千河流域水文特性分析

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　　1 流域概况

　　千河为渭河左岸较大支流之一，位于东经106°28＇～107°18＇，北纬34°20＇～35°11＇之间，属黄河二级支流，流域面积3493km2，干流总长152.6km，河道平均比降为0.58％。

　　冯家山水库枢纽位于千河下游，控制集水面积3232km2，占全流域面积92.5％。流域中上游呈扇形，中下游略呈东西窄南北长的矩形。流域面积平均宽度为23km，其支流呈羽形状分布。

　　流域地形西北高东南低，上游分水岭在海拔1500m～2500m之间，中游分水岭在海拔1000～1500m之间，千阳以下流域在海拔1000m以下，最低高程在500m左右。

　　千河上游为土石山区，森林茂密，植被良好；中游为黄土高原沟垒区，地表复盖较差，水土流失严重，是河流含沙量主要来源；下游为黄土川台区，水土流失不大。

　　千河发源于甘肃省张家川田族自治县源头区，于陕西省宝鸡县底店汇入渭河；在千河众多的支流中，流域面积在100km2以上的有37条，其中位于河道左岸的有21条，右岸16条。支流中最长的是普洛河，长37.6km；流域面积最大、流量最大的是北河，其流域面积为413km2，多年平均流量为2.36m3/s；泥沙最多的亦是北河。千河流域水系分布见图1，千河流域河流特征统计见表1。

　　2 降水

　　2.1 降水量的年内分配

　　降水主要集中在汛期6～10月份，该时段内降水量占年降水量的72％～87％；冬春降水稀少，11月至次年5月降水量仅占年降水量的13％～28％。最大月降水量一般出现在7月、8月、9月，三个月降水量之和占年降水量的52％～58％；最小月降水量多出现在1、2月，两月降水量仅占年降水量的0～2％。千河流域多年平均降水量年内分配见表2。

　　图1 千河流域水系分布图

　　表1 千河流域50km2以上河流特征统计表

　　表2 千河流域代表站多年平均降水量年内分配统计表（mm）

　　该流域每年出现一、二场暴雨，其雨量占全年降水量的比重很大，是降水量年内分配的一个显著特征。如：曹家湾站最大日降水量为103mm（1971年8月16日），占该站当年降水量的30％；八渡站最大三日降水量138.4mm（1979年7月1日）。流域内降水量的地域分布主要受气候和地理环境因素影响。降水量由北向南逐渐递增。南部降水量可达北部的2／3多。

　　2.2 时段雨量分布特点

　　干河流域暴雨量级一般不大，24小时暴雨均值为60mm，Ｃv＝0.57，6小时暴雨均值40mm，Ｃv＝0.55，实测一日降水量最大值134.2mm，（八渡镇1970年7月23日）暴雨主要集中在夏季，据千阳站17年资料统计，仅有20个暴雨日（日雨量大于或等于50mm）暴雨的量级和特征在地域分布上差别较大，陇县的关山，火烧寨一带以霖雨中的暴雨为主。其特点是：降雨历时长，但强度不大；千阳一带以短历时暴雨为主，其特点是：暴雨强度大，频率稀遇。如千阳站实测10分钟暴雨量为25.1mm，20分钟暴雨量41.9mm，一小时暴雨58.2mm，三小时暴雨量71.7mm，其量值在渭河以北西部区域均属高值。

　　2.3 降水量的年际变化

　　流域内年平均降水量696.2mm，年际变化比较明显，其中北中部变率较小，最大、最小年降水量差值在1.7～1.8倍之间；南部和东南部略大，其差值在2.2～2.3倍。全流城内最大、最小年降水量相差在1.7～2.3倍之间。千河流域代表站年最大、最小降水量相差情况见表3。

