□李 琦(駐馬店水文水資源勘測局)
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駐馬店市水文特性分析
□李琦(駐馬店水文水資源勘測局)
摘要:駐馬店市位于河南省中南部,地處北緯32°18'~33°35'、東經113°10' ~115°12',屬于淮河上游的丘陵平原地區。東西長191. 50km,南北寬137. 50km,總面積15083km2,占全省總面積8. 90%。根據多年的水文統計資料,分析了降水、蒸發、徑流、泥沙、水質、旱澇災害等幾項重要的水文特性,并總結其變化趨勢,為進一步合理利用區域內水資源提供依據,以確保農業生產的可持續發展。
關鍵詞:駐馬店;自然地理條件;水文特性;可持續發展
1.1地形地貌
駐馬店市地勢平坦,絕大部分為平原地形,屬于“山前傾斜平原”地貌單元。從總走勢上來看,市區西北略高,東南稍低,由西北向東南微呈傾斜。駐馬店市轄區內山區面積占全市總面積的12.90%;丘陵和崗地占18.50%;平原占47.60%;洼地占21.00%。西部山區為豫南桐柏山向西北延伸的余脈和豫西伏牛山向東延伸的余脈,是長江、淮河兩大流域的分水嶺,京廣鐵路以東為廣闊的淮北平原,洼地主要分布在洪、汝河兩岸附近。
1.2氣候、土壤、植被
駐馬店市地處亞熱帶與暖溫帶的過渡地帶,具有亞熱帶與暖溫帶的雙重氣候特征,是典型的大陸性季風型半濕潤氣候。主要特點是:季風明顯、四季分明,溫濕適中、雨熱同季。年平均太陽輻射總量112~120千卡/cm2,年平均日照2000-2200 h。年平均氣溫14.60~15℃,極端最高氣溫43.70℃,極端最低氣溫-20.70℃。年無霜期210-240 d。
市轄區土壤面積為1217652 hm2,有黃棕壤土、砂姜黑土、潮土、粗骨土、石質土、水稻土六大類。黃棕壤土是最大的土類,占總土壤面積的42.08%;砂姜黑土次之,占32.66%。
全市植被屬暖溫帶落葉闊葉林地帶,森林覆蓋率約19%左右,農田林網、林糧間作和四旁植樹的覆蓋率約6%左右。
1.3水系、河流
駐馬店市東西橫跨淮河、長江兩大流域,以西部桐柏山、伏牛山余脈為界,向西為長江流域,向東為淮河流域,其中淮河流域面積占全市總面積的89%。兩大流域共分為4個水系,洪汝河水系、淮北支流水系、汾泉河水系屬淮河流域;唐白河水系屬長江流域。
全市流域面積在5000 km2以上的河流有洪河和汝河2條;流域面積在1000~5000 km2以上的河流有4條,分別為小洪河、北汝河、臻頭河和泌陽河,流域面積在500~1000 km2以上的河流有3條,流域面積在100~500 km2以上的河流有50條。
2.1降水
駐馬店市位于北亞熱帶向暖溫帶的過渡地帶,屬溫帶南緣季風氣候區,水汽來源主要為太平洋和南海暖濕空氣,夏季因受東南季風影響雨量比較集中。
2.1.1年降水量的區域分布差異明顯。駐馬店市多年平均降水量
920 mm,總體上看是南部多于北部,西部多于東部;由南部1000 mm漸遞減至北部800 mm,900 mm等值線基本上呈東西向貫穿中部;西部山區1000 mm等值線經薄山水庫上游蘆莊、劉樓呈弧形穿過,另在板橋、下宋水庫附近也有1000 mm封閉高值區。
2.1.2降水量年內分布很不均勻。駐馬店市降水量一般集中在汛期,隨季節變化明顯,最大、最小月降水量相差懸殊。全市多年平均汛期降水量為561 mm,占全年降水的61%。夏季(6-8月)降水量最多,為481 mm,占多年平均的53%;春季(3-5月)降水量195 mm,占多年平均的21%;秋季(9-11月)降水量177 mm,占多年平均的19%;冬季(12月-翌年2月)降水量67 mm,占多年平均的7%。駐馬店市多年平均降水量年內分配見表1。2.1.3降水量年際變化比較懸殊。歷年來最大年平均降水量為1430 mm(1975年),比多年平均值多51%;最小年平均降水量為463 mm(1966年),比多年平均值少50%。最大、最小年平均降水量的變幅為967 mm,極值比為3.10。全市各縣區年降水量的極值比在2.70~3.80之間。駐馬店市各縣區降水量極值比情況見表2。

表1 多年平均降水量年內分配表

表2 駐馬店市各縣區降水量極值比表
2.2蒸發
蒸發量的大小由蒸發能力來反映,蒸發能力是指充分供水條件下的蒸發量。水面蒸發量與日照、溫度和風速呈正相關,與降水量、濕度和氣壓呈負相關。
