湟水湟中段年徑流量及設計洪峰流量計算分析

馬林

摘 要：湟水河又名西寧河，位于中國青海省東部。東南流經(jīng)西寧市，到甘肅省蘭州市西面的達家川入黃河。既是流經(jīng)青海省西寧市的重要河流，也是黃河上游最大一級支流，利用湟源水文站、西納川（二）水文站水文資料，對湟水湟中段年徑流量及設計洪峰流量進行分析計算，提供了年徑流量及設計洪峰流量，為該地區(qū)合理開發(fā)利用水資源、制定防洪規(guī)劃和城鎮(zhèn)布局等方面提供了科學依據(jù)。

關鍵詞：年徑流量 設計洪峰流量 湟水湟中段

中圖分類號：TV12 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）12（b）-0096-02

湟水是黃河上游一條較大支流，地處青海省東部。發(fā)源于青海省的海晏縣大坂山南坡，自西向東流經(jīng)青海省的海晏、湟源、湟中、西寧、大通、平安、互助、樂都、民和等縣（市）和甘肅省蘭州市紅古區(qū)、永靖縣，于甘肅省永靖縣上車村進入黃河。湟水干流全長374km，河源高程4200m，入黃口高程1565m，河道平均比降7‰。湟水流域北依大坂山與其支流大通河相隔，南靠拉雞山同黃河干流分水，西依日月山、大通山、托勒山與青海湖流域毗鄰，東部與甘肅省莊浪河流域接壤，整個流域位于東經(jīng)100°42′～103°01′，北緯36°02′～37°28′之間，呈樹葉狀，流域面積17733km2，其中青海省境內(nèi)干流全長335.4km，流域面積16120km2[1]。

1 流域概況

西納川屬黃河一級支流湟水左岸較大支流，位于青海省東部海晏和湟中縣境內(nèi)，源出海晏縣東部紅山掌西北2km處。河源海拔4039m，干流自西北流向東南，于湟中縣高楞干村注入湟水，河長82.1km。西納川流域面積為957km2，河口海拔2353m，落差1686m，河道平均比降21‰。上游有大片沼澤和草地，中游山勢連綿，樹木蔥郁，下游為山間盆地。徑流主要以降水補給，從河口至河源，年平均降水量400～650mm。該河水系發(fā)育，峽谷相間，水量較多。

湟水流經(jīng)湟中縣，由西向東貫穿縣域，自縣內(nèi)扎麻隆村入境，在黑嘴村北納西納川，由多巴鎮(zhèn)黑嘴村出境流入西寧市，在湟中縣境內(nèi)河道長為23.5km。湟中段匯入湟水的河流有6條，依次為尕布溝、轉(zhuǎn)嘴溝、維新溝、康城川、西納川、甘河溝。西納川流域面積957km2，占湟水湟中段集水面積八成以上，湟水湟中段中西納川為主要區(qū)間支流。

2 湟水湟中段多年平均徑流量

2.1 西納川匯入前斷面多年平均徑流量

由于湟水進入湟中縣境與流出湟中縣境集水面積有所增加，主要支流西納川上游為湟水流域重要降水地區(qū)之一，為區(qū)間主要產(chǎn)流區(qū)，因此以西納川匯入口為界，將湟水湟中段分為湟水湟中段西納川匯入前、西納川匯入后兩個設計斷面分別進行計算。

湟水湟中段未設過水文站，縣境內(nèi)湟水干流無實測水文資料，其上游在湟源縣設有湟源水文站，集水面積3027km2。湟水湟中段西納川匯入前集水面積3573km2；西納川匯入后集水面積4530km2。

西納川匯入前設計斷面距湟源水文站較近，集水面積增加有限，下墊面條件無明顯改變，區(qū)間也無其他較大支流匯入，以湟源水文站控制斷面作為參證斷面，西納川匯入前設計斷面處多年平均徑流量可比擬計算。

參證斷面湟源水文站多年平均流量為8.46m3/s，據(jù)徑流量面積比擬法[W設=（F設/F參）×W參]計算[2]，湟水湟中段西納川匯入前設計斷面的多年平均流量為9.96m3/s，折合多年平均徑流量為3.14×108m3。

2.2 西納川匯入后斷面多年平均徑流量

西納川匯入前設計斷面多年平均流量與西納川多年平均流量之和為匯入后設計斷面多年平均流量。

西納川流域具有西納川（二）水文站1958—2007年50年實測水文資料。經(jīng)對西納川水文站年平均流量特征值統(tǒng)計，西納川水文站年平均流量為4.50m3/s，多年平均徑流量為1.42×108m3。

西納川水文站控制面積為809km2，西納川流域面積為957km2。據(jù)徑流量面積比擬[W設=（F設/F參）×W參]計算，西納川流域多年平均流量為5.32m3/s，多年平均徑流量為1.68×108m3。

由此，湟水湟中段西納川匯入后設計斷面的多年平均流量為15.3m3/s，折合多年平均徑流量為4.82×108m3。

3 湟水湟中段斷面設計洪水

3.1 西納川匯入前設計洪水

湟水湟中段西納川匯入前設計斷面設計洪水可以由參證站湟源水文站比擬計算，據(jù)洪峰流量面積比擬法[Q設=（F設/F參）2/3×Q參][3]得出設計洪峰流量，成果見表1。

3.2 西納川匯入后設計洪水

湟源水文站與西納川（二）水文站1965—2007年43年的同步觀測資料。兩站控制了湟水湟中段西納川匯入后斷面面積的87.9%。故可采用洪水合成于面積比擬兩步完成設計洪水的計算。

湟源站、西納川（二）站距離西納川匯入口距離較近，近似認為兩站洪水傳播至匯入口的時間相同。同樣假定：洪水波在河道傳播中沒有變形，干支流洪水波之間沒有干擾。干支流兩站洪水經(jīng)相同時間傳播（無變形）至匯入口，流量合成（無干擾），即獲得了43年年最大流量資料，做頻率分析。

湟源水文站與西納川（二）水文站兩站控制了湟水湟中段西納川匯入后斷面面積的近九成。對兩站洪水合成后的設計值采用洪峰流量面積比擬法[Q設=（F設/F參）2/3×Q參]修正，即得到西納川匯入后設計洪峰流量，成果見表2。

4 結語

（1）本文對湟水湟中段年徑流量及設計洪峰流量計算資料可靠，方法合理，其成果可以作為該地區(qū)水資源開發(fā)利用，制定防洪規(guī)劃依據(jù)。

（2）湟中縣地處黃土高原與青藏高原的過渡地帶，境內(nèi)山巒重疊，溝壑縱橫，地形破碎復雜，尤其淺山丘陵溝壑區(qū)和半淺半腦地區(qū)，植被稀疏，是省內(nèi)水土流失較嚴重的地區(qū)之一，由于各溝地形破碎程度不同，植被蓋度有所差別，有些還有暴發(fā)泥石流等自然災害的可能性，因此在工程設計時，應留有一定的安全余地。

參考文獻

[1] 青海省水利志編委會.青海河流[M].西寧：青海人民出版社，1995.

[2] 劉光文.水文分析與計算[M].北京：水利水電出版社，1989.

[3] 水利水電工程水文計算規(guī)范[M].北京：水利水電出版社，2002.