簡介: 分析了梧桐河流域自然地理概況及降水、蒸發(fā)、暴雨洪水、徑流、水質(zhì)等水文特性。
關(guān)鍵字:地理概況;水文要素;水文特性;梧桐河。
1 自然概況
梧桐河流域位于黑龍江省東北部湯原縣、鶴崗市及所轄蘿北縣境內(nèi),在東經(jīng)129°40′~130°53′與北緯47°11′~48°04′之間,梧桐河是松花江下游左岸較大支流之一,發(fā)源于小興安嶺山脈,邵家店北溝,流域面積4565km2。梧桐河流域地處小興安嶺東麓與三江平原交匯處。西部為小興安嶺東南麓,北部與嘉蔭河流域接壤,東部與嘟嚕河流域毗鄰。上游小興安嶺東南山地為林區(qū),有七個(gè)林場。干流兩岸有鶴北鎮(zhèn)、寶泉嶺農(nóng)墾分局、梧桐河農(nóng)場場部、三個(gè)城鎮(zhèn)和許多居民點(diǎn)。流域的西南部鶴崗市為我國重要煤碳生產(chǎn)基地,主要水利工程有中型水庫2座,小型水庫1座,是鶴崗市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民生活用水的主要水資源。
1.1 地形地貌梧桐河流域地勢為西北高,東南低,鶴北林業(yè)局以上及西北部為山區(qū),山地起伏較大,坡度較陡,峰巔連綿,河谷縱橫,海拔在200~1022m,植被多為森林覆蓋,有各種雜樹、松樹很少,混交林多,有榆樹、樺樹、黃波力、水曲柳等,山腳下及河流兩岸多為柳樹、雜草、農(nóng)作物等。鶴北林業(yè)局以下及鶴崗市東南部為平原區(qū),地勢平坦開闊,土質(zhì)肥沃,為開墾的耕地,海拔在70~100m之間。
梧桐河流域上游山坡多為斑狀花崗巖及麻巖組成,表層有很薄的腐質(zhì)土。在河流兩平原區(qū)多為沖積層,表面是黑壤土,厚度在0.5~0.8m左右,下層完全是細(xì)沙及卵石,河流兩岸洼地為沼澤土、草甸土。
1.2 水系梧桐河水系為羽毛狀,上窄下寬,流域平均寬大于35km,最大寬度為50km。右岸支流發(fā)達(dá),較大一級支流在梧桐河右岸。有老梧桐河、西梧桐河、嘎拉基河、細(xì)鱗河、大石頭河和鶴立河,占流域總面積的62%,其中流域面積大于300km2以上的支流有鶴立河、細(xì)鱗河。最大支流為鶴立河,其次為細(xì)鱗河,占流域總面積的16.8%和14.0%。寶泉嶺站上游右岸較大支流流域面積占該站集水面積的63.2%。區(qū)域內(nèi)發(fā)生的暴雨產(chǎn)生的洪水對該站有很大的影響,梧桐河水系見圖。
1.3 氣象特征梧桐河流域處于中高緯度地區(qū),屬大陸性季風(fēng)氣候,7月上旬至8月下旬,受東亞季風(fēng)、太平洋付熱帶高壓北進(jìn)影響,冬季受西伯利亞冷空氣入侵控制。四季變化明顯,干濕、冷暖差異較大。夏季天氣炎熱多雨,有暴雨和連續(xù)陰雨天氣,并受北上臺(tái)風(fēng)影響,冬季寒冷干燥,降水偏少;秋季早晚涼爽,降水減少;春季干旱多大風(fēng),有沙塵天氣。流域內(nèi)多年平均氣溫在1.5~3.6℃之間,年內(nèi)7、8月份最熱,最高氣溫37.7℃;1、2月份最寒冷,最低氣溫-38.8℃。無霜期145天左右,結(jié)凍天數(shù)190天左右,凍土層深1.4~2.0m。
2 水文特性
2.1 降水
2.1.1降水地區(qū)分布
梧桐河流域降水量時(shí)空分布不均,干支流上游山區(qū)為降水量高值區(qū),年降水量一般在600mm以上,并由西向東、由北向南遞減,鶴立河下游平原在550mm以下,山區(qū)明顯大于平原區(qū)。
2.1.2降水量的年內(nèi)分配
梧桐河流域降水量年內(nèi)分配極不均勻,雨季主要集中在6~9月份,占年降水量的75.5%以上;冬季12月至次年3月降水量較小,不足全年的4.3%。降水量年內(nèi)分配見表1.1。
表1.1 梧桐河流域各站多年平均降水量年內(nèi)分配表 單位:mm
名稱 | 1月 | 2月 | 3月 | 4月 | 5月 | 6月 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 12月 |
王家店 | 4.5 | 5.3 | 10.4 | 23.5 | 49.2 | 97.4 | 133.9 | 146.2 | 68.1 | 30.8 | 12.6 | 7.4 |
百分比(%) | 0.8 | 0.9 | 1.8 | 4.0 | 8.3 | 16.5 | 22.7 | 24.8 | 11.6 | 5.2 | 2.1 | 1.3 |
