山 珊,劉丹丹,劉桂桂
(1.伊春水文局南岔水文站,黑龍江伊春153100;2.伊春水文局五營水文站,黑龍江伊春153033)
烏云河屬黑龍江右岸中游段一級支流,發(fā)源于黑龍江省遜克縣境內的烏云山東南麓。烏云河流域面積2 949 km2,河長123 km,上游河寬20~30 m,下游河寬30~40 m,河流總落差457 m,平均坡降3.72‰。流域水文地質分區(qū)為山丘基巖裂隙水區(qū),處于季節(jié)性凍結裂隙潛水帶,河流水環(huán)境級別為Ⅲ類水質。流域整體呈自西向東走向,屬典型山溪性河流。烏云河流經伊春市烏伊嶺區(qū)美峰林場、嘉蔭縣富強村、致富村等行政村,于嘉蔭縣建江村東北3 km處匯入黑龍江。流域具有明顯的山地氣候特征,年平均氣溫為-0.8℃,最高氣溫37.0℃,最低氣溫-42.0℃,流域結冰期約150 d,穩(wěn)定封凍期約50 d。流域總體屬小興安嶺剝蝕侵蝕低山丘陵區(qū),上游多為高山峽谷構成的山地特征地貌,坡地角度在40°以上,山地海拔最高點為606 m,土壤以山地暗棕色森林土為主。下游地貌主要以低丘陵和漫崗山地為主,坡地角度在30°以下。流域山谷中除少量沼澤濕地外,還分布著經流水切割而成的熔巖臺地,土壤以暗棕色森林土為主,臺地表層土壤含豐富有機質,大部分已被開墾為耕地。流域下墊面植被主要由興安落葉松林、椴柞、蒙古柞和灌叢組成。烏云河有5條主要支流,即左岸的西米干河、北伊支流河、西支流河與右岸的扎克大旗河、清茶館河,烏云沙流域水系見圖1。
烏云河流域范圍涉及黑龍江省遜克縣、嘉蔭縣和伊春市烏伊嶺區(qū)。流域上游是遜克縣與烏伊嶺區(qū)的界河,中游是烏伊嶺區(qū)與嘉蔭縣的界河,下游在嘉蔭縣境內。流域內人口稀少,2010年流域人口總數(shù)約1.1萬人,人口密度約3.7人/km2。流域內共有耕地面積約6 000 hm2。流域經濟以農業(yè)為主,林產工業(yè)為輔,經濟總量較小,國民生產總值約0.8億元。
圖1 烏云河流域水系和居民區(qū)分布簡圖
降雨、徑流特性決定了天然流域可利用水資源蘊藏量的多寡和被開發(fā)利用的方式和潛力。大氣降雨決定了流域總水資源量的根本來源,降雨量的大小是衡量區(qū)域水資源總量的限定性參數(shù)之一。流域徑流特性體現(xiàn)了流域內降雨轉化為徑流后的水量變化特征,是流域可利用水資源量特點的最直接體現(xiàn)。只有明確了流域內降雨、徑流的變化特征才能掌握其水資源存在和變化的規(guī)律特點。
流域降水量主要集中在夏秋季,易出現(xiàn)洪汛。大氣降水為烏云河主要補給水源,流域多年平均年降水量為561.7 mm,降水量年內分配極不均勻,年內降水主要集中在6—9月,同期多年均值為418.1 mm,占年降水量的74.4%。年內最大月降水量發(fā)生在7月,占年降水量的24.3%,3—5月的降水量僅占年降水量的14.9%,易出現(xiàn)春旱,11月至次年3月降水量僅占年降水量的7.0%。降水量年際之間的變化比較明顯,有明顯的豐枯交替性,年降水量變差系數(shù)Cv值為0.34。流域歷年最大年降水量為830.8 mm(1960年),歷年最小年降水量為371.0 mm(1979年),兩者之比為2.24。歷年最大日降水量為135.1 mm(2002年7月3日),歷年最大1小時降水量為63.6 mm(1975年8月15日),易引發(fā)山洪泥石流災害。
