黄 旭,曹国忠
(水利部松辽水利委员会,吉林 长春130021)
绰尔河流域总面积17 736 km2,北邻雅鲁河,南邻洮儿河,东临嫩江,西侧以大兴安岭山脉为分水岭与海拉尔河相邻。绰尔河流域水系发达,支流众多,主要支流有塔尔气河、莫柯河、柴河等8 条。流域属中温带大陆性季风气候区,春季干燥多风,夏季温热多雨,秋季晴冷温差大,冬季严寒而漫长。流域多年平均降水量426.5 mm,从上游到下游逐渐减少,且降水主要集中在汛期。
受季风影响,降水量在年内分配不均,6 至9月降水量约占全年降水量的80.1%~85.5%,春季降水量占全年的13%,冬季降水很少,约占全年降水量的2.8%以下。降水量在年际间变化也较大,历年最大年降水量555.8~988.3 mm,最小年降水量75.9~241.2 mm。
绰儿河流域径流主要来源于降水补给。全流域多年平均径流量为20.80 亿m3。中下游的文得根、两家子两个水文站经还原计算后,与上游塔尔气站具有较好的一致性与代表性。径流量年内分配与降水量基本一致,汛期径流量占全年的83%左右,最小值一般出现在1 至3月份。
绰尔河流域塔尔气、文得根、两家子站天然年径流量资料均为1956—2010年。采用P-Ⅲ型频率曲线适线法推求各代表站不同频率的设计年径流量,计算成果见表1。
表1 绰尔河水文站1956-2010年径流保证率计算成果表
流域多年平均地下水资源量为48 610.52 万m3,其中山丘区多年平均地下水资源量为36 215.66万m3,平原区多年平均地下水资源量为13 060.44万m3,平原区与山丘区地下水资源量的重复计算量为665.58 万m3。流域内山丘区局部地区多年平均地下水可开采量为5 537.11 万m3;平原区多年平均地下水可开采量为10 844.78 万m3。
绰尔河流域汛期多受西风带系统的影响,造成暴雨的天气系统大多为蒙古低压、贝加尔湖低压(气旋)。由蒙古移来的气旋或低压由于大兴安岭东坡陡峭,迫使气流抬升辐合,有利于降水,往往在这一带山麓出现暴雨中心。绰尔河流域暴雨中心多在中上游,降雨从上游到下游逐渐递减。暴雨移动规律一般是从大兴安岭东南坡移向小兴安岭西南坡,最后移出该流域。
绰尔河流域洪水主要是由暴雨造成,故发生时间与暴雨同期。年最大洪峰流量多数出现在每年6月至9月,7月至8月份居多,最大洪峰流量多发生在7月至8月份。据各水文站资料统计,7月至8月份洪峰出现次数约占汛期洪峰出现次数的70%~85%。洪水历时一般在15 d 左右,主峰多集中在3 d 内。由于绰尔河属于窄长型,上游属于山区,下游属于丘陵、平原区,因此洪水传播时间较短,大水时只有1 d,小水时则有2 d。
经过对嫩江干流及邻近支流各水文站历史洪水的综合分析考证,确定1998年洪水在绰尔河塔尔气站、文得根站和两家子站为1897年以来的第1 位,重现期为114年。各水文站洪水成果见表2。
表2 松花江流域防洪规划绰尔河流域各水文站洪水成果表Qm:m3/s;W:108 m3
绰尔河流域文得根水文站以上为山区,植被较好,水土流失较轻,产沙量不大,文得根水文站以下河道开阔,植被条件较差,两岸地势低平,是主要的产沙区。
下游两家子水文站多年平均悬移质输沙量为41.14 万t,实测最大年输沙量250.1 万t(1998年),最小年输沙量0.63 万t(2001年)。多年平均悬移质侵蚀模数为26.47t/(km2·a)。多年平均含沙量0.183 kg/m3;含沙量年际变化较大,历年最大含沙量1.71 kg/ m3,最小含沙量为零,一般在结冰期出现。
绰尔河流域地处我国寒冷地区,冬季严寒而漫长,属于封冻河流。根据文得根水文站及两家子水文站的冰情资料统计,开河流冰期一般在4月份,多年平均流冰天数为10~23 d,封河流冰期一般在11月份,多年平均流冰天数为18~28 d。多年平均封冻期为117~131 d。历年最大冰厚1.5 m,历年最大冰块尺寸为25 m×20 m,相应流速为0.57 m3/s,开河形式为文开河。
2013年绰尔河流域供水量4.67 亿m3,其中地表水供水量2.65 亿m3,占57%;地下水供水量2.02 亿m3,占43%。用水量为4.67 亿m3,其中生活用水、生产用水分别为0.10 亿m3、4.57 亿m3,分别占总用水量的2.1%、97.9%。生产用水中,农业用水、工业用水分别为4.33 亿m3、0.24 亿m3,农业用水占总用水的94.7%。
绰尔河流域现状水资源总量开发利用程度为21.1%,其中地表水开发利用程度为12.7%,相对较低;地下水开发利用程度为123.4%,局部地区存在地下水超采现象。
综上所述,绰尔河流域年内径流分配不均,年际变化较大,径流、泥沙分布主要集中在汛期,地表水开发利用程度较低,局部地区存在地下水超采现象。随着工农业生产的快速发展,人口数量的增加,流域内各行业对水资源的需求呈逐年增长趋势。特别是在在灌溉临界期5~6月份,下游可引水量有限,制约了流域农业灌溉的发展,因此需要研究新建水利调蓄工程,合理利用汛期雨洪资源。