寶泉嶺 | 4.1 | 4.8 | 10.1 | 26.7 | 49.9 | 96.8 | 121.6 | 138.2 | 65.4 | 34.4 | 10.1 | 7.0 |
百分比(%) | 0.7 | 0.8 | 1.8 | 4.7 | 8.8 | 17.0 | 21.4 | 24.3 | 11.5 | 6.0 | 1.8 | 1.2 |
鶴崗 | 3.6 | 5.0 | 9.0 | 22.4 | 57.0 | 97.2 | 151.5 | 144.2 | 81.9 | 30.7 | 9.9 | 7.2 |
百分比(%) | 0.6 | 0.8 | 1.4 | 3.6 | 9.2 | 15.7 | 24.5 | 23.3 | 13.2 | 4.9 | 1.6 | 1.2 |
2.1.3降水量的年際變化
梧桐河流域降水量的年際變化較大,存在著明顯的豐枯交替性,有些年份形成春旱秋澇,有些年份降水偏少出現(xiàn)干旱,而有的年份形成多日連綿陰雨天氣,大范圍的降水,從而造成洪澇災(zāi)害。歷年最大年降水量為965.0mm(1994年),為歷年平均值的1.6倍,歷年最小年降水量為320.1mm(1999年),僅為歷年平均值的54.3%。年降水量變差系數(shù)Cv值在0.27~0.32左右。
2.2 蒸發(fā)
陸上水面蒸發(fā)量年內(nèi)分布很不均勻,見表2.1。4~8月份蒸發(fā)量約占多年平均蒸發(fā)量的71%,最大月蒸發(fā)量發(fā)生在5、6月份,占年蒸發(fā)量的32%,最小月蒸發(fā)量在12月份及次年1月份,占年蒸發(fā)量的2%左右。多年平均年水面蒸發(fā)量(20cm)在952.8~1280.2mm之間,最大年蒸發(fā)量為1555.3mm(20cm),發(fā)生在1979年,根據(jù)資料對比分析,地區(qū)上的分布趨勢是由南向北逐漸遞減。
表2.1 梧桐河流域各站多年平均蒸發(fā)量年內(nèi)分配表單位:mm
站名 | 1月 | 2月 | 3月 | 4月 | 5月 | 6月 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 12月 |
王家店 | 15.6 | 24.6 | 55.8 | 101.6 | 156.5 | 148.7 | 141.6 | 113.5 | 88.0 | 64.0 | 28.2 | 14.4 |
百分比(%) | 1.6 | 2.6 | 5.9 | 10.7 | 16.4 | 15.6 | 14.9 | 11.9 | 9.2 | 6.7 | 3.0 | 1.5 |
寶泉嶺 | 4.8 | 12.0 | 32.3 | 67.1 | 145.5 | 95.9 | 92.9 | 75.4 | 62.9 | 38.8 | 15.0 | 4.7 |
百分比(%) | 0.7 | 1.9 | 5.0 | 10.4 | 22.5 | 14.8 | 14.4 | 11.6 | 9.7 | 6.0 | 2.3 | 0.7 |
鶴崗 | 13.0 | 23.4 | 66.4 | 141.0 | 219.5 | 199.6 | 182.8 | 154.2 | 129.7 | 98.5 | 37.5 | 14.6 |
百分比(%) | 1.0 | 1.8 | 5.2 | 11.0 | 17.2 | 15.6 | 14.3 | 12.1 | 10.1 | 7.7 | 2.9 | 1.1 |
2.3 徑流
梧桐河徑流量為降水補(bǔ)給、地下水補(bǔ)給和冬季降雪補(bǔ)給。其特點(diǎn)是融雪再分配和消冰水形成的春汛,春汛一般出現(xiàn)在4月上旬,降水補(bǔ)給形成的徑流量占多年平均年徑流量的80%以上。年最大流量多發(fā)生7月至8月中旬,冬季12月至3月為枯水期。
2.3.1徑流量年內(nèi)分配、年際變化
梧桐河徑流量年內(nèi)分配極不均勻,徑流量主要集中在夏汛6~9月份,占全年水量的69%。從表2.2可以看出,春季4~5月份徑流量占年平均徑流量的16.0%;冬季12月份至3月份徑流占年平均徑流量的2.7%,最大月份徑流量占年徑流量的24.0%。
年徑流量的年際變化大,變差系數(shù)Cv值為0.6,從資料分析可知,梧桐河干流寶泉嶺站(1972年以后)年平均徑流為7.113×108m3,上游梧桐鎮(zhèn)站(1979年前)為8.235×108m3。通過上下游站資料分析可以看出,1955~1957年、1959~1961年、1971~1974年、
1983~1985年、1996~1998年為豐水年組。最大年徑流量為13.9×108m3,最小年徑流量為2.36×108m3,發(fā)生在1979年。
