李 磊 馬振宇 王 備
青島市大沽河干流洪水資源特征分析
李 磊 馬振宇 王 備
一、流域概況
大沽河發(fā)源于煙臺市招遠(yuǎn)阜山,由北向南,于萊西市道子泊村北約500m處入青島境。干流經(jīng)過招遠(yuǎn)市、萊西市、平度市、即墨市、膠州市和城陽區(qū),于膠州市河西屯以南碼頭村入膠州灣。干流全長179.9km,流域總面積6131.3km2(含南膠萊河1500km2),覆蓋煙臺、青島、濰坊三市中招遠(yuǎn)市、萊州市、棲霞市、萊陽市、萊西市、平度市、即墨市、膠州市、城陽區(qū)、膠南市、高密市、諸城市共12個縣級市(區(qū));其中青島市境內(nèi)面積4850.7km2,占全流域的79%,是膠東半島的最大河流。大沽河在20世紀(jì)70年代前,河水季節(jié)性較強(qiáng),夏季洪水暴漲,常年有水。70年代后期,成為市區(qū)主要供水水源地,除汛期少數(shù)年份外,中下游已斷流。
大沽河水系包括主流大沽河及其諸多支流。主要支流有小沽河、洙河、五沽河、流浩河及南膠萊河等,其中100km2以上的河流13條。
流域內(nèi)大中型水庫14座;大型2座:產(chǎn)芝、尹府;中型12座:勾山、城子、廟埠河、北墅、高格莊、黃山、宋化泉、挪城、青年、王吳;滯洪區(qū)3座:官路滯洪區(qū)、膠州滯洪區(qū)(少海)、堤灣滯洪區(qū)(姜山湖)。
自產(chǎn)芝、北墅水庫以下大沽河、小沽河干流上共有攔河壩9座:小沽河1座為龍虎山;大沽河8座自上而下為江家莊、沙灣莊、袁家莊、移風(fēng)店、崖頭、岔河、賈疃、南莊攔河壩。
流域內(nèi)共有水文站15個,水位站2個。雨量站共68處,包括水文、水利遙測、中型水庫人工報汛站。
二、南村水文站概況
表1 南村站各典型年洪水場次
圖1 1993年南村站洪水過程線圖
圖2 2008年南村站洪水過程線圖
圖3 2003年南村站洪水過程線圖
南村水文站于1951年7月設(shè)立,位于平度市南村鎮(zhèn),控制流域面積3724km2,屬國家一類站?;舅邤嗝嫖挥诖蠊梁又邢掠危窃摵涌刂普?。上游建有產(chǎn)芝、尹府2座大型水庫,黃桐、廟埠河、高格莊、北墅、勾山、城子6座中型水庫。1965年在上游30km處干流上建江家莊攔河閘共40孔(現(xiàn)改建為攔河壩)。1966年在五沽河建袁家莊攔河閘共26孔,1965年在小沽河建山上攔河閘共13孔(現(xiàn)改建為龍虎山攔河壩)。在大沽河上游建輦子頭、崖頭閘(現(xiàn)為攔河壩),2001年在大沽河上游建后沙灣莊、袁家莊、移風(fēng)店三處攔河壩。上游5km處,崖頭1977年建翻板式攔河閘(1999年改為攔河壩),下游5km處,1981年建7孔平板攔河閘(現(xiàn)改為岔河攔河壩),在左岸引水向青島市供水。產(chǎn)芝、尹府——南村站區(qū)間流域面積2673km2,水利工程控制面積是608km2。
南村水文站測驗(yàn)項(xiàng)目有降水、水位、流量、泥沙、冰情、地下水監(jiān)測、墑情及斷面以上水文調(diào)查和屬站管理等,并擔(dān)負(fù)著向中央、省、市防指等單位提供雨水情報和洪水預(yù)報任務(wù)。
三、洪水水資源特征分析
大沽河流域洪水是由降雨形成,大沽河流域的地形地貌及水文氣象特征,決定了流域內(nèi)具有洪水來勢猛、峰高量大、暴漲暴落的特性。洪水的時間分布與暴雨基本一致,大部分發(fā)生在7~8月,洪水歷時一般為3~5d,據(jù)南村水文站(1951~2004年)的資料統(tǒng)計平均每26年發(fā)生一次超過3000m3/s的洪水,每6年發(fā)生一次超過2000m3/s的洪水,每3年發(fā)生一次超過1000m3/s的洪水。干流洪水主要由上游支流來水形成,特別是小沽河來水在干流洪水組成中占相當(dāng)大的比重,有時能達(dá)到70%~80%左右。大沽河區(qū)降雨量與南村站徑流深具有較好的相關(guān)性,因此選取大沽河南村站實(shí)測徑流量分析大沽河洪水過程。
洪水分析采用典型年法分析,由于大沽河流域洪水成因?yàn)楸┯?,選取1993年、2000年、1981年、2008年、2003年分別作為 50%、75%、95%、25%、5%頻率的典型年,進(jìn)行洪水場次分析。摘錄各典型年水文年鑒中南村站洪水水文要素,各典型年洪水場次見表1。
由表1可以看出,95%和75%頻率的典型年份大沽河南村站斷面沒有實(shí)測洪水過程;50%頻率典型年份南村斷面有一場洪水,洪水歷時為7d;25%頻率典型年份南村斷面有五場洪水過程,洪水總歷時為53d;5%頻率典型年份南村斷面有5場洪水過程,洪水總歷時為46d。
1.50%頻率年份洪水過程分析
1993年為降水50%頻率典型年,全年共有一次洪水過程。洪水過程見圖1。最大洪峰流量為144m3/s,洪水過程洪水總量為2647.38萬m3。
2.25%頻率年份洪水過程分析
選擇2008年為降水25%頻率的典型年。由于25%頻率典型年為偏豐年份,降水量比較豐富,上游大中型水庫溢洪,因此南村站的實(shí)測洪水過程受上游水庫放水影響,南村站實(shí)測洪水過程見圖2。
由圖2可以看出2008全年共有5場洪水過程,洪水歷時為5~10d,實(shí)測最大洪峰流量為746m3/s,洪水總量為51231.9萬m3。
3.5%頻率年份洪水過程分析
選擇2003年為降水5%頻率的典型年。由于5%頻率典型年為豐水年份,降水量豐富,上游大中型水庫溢洪,因此南村站的洪水過程受上游水庫放水影響,南村站實(shí)測洪水過程見圖3。
由圖3中可以看出2003全年共有5場洪水過程,洪水歷時為5~15d,實(shí)測最大洪峰流量為1360m3/s,洪水總量為48406.2萬m3。
四、結(jié)論
通過對南村水文站1993年、2000年、1981年、2008年、2003年分別作50%、75%、95%、25%、5%頻率的典型年分析,可以看出大沽河南村站斷面由于受水利工程攔蓄和人工開采的影響,降水頻率為95%和75%的年份沒有徑流;50%頻率的降水則會有洪水產(chǎn)生;25%和5%頻率年份降水量豐富,并且受上游水庫放水影響,洪水場次多且洪量大
(作者單位:青島市水文局266071)