达州市水资源分布特征分析

曾梓悦,岳世国,史国勋

(四川省达州水文水资源勘测中心,四川 达州 635000)

1 区域概况

1.1 地理位置

达州市位于四川省东北部,大巴山南麓,以山地为主,是川东北地区重点城市,位于川渝陕交汇之处。达州市由2区4县1市组成,分别为通川区、达川区、宣汉县、开江县、大竹县、渠县、万源市。辖区面积16 591 km2,居四川省第4位,地势西南低(盆地丘陵区),东北高(大巴山区)。境内最高处海拔为2 458.3 m,位于宣汉县鸡唱乡大团堡;最低处海拔为222 m,位于渠县望溪乡天关村,相对高差2 236.3 m,海拔悬殊大。地形地貌复杂,大巴山横亘达州北部的万源、宣汉一带,而明月山、铜锣山、华蓥山由北向南分割达州,将其分割为山地、丘陵和平坝,其中,山地占71%、丘陵占28%、平坝大约1%。气候条件差异甚大,北部山区降雨丰沛,丘陵平坝地区相对较少,水资源分布不平衡[1]。

1.2 流域水系

达州市境内中小河流密布,呈树叶脉络状发育,流域地势北高南低,形状呈扇形分布。其中,中河于宣汉县普光乡汇入后河,前河、后河在宣汉县城处汇入州河,然后与巴河至渠县三汇镇注入渠江,最后南流300 km至合川渠江咀汇入嘉陵江。境内流域面积在100 km2以上的河流有53条,1 000 km2以上的干流有15条[2]。

2 降雨分布特征

2.1 年降水量的地域分布特征

受亚热带季风气候条件影响,达州多年平均降水为1 207.3 mm,是全国多年平均降水(648 mm)的186%,是四川省多年平均降水(962.3 mm)的125%,降水充沛,属于湿润～多水带。但降水分布不均,具有山区多而平原少的特点。最多的是东北部的万源,平均为1 332.8 mm/年,最少的是渠县,为1 111.4 mm/年,最多与最少相差221.4 mm/年。一般来说达州市各区县降水的天气情况是大同小异的,年降水量差别不大。造成各区县差别的原因,与地形的影响有密切的关系。达州市东北枕大巴山脉,地势大体是东北高西南低,迎风坡的降雨量多于背风坡,因此由表1可以看出万源宣汉降雨明显多于达川区、通川区及渠县。

表1 达州市各区县多年平均降雨量

2.2 年最大降水量重现期

重现期t=5、10、20、30、50和100年,通过计算,达州市下辖各区县年最大降水量的设计极值见表2。可见,对不同的重现期,当t=50、100年时,万源市、宣汉县、开江县、大竹县的年降雨量均超过1 600 mm,达到多雨～丰水带的标准;当t=5年时,各地降雨量也在1 200 mm以上,达到湿润～多水带的标准。

表2 不同重现期下达州市各区县年最大降水量设计值 mm

2.3 降雨时间分布特征

达州市年均降雨日176 d,各年平均降雨量在1 076至1 270 mm之间。暴雨最早始于4月,5月至6月出现频率增多,7月为出现频率最大月份,最迟可到10月底。5-10月降水量占全年总降水量的77.4%,11月至次年4月的降水量占年总降水量的22.6%。最大24 h降水大于100.0 mm的大暴雨和特大暴雨多出现在6-9月,其中,以7月最为集中。降水主要集中于三伏天前后,多暴雨洪涝,入伏后高温少雨,易形成干旱,7月为全年降水量最多的月份,多年平均为214 mm,1月最少,平均为14.4 mm。受季风影响,降水量年际变化大,最大降雨量出现于2021年,达1 902.9 mm,最小降雨量出现于1955年,为829.7 mm,降雨总的特征是：雨量集中,旱、涝交错,伏天多旱,秋天多雨。

