乐都县八里桥水文站测站特性分析

2015-09-11 01:03李金宝等
现代农业科技 2015年14期

李金宝等

摘要 介绍引胜沟八里桥水文站的基本情况,从测验河段水流形势、上游来水来沙及水沙特性、断面冲淤变化、水位流量关系、单沙断沙等方面对湟水民和水文站的特性进行分析,以期为水文测报工作提供参考。

关键词 八里桥水文站;测站特性;青海乐都

中图分类号 P331 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)14-0203-02

八里桥水文站系引胜沟主要控制站,在青海省乐都县境内,位于北纬36°31′、东经102°24′,至河口距离7.0 km,使用85基准基面,集水面积481 km2,控制着引胜沟八里桥以上水量、沙量的变化,通过分析,找出流域各水力因素在测验断面上的变化规律,掌握其测站特性,对于进一步搞好水文测、报、整,优化测验方案具有重要意义。

1 流域概况

引胜沟为湟水一级支流,发源于乐都县和互助县交界处的扎科岭,河源海拔4 136 m。干流上段称为大西沟,小西沟、直沟在仓家峡汇入后下段称为引胜沟。土官沟在寿乐镇土官口村汇入,马圈沟在寿乐镇赵家寺汇入。干流自西北流向东南至仓家峡转由北向南流,在碾伯镇水磨营注入湟水,河口海拔1 962 m,干流全长51.9 km,流域面积484 km2,河道落差2 174 m,河道平均比降41.9‰。河床为砂砾石组成[1-2]。引胜沟为山溪性河流,溪流湍急,径流以降水补给为主,流域内降水量从上游到下游递减,上游年降水量为555.1 mm,下游为385.1 mm。降水量多集中在汛期。

2 气候特征

乐都县地处青海省东部,属湟水中游地区。北部和南部中高山区属凉湿半干旱、半湿润农、牧、林气候区;中部湟水谷地和部分浅山地区属暖温干旱半干旱农、牧、林气候区。根据海拔、气候、土壤、植被、地貌和农业条件的不同,将乐都县分为湟水河谷地区、浅山梁峁地区、脑山湿凉地区和石山林草水源涵养区[3]。区内多年平均气温9.8 ℃,极端最高气温35.1 ℃,极端最低气温-23.6 ℃;最大冻土层深0.86 m,多年平均雷电日32.8 d,最大风速16 m/s,无霜期142 d,夏无酷暑、冬无严寒,是省内的最暖区之一,年日照时数为2 650 h,日照时间长,总辐射量大,并由东向西递增。多年平均降雨量为362.3 mm,是青海省降水量较多的地区之一,多年平均蒸发量为840.4 mm。多年平均降水量为372.7 mm,最大年降水量494.2 mm,出现在1967年;最小年降水量249.6 mm,出现在1982年;多年平均年蒸发量为935.2 mm,一日最大蒸发量15.3 mm,发生于1980年8月23日;一日最小蒸发量0 mm。最大年蒸发量1 189.1 mm,发生于1969年;最小年蒸发量794.6 mm,发生于2007年。

3 测站基本情况

1960年5月由青海省水利电力厅设立为引胜沟八里桥水文站,1961年撤销;1966年8月13日由青海省水文总站重设,位于青海省乐都县寿乐镇八里桥村,1974年1月1日基本断面下迁84 m,为八里桥(二);2003年4月基本断面上迁790 m,从1995—2003年为汛期站,2004年测验方式改为常年站,站名为八里桥(三)站。该站离西宁市70 km,离乐都县城5 km,交通条件便利。观测项目有水位、流量、泥沙、蒸发、降水、比降、气温等7项。多年平均流量2.69 m3/s,实测最大流量157 m3/s(1993年8月7日),最小流量0 m3/s,最大年径流量1.384亿m3;最大水深3.4 m,最大流速6.32 m/s,最大平均流速4.92 m/s,最大水面宽31.2 m,最高水位2 084.27 m,最低水位河干;最大含沙量550 kg/m3,最大年平均输沙率20.2 kg/s,多年平均输沙率10.3 kg/s,最大年输沙率2 740 kg/s,最大年输沙量63.6万t,最大年输沙模数1 370 t/km2;多年平均降水量为362.3 mm,年最大降水量494.2 mm,年最大蒸发量1 189.1 mm。

测验断面:基本断面上游900 m处,有一宽5.1 m的公路桥,新断面在桥上游9.5 m处,断面上游55.5 m处右岸建有一消力坎,左岸40.2 m处马家湾沟汇入,暴雨时形成洪水,左岸13.7~23.2 m处有一高2 m的调水坝。断面上游为弯道,下游较顺直,主流靠右岸。基本水尺断面兼比降下断面,比降上断面距基本水尺断面20.3 m,浮标中断面在基下20 m处,浮标下断面距中断面60 m。浮标中和下断面间距60 m。

4 径流特性

由于流域内降水条件相对较好,地表水主要由自然降水补给,且地形复杂,河道短促,自然调蓄能力较差,地表水年际变化和季节性变化较大。径流年内分配与降水基本相同,径流的季节变化主要取决于降水的季节变化(表1),也与冰雪融水的补给有关。冰期径流主要依靠地下水补给,这段时期的径流相对较稳定[4]。

由表1可以看出,多年平均径流量年内分配8月最大,占多年平均年径流量的19.4%;其次为9月,占全年径流量的18.0%;多年平均连续最大4个月径流量出现在7—10月,占多年平均径流量的63.7%,最小月径流量出现在3月,占全年径流量的0.97%。

5 洪峰特性

引胜沟属山溪性河流,河道比降大,由融雪、降水产生,洪水暴涨暴落,起涨特别快,落水过程稍慢,洪峰历时短,洪水漂浮物较多。洪峰过程与暴雨中心沿上下游的移动位置、降雨强度、降水量的多少有关。洪水主要发生在春、夏、秋3季,春季洪峰多发生在4月,主要为融冰雪造成,一般历时约20 h,一般较之伏汛时的洪峰流量小。夏、秋2季洪水主要与降水的年内变化有关,洪水主要由暴雨形成,暴雨和洪水在时间上具有很好的相应性,一年中暴雨期为7—9月,较大洪水出现时间大多集中在此期间,最大洪峰流量多发生在7月、8月,一般历时1~3 d。根据八里桥站实测最大流量资料进行频率分析,确定Cs/Cv=3,Cv=0.697,Xc=58.7,即八里桥(三)水文站测洪能力为30年一遇(P=3.33%,Q=144 m3/s,H=2 086.84 m),防洪能力为50年一遇(P=2%,Q=164 m3/s,H=2 086.95 m)。endprint