　　表3 千河流域代表站最大、最小降水量及相差倍数统计表

　　根据上述4站14～26年资料分析，70年代中期到80年代中期为丰水期，80年代后期到90年代中期为枯水期，从中可以看出，大约5年～10年为一个变化周期。

　　3 径流

　　千河流域多年平均径流量3.93亿m3，径流主要来源于降水补给，河川基流小，洪峰水量集中，洪峰水量的大小取决于降水。因此，河川径流的变化与降水存在明显的对应关系。也可以说，降水的时空分布决定了径流在年内、年际及时段上的分配特征。

　　3.1 径流量的年内分配

　　地表径流量的年内分配与降水的年内分配极为相近，径流主要集中于夏秋雨季，7～9月的径流量约占全年的46.7％。从年降雨量和年径流量相关关系分析，千河流域千阳站多年平均降雨量为639.4mm，平均径流深139.3mm，年径流系数为0.218。千阳以上流域降雨量与径流量统计见表4。

　　表4 千阳以上流域降雨量和年径流量统计表

　　3.2 径流量的年际变化

　　千河流域中下游植被稀少，水分涵养能力差，地表对径流的调蓄作用小。径流年际变化明显，各河流最大、最小年径流量相差达3～5倍。由于上游关山一带植被较好，对径流有明显的调蓄作用，年际变化不大，其它区域径流的年际变化很大。径流量年际变化大，是千河流域的一个重要特征。据千阳站实测统计，多年平均实测径流量3.93亿m3，而最大年份（1964年）为9.8亿m3，最小年为（1997年）0.46亿m3，相差21.3倍。

　　3.3 径流量地域分布

　　千河径流量地域分布很不均匀，产流区主要集中在千河的上中游流域，而中游段又主要在右岸支流。据统计，段家峡以上年径流模数为6.4dm3/s.km2，千河站以上为4.25dm3/s·km2，二者相差34％，下游流域产流甚少。

　　4 泥沙

　　4.1 输沙量的年内分配

　　千河流域各支流来沙量主要集中在7～9月，这期间产沙量最大的时期又集中在暴雨洪水期，输沙量在年内分配中集中程度较降水、径流更突出。据统计，7～9月份内输沙量可占全年输纱量的85.9％，有些年份甚至一次洪水过程输沙量占全年输沙量的70％以上。产沙和输沙在短时段内高度集中是千河流域输沙量年内分配的一个重要特征。

　　4.2 泥沙特征

　　一般情况下，洪水期含沙量大多在200～500kg／m3之间，有时出现洪水期含沙量大于500kg／m3以上，出现高含沙水流状态。沙峰与洪峰趋势一致，但60％～80％的沙峰值滞后于洪峰值约0.5～1.0h，即洪峰在前，沙峰在后，沙峰往往出现在洪水的落水段。

　　含沙量高是千河流域泥沙的一个突出特征。据统计，多年平均含沙量为10.97kg／m3，最大含沙量为640kg／m3（1974年7月3日）。

　　5 蒸发

　　千河流域蒸发采用Ｅ601型蒸发器进行现测，流域多年平均蒸发量在600～1600mm之间，以千阳站和冯家山站16年实测值为例，多年平均蒸发量分别为855.71mm和1579.3mm。另外又对1980年至1986年共7年逐日实测水面蒸发资料进行统计分析，千阳以上流域多年平均晴天日蒸发量为53.2mm（见表5），多年雨天日蒸发量为27.4mm（见表6）。晴、雨天的区别标准以日雨量3mm为控制，日雨量大于3mm为雨天，否则为晴天。

　　表5 千阳以上流域各年平均晴天日蒸发量（mm）

　　表6 千阳以上流域各年平均雨天日蒸发量（mm）

　　6 结语

　　千河属渭河主要支流，是流经黄土高塬侵蚀地区的一条重要河流，分析其降水，径流泥沙等水文特性，具有一定的典型意义。以上通过对千阳水文站及所属12个雨量站38年历时水文资料进行统计分析，初步得出千河流域径流、降水、蒸发、泥沙水文特征及水文现象大约呈5～10年为一个平均变化周期的特点，为合理开发利用千河水资源以及搞好千河流域水土保持环境治理建设等方面提供了基本水文依据。