气候变化和人类活动对白龙江流域径流的影响研究
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2.5 水文特征

2.5.1 暴雨

白龙江流域每至汛期暴雨频繁,强度大,范围广,从5月至10月底都有暴雨发生,集中发生在5—8月,7月暴雨最多,强度最大。武都站实测最大暴雨41.0mm/h,最大暴雨量74.8mm;碧口站实测最大暴雨62.4mm/h,最大暴雨量242mm。暴雨形成洪水,最大洪峰流量多出现在7—9月,武都站实测最大洪峰流量1920m3/s(1984年8月3日),碧口站实测最大洪峰流量3240m3/s。10月以后降雨量较小,洪水频次也少,武都站实测最枯流量37.2m3/s,碧口站实测最枯流量80.2m3/s。

白龙江流域暴雨洪水的突出特点是:在暴雨引发洪水的同时也会引发泥石流。2010年8月8日,舟曲县境内发生千年一遇的暴雨,致使县城附近三眼峪、罗家峪沟道的山洪泥石流倾泻围堵白龙江干流形成堰塞湖,舟曲县城近2/3被淹,造成大量人员伤亡,舟曲特大山洪泥石流是中华人民共和国成立以来最为严重的一次泥石流灾害。武都城区坐落于白龙江与北峪河交汇口的三角地带,受洪水威胁极大,从古到今,武都城区多次遭受洪水、泥石流的侵袭。中华人民共和国成立以来,城区发生洪水、泥石流灾害达40余次,平均每年发生0.8次,其中造成重大人身伤亡和经济财产损失的有三次,分别发生在1971年、1980年、1984年,部分城区曾被淹没、掩埋。

2.5.2 径流

白龙江流域河川径流绝大部分由天然降雨补给,有少量融雪径流,干流全年长流水,冬季不结冰,区域内径流补给一致。年径流模数从上游向下游递增,越向下游水量越丰,多年平均流量389m3/s,年径流量122.68亿m3。在甘肃境内碧口水库断面,河长465km,流域面积26000km2,多年平均流量272m3/s,年径流量85.82亿m3。在武都站,控制河长329km,流域面积14288km2,多年平均流量132.5m3/s,年径流量41.79亿m3。白龙江径流基本靠降水补给,年径流和洪水模数均从上游向下游递增,水量丰沛,径流年际变化比较稳定。洪水由暴雨形成,暴雨中心出现在碧口以下,洪水暴涨暴落,多发生在7—9月。

2.5.3 洪水

白龙江流域洪水主要由暴雨形成,主汛期为6—9月,年最大洪峰流量大部分出现在7—8月。每年汛期,强盛的西南暖湿气流为本区带来充足的水汽,暴雨频繁,往往整个雨区与川北暴雨连成一片。上、中游地区地势较高,又有高山阻隔,暴雨的强度和频数远低于下游地区。洪水在地区上的分布与降雨分布相一致,主要集中在武都、鹄衣坝以下地区,特别是集中在碧口—三磊坝区间。据武都站水文资料分析,一场洪水过程以单峰为主,历时3~5天,主峰历时1天左右,峰型尖瘦。武都站实测最大洪峰流量1920m3/s(1984年8月3日)。根据碧口站的资料分析,每年汛期多有两三次洪水过程,洪峰流量变差系数Cv值较小,为0.4~0.6。

2.5.4 泥沙

白龙江流域内进行泥沙测验的主要水文站有根古、立节(香椿沟站)、武都、蒿子店、碧口和三磊坝水文站。据有关资料,根古、立节(香椿沟站)、武都站、碧口、三磊坝的多年平均年输沙量分别为50万t、159万t、1725万t、2240万t、2370万t,多年平均含沙量分别为0.64kg/m3、0.61kg/m3、3.85kg/m3、2.56kg/m3、2.26kg/m3。武都、碧口、三磊坝站实测最大含沙量分别为918kg/m3、227kg/m3、169kg/m3,多年平均悬移质中值粒径分别为0.028mm、0.035mm、0.044mm。白龙江流域无推移质泥沙测验资料。据碧口水电站设计分析计算及水槽试验结果,白龙江干流多年平均推移质输沙量为20.0万t,白水江多年平均推移质输沙量为14.4万t。