達州市水資源分布特征分析

曾梓悅,岳世國,史國勛

(四川省達州水文水資源勘測中心,四川 達州 635000)

1 區(qū)域概況

1.1 地理位置

達州市位于四川省東北部,大巴山南麓,以山地為主,是川東北地區(qū)重點城市,位于川渝陜交匯之處。達州市由2區(qū)4縣1市組成,分別為通川區(qū)、達川區(qū)、宣漢縣、開江縣、大竹縣、渠縣、萬源市。轄區(qū)面積16 591 km2,居四川省第4位,地勢西南低(盆地丘陵區(qū)),東北高(大巴山區(qū))。境內(nèi)最高處海拔為2 458.3 m,位于宣漢縣雞唱鄉(xiāng)大團堡;最低處海拔為222 m,位于渠縣望溪鄉(xiāng)天關(guān)村,相對高差2 236.3 m,海拔懸殊大。地形地貌復雜,大巴山橫亙達州北部的萬源、宣漢一帶,而明月山、銅鑼山、華鎣山由北向南分割達州,將其分割為山地、丘陵和平壩,其中,山地占71%、丘陵占28%、平壩大約1%。氣候條件差異甚大,北部山區(qū)降雨豐沛,丘陵平壩地區(qū)相對較少,水資源分布不平衡[1]。

1.2 流域水系

達州市境內(nèi)中小河流密布,呈樹葉脈絡(luò)狀發(fā)育,流域地勢北高南低,形狀呈扇形分布。其中,中河于宣漢縣普光鄉(xiāng)匯入后河,前河、后河在宣漢縣城處匯入州河,然后與巴河至渠縣三匯鎮(zhèn)注入渠江,最后南流300 km至合川渠江咀匯入嘉陵江。境內(nèi)流域面積在100 km2以上的河流有53條,1 000 km2以上的干流有15條[2]。

2 降雨分布特征

2.1 年降水量的地域分布特征

受亞熱帶季風氣候條件影響,達州多年平均降水為1 207.3 mm,是全國多年平均降水(648 mm)的186%,是四川省多年平均降水(962.3 mm)的125%,降水充沛,屬于濕潤～多水帶。但降水分布不均,具有山區(qū)多而平原少的特點。最多的是東北部的萬源,平均為1 332.8 mm/年,最少的是渠縣,為1 111.4 mm/年,最多與最少相差221.4 mm/年。一般來說達州市各區(qū)縣降水的天氣情況是大同小異的,年降水量差別不大。造成各區(qū)縣差別的原因,與地形的影響有密切的關(guān)系。達州市東北枕大巴山脈,地勢大體是東北高西南低,迎風坡的降雨量多于背風坡,因此由表1可以看出萬源宣漢降雨明顯多于達川區(qū)、通川區(qū)及渠縣。

表1 達州市各區(qū)縣多年平均降雨量

2.2 年最大降水量重現(xiàn)期

重現(xiàn)期t=5、10、20、30、50和100年,通過計算,達州市下轄各區(qū)縣年最大降水量的設(shè)計極值見表2。可見,對不同的重現(xiàn)期,當t=50、100年時,萬源市、宣漢縣、開江縣、大竹縣的年降雨量均超過1 600 mm,達到多雨～豐水帶的標準;當t=5年時,各地降雨量也在1 200 mm以上,達到濕潤～多水帶的標準。

表2 不同重現(xiàn)期下達州市各區(qū)縣年最大降水量設(shè)計值 mm

2.3 降雨時間分布特征

達州市年均降雨日176 d,各年平均降雨量在1 076至1 270 mm之間。暴雨最早始于4月,5月至6月出現(xiàn)頻率增多,7月為出現(xiàn)頻率最大月份,最遲可到10月底。5-10月降水量占全年總降水量的77.4%,11月至次年4月的降水量占年總降水量的22.6%。最大24 h降水大于100.0 mm的大暴雨和特大暴雨多出現(xiàn)在6-9月,其中,以7月最為集中。降水主要集中于三伏天前后,多暴雨洪澇,入伏后高溫少雨,易形成干旱,7月為全年降水量最多的月份,多年平均為214 mm,1月最少,平均為14.4 mm。受季風影響,降水量年際變化大,最大降雨量出現(xiàn)于2021年,達1 902.9 mm,最小降雨量出現(xiàn)于1955年,為829.7 mm,降雨總的特征是：雨量集中,旱、澇交錯,伏天多旱,秋天多雨。