圖2 烏云河流域歷年年降雨量過程線圖
圖3 烏云河流域降雨量年內分配過程圖
烏云河流域徑流補給來源為大氣降水,流域多年平均徑流深164.8 mm,平均徑流量為4.25億m3,徑流的年內分配和年際變化都存在較大差異,年徑流量Cv值為0.47,最大年徑流量為11.1億m3,最小年徑流量為0.95億 m3,流域徑流年內分配及不均勻,河流易發(fā)生斷流現(xiàn)象,每年河流發(fā)生斷流的概率約為50%,常出現(xiàn)在2月或3月。流域豐水期最大流量一般出現(xiàn)在7、8月份,詳見表2。流域洪水包括春季凌汛和夏汛。春季凌汛發(fā)生在4—5月,主要由融雪和冰凌阻水形成。夏汛洪水發(fā)生在6—9月,以7—8月出現(xiàn)次數(shù)為最多,約占總數(shù)73%左右,多因局部暴雨或全流域降雨所產生,洪水屬暴漲暴落型山溪性洪水。
表1 烏云河流域年徑流量設計頻率統(tǒng)計表
表2 烏云河流域徑流年內分配情況統(tǒng)計表 m3/s
通常將流域地表和地下的產水量之和稱為流域水資源總量,由于缺乏流域地下水監(jiān)測數(shù)據(jù),實際工作中一般將流域實測地表徑流量扣除基流量后作為流域可利用水資源量。流域基流量可用流域枯水期(11月—翌年3月)多年實測均值來代替。經計算,烏云河流域年可利用水資源量平均值約為4.10億m3,重現(xiàn)期約2 a一遇。流域可利用年徑流量的枯水下限值為0.74億m3,豐水上限值為10.9億m3,重現(xiàn)期均為100 a一遇。烏云河流域的水資源開發(fā)利用程度較低,耕地灌溉和生產生活用水完全采自地下水。全流域現(xiàn)狀(2010年)用水量約0.03億m3,其中農業(yè)用水0.01億 m3;工業(yè)用水0.015億m3,生活用水0.005億 m3。全流域現(xiàn)狀用水量僅占流域年可利用水資源量均值的0.7%。
根據(jù)對烏云河流域水文特征和水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀的分析,并結合流域經濟社會的發(fā)展前景提出以下幾點認識和建議。
1)流域水資源量相對豐富,開發(fā)利用潛力十分巨大。
2)由于地下水具有補給較慢,影響因素復雜,超采后難以恢復且易對生態(tài)環(huán)境產生災害性影響的特點,所以未來應改變現(xiàn)有取水方式,盡可能開發(fā)利用流域地表水資源。
3)流域水資源量年內分配及不均勻,年內枯水期較長易出現(xiàn)斷流現(xiàn)象,對水資源穩(wěn)定綜合利用會產生一定程度的不利影響,應結合流域徑流年內分配規(guī)律,合理規(guī)劃建設各類水利工程設施。
4)流域易發(fā)春季凌汛和夏季暴雨山洪,在規(guī)劃建設各類取用水工程設施時應充分考慮上述洪水可能帶來的災害性影響。
5)進一步加強流域水資源管理的法制化、規(guī)范化建設。烏云河流域因河流地處偏遠和跨界河段較多等原因易出現(xiàn)水資源管理工作在法制、行政、經濟、工程等方面措施不力,需要不斷探索可行的管理辦法,使流域水資源綜合管理的法制化、規(guī)范化建設得到進一步加強和完善。
[1]黑龍江省水文總站.黑龍江省水資源研究[M].哈爾濱:黑龍江科學技術出版社,1991.
[2]揚州水利學校.水文水利計算[M].北京:水利水電出版社,1979.