流域的雨水情变化情况。

汉江干流上设有武侯镇水文站、汉中水文站、洋县水文站，三站1990年均被确定为国家重要水文站。武侯水文站流域集水面积3092km2，控制汉江干流河长83.1km；汉中水文站流域集水面积9329km2,控制汉江干流河长134.5km；洋县水文站流域集水面积14484km2，控制汉江干流河长201.4km。流域内山地地形北陡南缓，一般海拔高程在1500m～3000m之间，高出汉中盆地1000m～2000m，山区面积占流域总面积75%以上，地质多为花岗岩和沉积岩组成。盆地地势较为平坦，平均海拔高程500m左右，平川段宽度在5km～25km之间，汉江两岸地形多为浅山丘陵和多级阶地，地面坡度一般在1°～10°之间，地质为红色亚粘土和黄土组成，植被覆盖率56%，森林覆盖率50.12%，农业种植以旱作物和水稻为主。

汉中为亚热带湿润半湿润地区，四季变化明显，干湿、冷暖差异比较大。根据资料分析表明，年平均气温15.0℃左右，最热为7月,月平均气温27.0℃左右,最冷为 1月,月平均气温2.0℃左右，年日照1552.6h，年平均相对湿度79%，早霜始于11月中旬，晚霜始于3月中旬，无霜期238d。

2 降雨特性分析

经对汉中河网各条河流水文站、雨量站建站以来的历年资料进行分析研究，可以看出，干支流上游山区为降水量高值区，年降水量一般在1000mm以上，降水量由南向北递减，呈南大北小之态势。流域内共有两个暴雨中心，宁强县铁锁关一带和南郑县喜神坝一带，多年平均年最大降雨量为汉中南部山区南郑县小坝雨量站，多年平均降雨量为1509.3mm。小坝雨量站年最大出现在1983年，年降雨量为2652.4mm。年最小降雨量为汉中北部山区宝鸡市凤县平坎雨量站，年降雨量只有266.2mm，最大年降雨量是最小年降雨量的10倍。单月最大降雨量出现在1981年8月宁强县庙坝雨量站，月降雨量大819.1mm，相当于其他地区多年平均降雨量。降水量年内分配主要集中在5月份～10月份，它占年降水量的84.0%以上；尤其是7月份～9月份，它占年降水量的52.0%以上；冬季12月至次年2月降水量较小，不足全年的2.5%。

汉江上游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，大范围的降水易造成洪涝灾害。

3 暴雨洪水特性

3.1 暴雨成因分析

由于流域地处我国东南湿润地区和西北干旱地区的过渡带，属大陆性季风气候。夏秋两季季风影响明显，受西伸太平洋副热带高压和河西走廊切变云系、四川盆地热带低压气旋涡流云系的控制和共同影响，形成汉中汉江上游流域夏季气候热且降雨多的特征。尤其是7月至9月受其空中云系影响，流域内强对流天气暴雨时有发生。一般有雷暴雨和霖暴雨两种，雷暴雨笼罩面积小、强度大、历时短，经常造成局部洪涝灾害。而霖暴雨笼罩面积大，降雨强度相对较小，历时长，往往造成大面积的洪水灾害。像“02·6”佛坪县的特大暴雨，形成原因主要是新疆冷空气东移南下，西南暖湿气流交汇，引发对流系统异常活跃，在汉江流域北部山区地区引发强降水。暴雨中心位于佛坪县沙坝村，暴雨量为461.6mm。这场特大暴雨使佛坪县境内所有河流河水暴涨，出现了超500年、达1000年的罕见洪水，给佛坪县造成巨大的损失。由于暴雨强度大、历时短、破坏性强，全县受灾人口达3.49万人，冲毁道路桥梁、通讯线路、电路、工厂、学校、单位、农田、闸坝等设施，直接经济损失5亿元。