3 地表水資源

3.1 地表水地域分布特征

以河川徑流量作為地表水資源量,根據(jù)地形地貌、河流特征等下墊面條件計算達州市各區(qū)縣天然年徑流分布。萬源市多年平均自產(chǎn)水資源量為32.09億m3,折合徑流深791.55 mm;宣漢縣多年平均自產(chǎn)水資源量為29.23億m3,折合徑流深680.46 mm;開江縣多年平均自產(chǎn)水資源量為6.34億m3,折合徑流深614.11 mm;大竹縣多年平均自產(chǎn)水資源量為12.91億m3,折合徑流深623.5 mm;達川區(qū)多年平均自產(chǎn)水資源量為14.73億m3,折合徑流深622.92 mm;通川區(qū)多年平均自產(chǎn)水資源量為3.69億m3,折合徑流深507.99 mm;渠縣多年平均自產(chǎn)水資源量為9.22億m3,折合徑流深457.25 mm。達州市各區(qū)縣自產(chǎn)水資源量占比見圖1。

圖1 達州市各區(qū)縣自產(chǎn)水資源量占比

3.2 地表水時間分布特征

達州市徑流的年內(nèi)變化與降水量的變化基本相符,由于處于亞熱帶季風氣候區(qū),在水利年內(nèi)表現(xiàn)為汛期(4-11月)高度集中,枯季(12月-翌年3月)占比較少,有明顯的季節(jié)性波動。從達州市多年徑流量年內(nèi)變化情況來看(見表3),在水利年內(nèi),從2月開始徑流逐步上升,7月達到頂峰,從9月逐步下降至翌年1月。年內(nèi)徑流量主要集中在主汛期(5-10月),占全年的75.4%;而枯季11月-翌年2月三個月的徑流量僅占全年徑流量的17.5%。最大月徑流量發(fā)生在7月,為20.25億m3,占全年徑流量的18%;最小月徑流量發(fā)生在2月,為1.51億m3,僅占全年的1.3%。

表3 達州市多年平均徑流量年內(nèi)分配 億m3

3.3 不同重現(xiàn)期下地表水資源量

經(jīng)計算,達州市多年平均徑流深為614.0 mm,頻率20%、10 %、5% 、33.33%、2%、1%年份徑流量分別為700.19 mm、770.39 mm、835.87 mm、872.70 mm、917.95 mm、977.73 mm 。全市及各縣(區(qū))不同頻率年份地表水資源量計算結(jié)果見表4。

表4 不同重現(xiàn)期下達州各區(qū)縣年最大徑流深設(shè)計值 mm

4 徑流與降雨年際變化

采用變差系數(shù)Cv、極值比Km和不均勻系數(shù)β進行分析。

Cv值為標準差與平均數(shù)之比,反應總體系列離散程度[3]。Cv值越大,表示年際變化越劇烈,易發(fā)生洪澇災害;Cv值越小,表示年際變化越平緩,有利于水資源開發(fā)利用[3]。由表5可知,各區(qū)縣徑流深Cv值大于降水量Cv值,說明達州各區(qū)縣徑流深多年變化大于降水量,而各區(qū)縣徑流深Cv值基本持平且Cv值較大。

表5 達州市各區(qū)縣徑流、降雨年際變化

極值比Km為最大值與最小值之比,反映兩個極端值的倍數(shù)關(guān)系,Km值越大,表示年際間豐枯變化頻繁等特點[3-4]。由表5可知,達州市各區(qū)縣徑流深Km值均大于降水量Km值,說明各地區(qū)徑流深不均勻程度較降水量大。

β值為平均值與最大值之比,反映年際變化的不均勻特征[3]。β值越接近1,表示年際變化越均勻[3-4]。經(jīng)計算達州市各區(qū)縣徑流深β值在0.50～0.62,說明徑流年際變化較大,而降雨量β值在0.60～0.84,說明降雨量年際間的變化相對較小。

5 結(jié)語

綜上所述,達州市的水資源分布有其獨特之處,水資源總量上達州市屬于較豐沛地區(qū)。但在時空分布上又極其不均,上游地區(qū)比下游較多,一年中又主要集中于汛期,而七月為最大,枯季或干旱季節(jié)水資源又極其匱乏,致使枯季缺雨少水,而到了主汛期又常常連降暴雨,河水猛漲,流量變化極大,極易形成災害性洪水,大部分水量于洪水期流走,這樣極不利于水資源的開發(fā)利用。近年來,隨著國家加大對水利建設(shè)的投入,達州市境內(nèi)修建了大量的水利工程,一方面起到防洪減災的作用;另一方面有利于對水資源的調(diào)節(jié)利用,發(fā)揮出推動統(tǒng)一管理水資源的實現(xiàn)的積極作用。