3 地表水资源

3.1 地表水地域分布特征

以河川径流量作为地表水资源量,根据地形地貌、河流特征等下垫面条件计算达州市各区县天然年径流分布。万源市多年平均自产水资源量为32.09亿m3,折合径流深791.55 mm;宣汉县多年平均自产水资源量为29.23亿m3,折合径流深680.46 mm;开江县多年平均自产水资源量为6.34亿m3,折合径流深614.11 mm;大竹县多年平均自产水资源量为12.91亿m3,折合径流深623.5 mm;达川区多年平均自产水资源量为14.73亿m3,折合径流深622.92 mm;通川区多年平均自产水资源量为3.69亿m3,折合径流深507.99 mm;渠县多年平均自产水资源量为9.22亿m3,折合径流深457.25 mm。达州市各区县自产水资源量占比见图1。

图1 达州市各区县自产水资源量占比

3.2 地表水时间分布特征

达州市径流的年内变化与降水量的变化基本相符,由于处于亚热带季风气候区,在水利年内表现为汛期(4-11月)高度集中,枯季(12月-翌年3月)占比较少,有明显的季节性波动。从达州市多年径流量年内变化情况来看(见表3),在水利年内,从2月开始径流逐步上升,7月达到顶峰,从9月逐步下降至翌年1月。年内径流量主要集中在主汛期(5-10月),占全年的75.4%;而枯季11月-翌年2月三个月的径流量仅占全年径流量的17.5%。最大月径流量发生在7月,为20.25亿m3,占全年径流量的18%;最小月径流量发生在2月,为1.51亿m3,仅占全年的1.3%。

表3 达州市多年平均径流量年内分配 亿m3

3.3 不同重现期下地表水资源量

经计算,达州市多年平均径流深为614.0 mm,频率20%、10 %、5% 、33.33%、2%、1%年份径流量分别为700.19 mm、770.39 mm、835.87 mm、872.70 mm、917.95 mm、977.73 mm 。全市及各县(区)不同频率年份地表水资源量计算结果见表4。

表4 不同重现期下达州各区县年最大径流深设计值 mm

4 径流与降雨年际变化

采用变差系数Cv、极值比Km和不均匀系数β进行分析。

Cv值为标准差与平均数之比,反应总体系列离散程度[3]。Cv值越大,表示年际变化越剧烈,易发生洪涝灾害;Cv值越小,表示年际变化越平缓,有利于水资源开发利用[3]。由表5可知,各区县径流深Cv值大于降水量Cv值,说明达州各区县径流深多年变化大于降水量,而各区县径流深Cv值基本持平且Cv值较大。

表5 达州市各区县径流、降雨年际变化

极值比Km为最大值与最小值之比,反映两个极端值的倍数关系,Km值越大,表示年际间丰枯变化频繁等特点[3-4]。由表5可知,达州市各区县径流深Km值均大于降水量Km值,说明各地区径流深不均匀程度较降水量大。

β值为平均值与最大值之比,反映年际变化的不均匀特征[3]。β值越接近1,表示年际变化越均匀[3-4]。经计算达州市各区县径流深β值在0.50～0.62,说明径流年际变化较大,而降雨量β值在0.60～0.84,说明降雨量年际间的变化相对较小。

5 结语

综上所述,达州市的水资源分布有其独特之处,水资源总量上达州市属于较丰沛地区。但在时空分布上又极其不均,上游地区比下游较多,一年中又主要集中于汛期,而七月为最大,枯季或干旱季节水资源又极其匮乏,致使枯季缺雨少水,而到了主汛期又常常连降暴雨,河水猛涨,流量变化极大,极易形成灾害性洪水,大部分水量于洪水期流走,这样极不利于水资源的开发利用。近年来,随着国家加大对水利建设的投入,达州市境内修建了大量的水利工程,一方面起到防洪减灾的作用;另一方面有利于对水资源的调节利用,发挥出推动统一管理水资源的实现的积极作用。