李玥璿 陳立峰

南四湖水位演變規(guī)律分析

李玥璿 陳立峰

南四湖位于淮河流域沂沭泗水系，流域面積3.17萬km2，隸屬山東和江蘇兩省，具有洪水調(diào)蓄、水資源供給、維護(hù)生態(tài)、航運(yùn)、漁業(yè)生產(chǎn)、旅游等功能。降水是南四湖流域水資源的主要來源。由于受季風(fēng)氣候影響，流域降水在年內(nèi)和年際間的分配差異懸殊，70%以上的降水量集中于汛期1～2場(chǎng)降水過程。流域降水的年際、年內(nèi)分配不均造成了南四湖水位變化的不均勻性。對(duì)于南四湖湖水位的規(guī)律分析，是尋求汛限水位調(diào)整策略的重要依據(jù)，是湖內(nèi)及流域內(nèi)新建、擴(kuò)建工程的重要技術(shù)支撐，本文對(duì)南四湖水位的年內(nèi)及年際變化進(jìn)行分析所采用高程均為1985國(guó)家高程基準(zhǔn)。

一、資料來源

南四湖從1950年左右有實(shí)測(cè)水位資料，但1960年建成二級(jí)壩才將南四湖分成上、下級(jí)湖，所以本次采用1960～2012年的水位資料，分別分析上下級(jí)湖的年內(nèi)、年際水位變化規(guī)律。上級(jí)湖有水位測(cè)站4處，由北至南分別為辛店站、南陽(yáng)站、馬口站、二級(jí)壩（閘上）站，下級(jí)湖有水位測(cè)站3處，由北向南分別為二級(jí)湖閘（閘下）站、微山站、韓莊（微）站。選用南陽(yáng)站、馬口站和二級(jí)壩（閘上）3站的平均水位代表上級(jí)湖水位，選用二級(jí)湖閘（閘下）站、韓莊（微）站2站的平均水位代表下級(jí)湖水位。由統(tǒng)計(jì)可知：上級(jí)湖多年平均水位33.75m，下級(jí)湖多年平均水位31.93m。

二、南四湖年內(nèi)水位變化規(guī)律

南四湖的年內(nèi)水位變化，主要受入湖水量過程和用水的影響，其中用水又以農(nóng)業(yè)灌溉用水的影響為主。上級(jí)湖多年平均水位年內(nèi)變化趨勢(shì)見圖1，下級(jí)湖多年平均水位年內(nèi)變化趨勢(shì)見圖2。

圖1　南四湖上級(jí)湖多年（1960～2012年）月平均水位趨勢(shì)圖

圖2　南四湖下級(jí)湖多年（1960～2012年）月平均水位趨勢(shì)圖

以自然年為分析單位，從圖中可以看出，多年平均情況下，上、下級(jí)湖月平均水位變化趨勢(shì)基本一致：每年年初，入湖水量少，受蒸發(fā)、滲漏和用水的影響，湖水位持續(xù)下降，6月份水位降至年內(nèi)最低；受季風(fēng)環(huán)流的影響，流域70%的降水和入湖徑流集中在7～9月份的汛期，7、8、9月份隨著降水和入湖徑流的增加，水位持續(xù)增高，受蓄泄調(diào)度的影響，至汛末（9月份）湖內(nèi)蓄水位達(dá)到年內(nèi)最高；之后10月至年底，入湖徑流減少水位逐漸降低。多年平均情況下，上級(jí)湖各月月平均水位中僅有1個(gè)月（9月份）達(dá)到正常蓄水位，而下級(jí)湖均未達(dá)到正常蓄水位。上級(jí)湖月平均水位最大變幅為0.93m，下級(jí)湖月平均水位最大變幅為0.66m。

三、南四湖年際水位變化規(guī)律

上級(jí)湖年平均水位以1979年為最高，達(dá)到34.27m，以1988年為最低，僅有32.69m，1989年全年基本湖干；下級(jí)湖年平均水位以1960年為最高，達(dá)到32.89m，以2002年為最低，僅有30.68m。上、下級(jí)湖多年平均水位變化趨勢(shì)分別見圖3和圖4。