3.2 暴雨洪水分析

汉江流域洪水形成的特点，主要是受汉江上游流域降雨影响。由于流域下垫面因受地质构造和水流侵蚀作用，峰岭峻峭。山区降雨，比降大，汇流速度快，很容易形成破坏力强的山洪、泥石流洪水。洪水陡涨陡落，多呈现为峰高量小的单式峰，也有因降雨历时长，汇流叠加的“多式峰”，洪水过程一般在1d～3d左右。如“02·6”佛坪县的特大暴雨，洪水过程从6月9日零时到10日零时结束，洪水过程仅24h。在汉江平川段洪水相对汇流慢，峰高量大的单式峰或汇流叠加的“多式峰”，洪水过程一般3d～5d。如“98·8”暴雨洪水，主要降雨区在宁强、勉县、留坝、佛坪一带，降雨从19日到21日结束，20日汉江支流玉带河铁锁关水文站、沮水河茶店水文站、漾家河元墩水文站、褒河马道水文站洪水超警戒流量、胥水河升仙村水文站超保证流量，各支流洪水汇流到汉江干流武侯水文站控制断面为21日零时洪峰流量3850 m3/s（超保证流量3000m3/s），到汉江干流汉中水文站控制断面为21日7时洪峰流量6370m3/s（接近保证流量 6500m3/s），到洋县水文站控制断面为21日14时洪峰流量 9010 m3/s（超保证流量 8000m3/s），整个洪水过程3d时间。

4 径流量特性

通过实测资料，分析河网内各条河流内水文站测得的径流分配规律和年际变化特征，结果表明汉江上游径流量主要来源于降水补给、地下水补给和冬季降雪补给。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9月，冬季12月至3月为枯水期。

径流量年内分配不均，主要集中在夏汛7月份～10月份，占全年水量的67.7%。4月、5月、6月、11月份径流量占年平均径流量的23.7%；冬季12月份至3月份径流占年平均径流量的8.56%，最大月份径流量占年径流量的20.8%。年径流量的年际变化大，变差系数Cv值历年计算为0.65～0.67。从资料分析可知，干流上游武侯镇站年平均径流为12.7亿m3；汉中站（1971年～2008年以后38年资料）年平均径流为32.0亿m3；洋县站（1953年～2008年以后56年资料）年平均径流为60.6亿m3，根据上下游站资料分析可以看出，1954年～1956年、1961年～1964年、1967年～1968年、1980年～1984年、1988年～1990年为丰水年组。洋县站最大年径流量为142亿m3，发生在1981年，最小年径流量为18.3亿m3，发生在 1997年。

5 结语

本文选择了汉江上游干流代表站武侯镇水文站（1952年～2008年之间57年资料）、汉中水文站（1971年～2008年之间38年资料）、洋县水文站（1953年～2008年之间56年资料）历年资料进行归类分析，探讨汉中段流域水文特征，数据翔实可靠。通过分析，对汉江上游水文特性可得出以下结论。

（1）汉江上游流域降水量的年际变化较大，存在着明显的丰枯交替性，大范围的降水易造成洪涝灾害。汉江干支流上游山区为降水量高值区，年降水量一般在1000mm以上，降水量由南向北递减，呈南大北小之态势。

（2）由于大陆性季风气候条件和特殊的自然地理状况，使得汉江流域洪水汇流速度快，很容易形成破坏力强的山洪、泥石流洪水。洪水陡涨陡落，多呈现为峰高量小的单式峰，洪水过程一般在1d～3d左右。

（3）汉江上游径流量主要来源于降水补给、地下水补给和冬季降雪补给。降水补给形成的径流量占多年平均年径流量的80%以上。

（4）在丰水年系列中武侯镇水文站、汉中水文站、洋县水文站年径流量，无长期持续性，不存在趋势性，但存在周期。

掌握该流域暴雨洪水形成的条件和变化规律，对制作洪水预报进行防洪抗洪和水利建设具有重要的促进和保障作用。陕西水利