2.4 暴雨、洪水
梧桐河流域受太平洋付熱帶高壓北上影響,暴雨洪水多發(fā)生在7、8月份,最大1日降水量124.3mm,最大3日降水量213.0mm,都發(fā)生在1961年,1980年以前洪水漲落平緩,近幾年洪水漲急落緩。洪峰持續(xù)時(shí)間與降水強(qiáng)度,暴雨中心有關(guān),洪峰持續(xù)時(shí)間最長達(dá)到27~48小時(shí),最短為1小時(shí)左右。根據(jù)資料可知,梧桐河干流最大洪峰流量為1900m3/s,發(fā)生在1961年8月份,超過400m3/s洪峰流量有7次。
2.5 枯水
每年有一次枯水徑流階段,即本年12月份至次年2月份,河流處在封凍期,這期間為地下水補(bǔ)給,流量逐漸減少,占年徑流量的1.8%左右,最小月占年徑流量的0.2%。
表2.2 梧桐河徑流量年內(nèi)分配表 單位:108m3
站名 | 年限 | 1月 | 2月 | 3月 | 4月 | 5月 | 6月 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 12月 |
梧桐鎮(zhèn) | 1995~1971 | 0.0270 | 0.0148 | 0.0386 | 0.5624 | 0.6803 | 0.8580 | 1.283 | 2.202 | 1.514 | 0.7392 | 0.2747 | 0.0680 |
百分比(%) |
| 0.4 | 0.2 | 0.5 | 6.8 | 8.2 | 10.4 | 15.5 | 26.7 | 18.3 | 8.9 | 3.3 | 0.8 |
寶泉嶺 | 1972~2003 | 0.0392 | 0.0221 | 0.0325 | 0.5323 | 0.6468 | 1.0366 | 1.0637 | 1.701 | 0.9807 | 0.7258 | 0.2407 | 0.0922 |
百分比(%) |
| 0.6 | 0.3 | 0.5 | 7.5 | 9.0 | 14.6 | 14.9 | 24.0 | 13.7 | 10.2 | 3.4 | 1.3 |
3 泥沙
寶泉嶺水文站斷面以上至鶴北林業(yè)局一帶平原區(qū)為農(nóng)田,特別是近20多年來山區(qū)坡地也開墾農(nóng)田,原有的植被遭到破壞,表層土壤受風(fēng)化、降水、徑流侵蝕,以及季節(jié)變化影響,含沙量也逐年增大,水土流失嚴(yán)重。七十年代最大含沙量僅為1130g/m3,九十年代初最大含沙量達(dá)到4910g/m3,是七十年代的4.3倍,相同的年徑流量產(chǎn)生輸沙量的九十年代明顯大于八十年代。從表3.1可知,輸沙量主要集中在4~8月份,占年平均輸沙量的85%。最大月平均輸沙量在8月份,其次在6月份,12月份至次年3月份輸沙量最小,占年輸沙量的14%。有資料以來,最大年輸沙量為16.3萬噸,發(fā)生在1985年,其次年輸沙量為15.9萬噸。
表3.1 梧桐河干流輸沙量年內(nèi)分配表 單位:萬噸
站名 | 1月 | 2月 | 3月 | 4月 | 5月 | 6月 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 12月 |
寶泉嶺 | 0.0275 | 0.0240 | 0.0277 | 0.880 | 0.776 | 1.75 | 1.15 | 1.91 | 0.636 | 0.344 | 0.0704 | 0.0277 |
百分比(%) | 0.4 | 0.3 | 0.4 | 11.5 | 10.2 | 23.0 | 15.1 | 25.1 | 8.3 | 4.5 | 0.9 | 0.3 |
4 冰情
梧桐河流域處在中高緯度地區(qū),整個(gè)冬季寒冷,河水一般在10月末開始結(jié)冰,4月中旬終冰,11月中旬封凍,4月初解凍,上半年和下半年平均封凍天數(shù)共計(jì)145天,最大冰厚1.82m。
5 水質(zhì)
梧桐河上游山區(qū)林木茂盛,覆蓋良好,梧桐河鶴北林業(yè)局河段,鶴立河紅旗鄉(xiāng)以下河段、細(xì)鱗河水庫 段以及小鶴立河均為地表水Ⅱ類或亞Ⅳ類水質(zhì);梧桐河寶泉嶺段、鶴立河在鶴大交通公路段為、躅愃|(zhì),主要污染物為高錳酸鹽指數(shù),五日生化需氧量、個(gè)別時(shí)期氨氮超標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
。1)佳木斯水文水資源勘測局《黑龍江省鶴崗市城市水資源規(guī)劃報(bào)告》,2002年8月。