□張文存(信陽水文水資源勘測局)
新縣水文站站址位于河南省新縣城關(guān)鎮(zhèn),是淮河一級支流潢河上游的區(qū)域代表站,河南省重要水文站,流域面積274km2。新縣位于北緯31 °28'~31 °46',東經(jīng)114 °33'~115 °12'之間,地處河南省南端,大別山中段北麓,鄂豫皖3 省6 縣結(jié)合部,素有“三省通衢”、“中原南門”之稱。地勢南高北低,地貌以山區(qū)為主,平均海拔350m,相對高差951m,海拔700m 以上的山峰46 座,最高峰田鋪鄉(xiāng)黃毛尖海拔1011m,為大別山第三高峰,山高谷深,但基巖裸露較少,植被完好,森林覆蓋率75%。
本區(qū)氣候?qū)俦眮啛釒駶櫄夂騾^(qū),季風(fēng)環(huán)流是支配本區(qū)氣候的主要因素,四季分明,冷暖適中,雨水充沛,光照充足。年平均氣溫15.2℃,平均日照2007.7h,無霜期222d 左右。最大點(diǎn)年降水量2169mm,流域多年平均降水量1347.2mm,降水多集中在汛期且分布極為不均,汛期(6-9月)的降水量占全年的51.2%,詳見表1。
斷面以上有3 條較大的支流注入,分別為田鋪河、金水河、裴河。斷面上游建有香山中型水庫一座,建有小型水庫18 座,總控制面積108km2,占測站控制面積的39%。香山水庫最大庫容量8380 萬m3,水庫除防洪外,主要以城市供水為主,發(fā)電和少量的農(nóng)業(yè)灌溉為輔。為了增加入庫來水量,又在金水河的一條支流上建攔水壩一座,引金水河水入香山水庫。
表1 新縣站月降水量分配表
卵石河床。斷面以上干流長度25.6km,干流坡降4.7‰。測驗(yàn)河段順直,無串溝,左右岸直立漿砌塊石,河床規(guī)則?;舅邤嗝嬖谟野??;舅邤嗝嫔嫌?000m 有公路橋一座,基本水尺斷面下游100m 處的公路橋?yàn)楸菊镜牧魉賰x測流斷面,斷面控制良好。新縣站所在的潢河屬山區(qū)性河流,洪水來得快去的急,洪峰滯時(shí)一般在0.5h 左右。
本站受季風(fēng)環(huán)流的影響,洪水類型主要是暴雨洪水,暴雨多集中在汛期,常發(fā)生在6-8月,以7月發(fā)生的頻率最高,產(chǎn)生暴雨的天氣系統(tǒng)主要有低壓槽、冷鋒面、切變線、渦切變和臺風(fēng)等。西南低渦切變線東移是本區(qū)域暴雨的主要天氣成因之一,它持續(xù)時(shí)間長,范圍廣,歷史上曾多次發(fā)生這種現(xiàn)象。
洪水特性主要由暴雨特征和地形特征決定,流域內(nèi)大部分為大別山區(qū),地勢由北向南逐漸抬高,有利于暖濕氣流的進(jìn)入,氣流在行進(jìn)過程中受山地的阻擋和抬高,往往在山前形成地形雨。受季風(fēng)影響,年內(nèi)降水量高度集中,約50%~60%集中在6-9四個(gè)月,大洪水多發(fā)生在7、8月兩個(gè)月份,其余月份也發(fā)生過較大洪水。
基下1.5km和3.0km各建有一座橡膠壩,橡膠壩蓄水對測流斷面影響較大。通過近5年的流量測驗(yàn)試驗(yàn)摸索,有了比較清晰的認(rèn)識:基下1.5km處的橡膠壩雍水使基本水尺斷面的水位常年保持在82.00m 左右,水深達(dá)1m 以上,對本站低水流量測驗(yàn)影響很大。流速極小,早已超過流速儀的使用范圍,測流斷面只好向上游遷移,由于上游情況復(fù)雜,共有4 個(gè)長期臨時(shí)斷面,從而大大增加流量測驗(yàn)的勞動(dòng)強(qiáng)度和復(fù)雜性,主要表現(xiàn)在一是受水邊水草生長的影響,同一水位,間隔一段時(shí)間后,面積變化很大;二是水位抬高后,水體循環(huán)慢,自凈能力差,富氧化快,河底水草生長旺盛,直接影響斷面流速的分布,每次都要先清除斷面上下游的水草后,才能施測;三是臨時(shí)測流斷面一般較窄,流速增大,在光滑的卵石河床上測流危險(xiǎn)性大;四是臨時(shí)測流斷面漲水期測流歷時(shí)延長,對測驗(yàn)的精度也有一定的影響。
近幾年來,國家對山區(qū)山洪災(zāi)害防治和預(yù)警的建設(shè)工作逐步推進(jìn),使我們能隨時(shí)掌握上游的雨水情變化,為合理布置測次,滿足定線推流提供了依據(jù)。我們的做法是:平水期,增加測次,用連實(shí)測流量過程線法定線推流;起漲初期,受橡膠壩影響,水位雖變化很小,但流量變化卻很大,加密測次,一般用連實(shí)測流量過程線法定線推流;上游繼續(xù)降水,橡膠壩影響因素消失,用連時(shí)序法、臨時(shí)曲線法定線推流。在實(shí)際工作中,經(jīng)常會遇到測流時(shí),橡膠壩突然放水的現(xiàn)象,影響定線推流的精度,對此我們正積極探索用蓄變曲線定線推流。值的注意的是,采用連實(shí)測流量過程線法定線推流必須注意兩個(gè)問題,一是極值最好采用實(shí)測值,因?yàn)橥庋拥亩炔缓谜莆?,二是流量結(jié)點(diǎn)的摘錄必須和水位結(jié)點(diǎn)的摘錄一一對應(yīng),特別是實(shí)測流量轉(zhuǎn)折點(diǎn),因?yàn)檎幊绦蚴且运唤Y(jié)點(diǎn)為依據(jù)來控制整編信息的。
新縣水文站徑流主要由降水形成。影響徑流形成的主要因素有:氣候因素:包括降水、蒸發(fā)、氣溫等;地理因素:地形、地質(zhì)、土壤、植被等;人類活動(dòng)因素:興修水利工程、供水工程等。通過新縣站與其下游74.4km處潢川站近五年徑流系數(shù)的對比分析,徑流系數(shù)由上游站逐漸向下游站遞減,符合水文規(guī)律的一般特性,新縣水文站不同時(shí)期采用的定線推流方法基本符合本站水流特性,可以在完善中使用。詳見表2。
表2 上下游站徑流系數(shù)對比分析表
流量是反映水利資源和江河湖庫水量變化的基本資料。通過對新縣水文站受橡膠壩影響的水文流量關(guān)系水文特性的分析,對于防汛抗旱、合理開發(fā)利用水資源、防止水土流失、環(huán)境污染以及經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。