浅析野沟门水库径流特征及其影响因素

2023-01-26 12:34刘晓品
河北水利 2022年11期
关键词:下垫面产流径流量

□刘晓品

径流是大气降水形成的,并通过流域内不同路径进入河流、湖泊或海洋的水流。径流的产生主要通过产流、汇流两个阶段。当降雨量满足了植物截留、洼地蓄水和表层土壤储存后,后续超过下渗强度的雨量,就会继续形成地面漫流,即为产流;径流汇集到附近河网,又从上游流向下游,最后全部流经流域出口断面,即为汇流。从径流产生的过程可以分析,影响径流变化的主要因素包括气候、下垫面、人类活动等。因此,通过径流特征及变化趋势,可以间接分析近年来流域气候、下垫面变化,给出水资源保护相关建议。

1.流域基本情况

野沟门水库水文站始建于1973年,野沟门水库水文站位于河北省邢台市信都区宋家庄乡野沟门村,距邢台市主 城 区48km,东 经114.1081°、北 纬37.1965°,所属河流为海河流域子牙河水系沙河,上游分别有宋家庄川和将军墓川,两川汇于野沟门水库,集水面积500km2,采用高程为大沽基面高程。总库容5040万m3,兴利库容2880万m3,防洪标准100年一遇,校准洪水标准500年一遇,是一座以防洪为主,兼顾灌溉、发电、供水等综合利用的中型水利枢纽工程,该水库于1966年11月开工 兴 建,1976年6月拦洪,1986年竣工验收,2009年—2010年进行了除险加固。

水库上游主要是我区冀家村乡、将军墓镇、宋家庄镇和内丘县部分面积,下游影响范围主要是二个乡镇(将军墓镇、龙泉寺乡)部分村庄,最后汇入朱庄水库。

影响范围:将军墓镇和龙泉寺乡的8个村庄(潘口、前河岔、横岭、半天垴、南野河、上东峪、板桥、庄当)710户2320口 人,房 屋4600余 间;沿 河 耕 地1230亩;影响上游立羊河、野河、野沟门、路家庄4个村410户1180人1200间房屋及耕地的安全;涉及邢左公路庞会大桥及下游朱庄水库和邢台市的安全。

2.流域径流特征

野沟门水文站目前拥有1973年—2021年49年的径流量数据,数据系列较齐全、数据质量较高,年径流量系列的可靠性、一致性和代表性较好,能从一定程度上反映本流域总体的径流特征,可作为本流域径流特征分析的数据来源。

野沟门水文站年径流变化趋势采用滑动平均法进行分析。1973年—2021年间多年平均年径流量为0.6亿m3,从 图1中 可 以 明 显 看 出,1973年、1996年、2016年、2021年的径流量值明显较大,尤其1996年径流量值最大,为2.97亿m3,是多年平均年径流量的5倍,除此之外径流量的年际变化为上下波动状态,无明显剧增或骤降。径流量趋势线呈现出缓慢上升、径流特征总体稳定态势。

图1 1973年-2021年 径流 量

3.径流变化影响因素

3.1 气候因素

气候因素是影响径流变化的最主要因素。高温多雨的气候往往降雨量大、土壤湿度和空气湿度大、蒸发量少,这种情况下产流过程损耗少,径流量就大;而在干旱的气候降雨量相对较少,土壤湿度和空气湿度小,前期影响雨量主要满足土壤下渗、空气蒸发等,产流过程中雨量损耗多,径流量就小。

3.2 下垫面因素

流域的下垫面影响因素主要表现在地形(比如高程、坡度、坡向)、地质(比如土壤类型)、植被(比如植被类型、分布、水理特性)及具有调蓄作用的湖泊、坑塘等。下垫面对垂向运行的水的再分配形成了不同的径流成分,对侧向运行的水的再分配形成出口断面的流量过程,从而影响整个径流。因此,流域下垫面是径流形成的重要影响因素。

3.3 人类活动因素

人类活动对径流的影响分为直接影响与间接影响。直接影响是指人类活动使径流环节发生直接改变,如修建水库、跨流域引调水、城市供排水等,均使径流的量、质发生变化。间接影响是指人类活动通过改变流域下垫面、人为调节局部气候,以间接方式影响径流,如植树造林、人工降雨、路面硬化等。

4.结论及建议

一是野沟门水库周边流域几十年来径流量趋势线呈现出缓慢上升、径流特征总体稳定态势。

二是通过径流量趋势线缓慢上升可以看出,本流域径流量有逐年缓慢增大趋势,尤其是近几年上升速度比1996年之前要快。考虑到近年来本流域气候变化不明显,雨量丰枯水平变化不大,因此主要考虑人为因素影响:通过跨流域调水、生态补水等措施,增大了流域蓄水量;通过地下水超采综合治理,流域浅层水位埋深逐年上升,土壤含水量逐年增大;经济发展带来的交通条件改善,土地硬化率逐年增大,导致下渗率越来越小等。

径流是河道、湖泊、地下水的重要补给水源,是水循环的基本环节,是水文水资源中最活跃的因素。保证径流丰盈对流域水文水资源具有重要且深远的意义。大力实施跨流域调水、生态补水、地下水超采治理等政策措施,对改善流域环境、丰富水资源具有积极影响。□

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