駐馬店市多年平均蒸發量為960 mm,區域差異不甚明顯,多年變化相比年降水量變化要小,但受氣候變化的影響,年內變化較大。夏季是蒸發能力最強的季節,蒸發量大;冬季氣溫低,蒸發量小。月最大蒸發量一般出現在6月份,占年蒸發量的14.40%~15.10%;月最小蒸發量一般發生在每年的1月份,僅占全年的1.60%~2.50%。
2.3徑流
駐馬店市多年平均徑流總量38.86億m3,合平均地表徑流深257.40 mm。從地域分布趨勢看,西南多、東北少、山區多、平原少,與降水的分布大體相似。多年系列及同步系列徑流等值線圖由300 ~150 mm遞減。按河流分,汝河多年平均徑流深267.60 mm,其上游為290~370 mm;洪河多年平均徑流深216.80 mm,其上游為220~260 mm;泌陽河年徑流深在320~340 mm之間。
2.3.1徑流的年內分配不均
由于區內降水的時空分配差異,直接影響徑流的年內分配,隨季節變化明顯。一年之中,夏季(6-8月)水量最多,占年徑流量的50~60%;冬季(12月-翌年2月)最少,不足10%;春季(3-5月)和秋季(9-11月)居中,但秋季較春季多,因為一般河流的水量是由上游補給得來,秋季接受了上游汛期遲到的來水,而使得徑流量秋季大于春季。
2.3.2徑流的年際變化劇烈
區內徑流的年際變化較降水量的年際變化更為劇烈,豐枯年徑流量相差17倍之多,年徑流的變差系數為0.60~0.80,年最大徑流量與最小徑流量的倍比竟達50多倍。
2.4泥沙
洪汝河流域內的泥沙主要來源于降雨對地表的侵蝕,以及洪水對河槽的沖刷,河流含沙量大概呈山區多于平原、上游多于下游的趨勢,例如洪汝河上游遂平站的含沙量為1.62 kg/m3,下游班臺站的含沙量為0.95 kg/m3。
流域內河流含沙量年內變化明顯,年際變化也十分巨大。據新蔡縣班臺站統計,一年中河流含沙量較為集中在汛期(6-9月),可以占到全年的60%左右。多年平均河流含沙量為0.99 kg/m3,含沙量最大為1.69 kg/m3,含沙量最小僅為0.03 kg/m3。
2.5水質
駐馬店市總面積1.50萬km2,其中,洪、汝河流域面積就有1.24萬km2,新蔡縣班臺是洪、汝河的匯合處,之后共同流入淮河,所以以班臺站斷面的水質情況來反應駐馬店市水質。
淮河流域在經過10 a治污后,目前,COD已明顯下降,從班臺站斷面的COD來看,10年來呈直線下降狀態:1998年,班臺站斷面的COD為106.70 mg/L,為超五類水質,水體失去生態功能,自2005年以來,班臺站斷面的COD一直保持在20 mg/l以下,符合國家標準要求,水體生態功能已恢復。
據1991年調查表明,除pH值、砷、硝酸鹽、氮氰化物等6項符合Ⅰ、Ⅱ類水質標準外,其余7項如化學耗氧量、酚、汞、氨氮、生化需氧量等污染參數均為Ⅳ、Ⅴ類或Ⅴ類以上,其中汞、酚、溶解氧在有些河段已超過國家規定水質標準的3~5倍,部分水源水質中,甚至超過10倍以上。全市超標最高、污染最嚴重的河流為黑河及汝河支流練江河。近年來,隨著工業的發展,特別是鄉鎮企業的發展,全市流域的水質仍呈下降趨勢,尚未得到有效的控制。
2.6旱澇災害
駐馬店市地處半濕潤到半干旱過渡帶,受到多種天氣系統及復雜地形的綜合影響,汛期(6-9月)里降水過分集中,有強度大、范圍廣的特點,容易形成大量棄水,發生洪澇災害。本市多發暴雨是淮河上游乃至全國聞名,震驚中外的“75.8”特大暴雨洪水就發生在淮河上游洪汝河流域內的山丘區,暴雨中心位置林莊站最大6 h降水量為830.10 mm,達到世紀最大紀錄,最大24 h降水量為1060.30 mm,超過本地多年年平均降水量。據統計,自1949年至2010年共62 a間,全市平均每年成災面積2592萬hm2,其中旱災1230萬hm2,澇災1321萬hm2。受災面積>3.33×105hm2的旱災16次,澇災15次。
通過上述分析得知,駐馬店市的自然條件是適合發展農業生產的,但由于降水時空分布不均,年際、月際變化較大,旱澇災害交錯現象時有發生,洪澇、干旱是制約本地農業發展的主要災害。降水和徑流的不確定性以及水環境的污染,都是導致大量水資源無法合理利用的原因,因此,建議根據駐馬店市水文特性,修建水利工程來提高水資源的調蓄能力,加大對水資源的保護力度,加強農業建設,調整農作物布局,以確保農業生產的可持續發展。
(責任編輯:韋詩佳)
收稿日期:2015-10-10
中圖分類號:P332
文獻標識碼:A
文章編號:1673-8853(2016)01-0043-03