從實(shí)測(cè)多年水位序列可以看出：上級(jí)湖水位下降到死水位33.0m以下的就有23年，占統(tǒng)計(jì)年份的53%，其中從1988年7月～1990年6月連續(xù)3年共計(jì)24個(gè)月出現(xiàn)湖干現(xiàn)象；下級(jí)湖水位下降到死水位31.5m以下的就有21年，占統(tǒng)計(jì)年份的49%，其中以20世紀(jì)80年代末至90年代初最為嚴(yán)重，連續(xù)3年（1988、1989、1990）共計(jì)26個(gè)月湖水位在死水位以下。

分析1960～2012年上、下級(jí)湖多年平均水位過程線，多年平均水位變化趨勢(shì)基本一致：20世紀(jì)六七十年代高水位出現(xiàn)頻率較多，年平均水位均在死水位以上，其中約80%年份的水位在多年平均水位以上，30%達(dá)到正常蓄水位；80年代后，南四湖水位進(jìn)入低值期，至今20多年的系列中，上級(jí)湖只有4年達(dá)到正常蓄水位，下級(jí)湖僅有2年，死水位以下上級(jí)湖有3年，而下級(jí)湖多達(dá)5年；20世紀(jì)80年代末至90年代初水位明顯偏低，在整個(gè)長(zhǎng)系列中是低值期。

圖3　南四湖上級(jí)湖多年（1960～2012年）平均水位趨勢(shì)圖

圖4　南四湖下級(jí)湖多年（1960～2012年）平均水位趨勢(shì)圖

雖然南四湖由二級(jí)壩分割成上、下級(jí)湖，水位高低有所差別，但是在季節(jié)變化上基本是同步的。南四湖最低月平均水位出現(xiàn)在5、6月，最高月平均水位出現(xiàn)在8、9月。根據(jù)南四湖1960～2012年連續(xù)水文觀測(cè)資料，上級(jí)湖年平均水位以1979年為最高，達(dá)到34.27m，以1988年為最低，僅有32.69m，1989年全年基本湖干；下級(jí)湖年平均水位以1960年為最高，達(dá)到32.89m，以2002年為最低，僅有30.68m。近53年來最高月平均水位與最低月平均水位均呈下降趨勢(shì)，減少速率分別為0.15m/10a和0.083m/10a。20世紀(jì)60、70年代高水位出現(xiàn)頻率較多，年平均水位均在死水位以上；80年代后，南四湖水位進(jìn)入低值期；20世紀(jì)80年代末至90年代初水位明顯偏低。

四、結(jié)語(yǔ)

本文根據(jù)多年實(shí)測(cè)水位資料分析了南四湖湖區(qū)（上級(jí)湖和下級(jí)湖）水位的年內(nèi)和年際變化規(guī)律。在年內(nèi)變化方面，上、下級(jí)湖月平均水位變化趨勢(shì)基本一致，每年年初（1月份）開始，湖水位持續(xù)下降，6月份水位降至年內(nèi)最低，7、8、9月份持續(xù)增高，9月份湖內(nèi)蓄水位達(dá)到年內(nèi)最高，之后水位逐漸降低。在年際變化方面，上、下級(jí)湖多年平均水位變化趨勢(shì)基本一致，20世紀(jì)60、70年代高水位出現(xiàn)頻率較多，其中約80%年份的水位在多年平均水位以上，30%達(dá)到正常蓄水位；80年代后，南四湖水位進(jìn)入低值期，其中20世紀(jì)80年代末至90年代初水位明顯偏低，為整個(gè)長(zhǎng)系列中的低值期

（作者單位：山東省濟(jì)寧市洙趙新河管理處272000山東省淮河流域水利管理局規(guī)劃設(shè)計(jì)院250100）