青島市大沽河流域近20 年水文情勢變化分析

鄭志國，孫楠思，李艷梅

（青島市水文中心，山東 青島 266400）

大沽河發源于煙臺市招遠阜山，由北向南，于萊西市道子泊村北約500 m 處入境青島，流經萊西市、平度市、即墨區、膠州市和城陽區，于膠州市東營村東南入膠州灣。干流全長199 km，流域面積6 205 km2（青島市境內4 781 km2），是膠東半島最大河流。大沽河水系包括主流大沽河及潴河、小沽河、五沽河等諸多支流，流域內建有大中型水庫12 座（青島市境內8 座），青島市境內干流主要攔河閘壩有19 座。

1 降水情況

選取大沽河流域25 個雨量代表站對流域2002—2021 年降水資料進行綜合分析。經計算分析總體上看，近20 年大沽河流域降水量同常年基本持平，整體呈現前10 年偏多，后10 年偏少的態勢。

1.1 年際變化

分析大沽河流域近20 年降水量年際變化，總體呈現“連續偏多或連續偏少”的特點。2002—2011 年平均降水量697.1 mm，較常年略偏多，僅2002 年、2006 年及2009 年降水量比常年偏少21.7%～29.1%，其它7 年都接近或大于常年；2012—2021 年平均降水量616.9 mm，較常年偏少，僅2018 年、2020 及2021 年比常年偏多9.9%～34.6%，其它7 年均偏少，其中2012—2017 年連續6 年偏少。最大年降水量為2003 年906.8 mm，最小年降水量為2019 年395.4 mm，最大年降水量是最小年降水量的2.3倍，年際變化較大。

結合青島市第三次水資源調查評價成果，分析大沽河流域近20 年降水豐枯變化情況。通過分析，近20 年大沽河流域共出現了8 個豐水年（占比40%），9 個枯水年（占比45%），平水年僅出現3 個（占比15%）。近20 年大沽河流域降水豐、枯交替出現，連豐期偏豐程度和連枯期偏枯程度都比較嚴重。尤其是近10 年（2012—2021年）期間，出現了6 個枯水年，且2012—2016 年連續5 年出現枯水年，近20 年最嚴重的兩個枯水年份都發生在這個時段，分別是2015 年（433.2 mm）和2019 年（395.4 mm），連枯程度比較嚴重。

1.2 年內變化

大沽河流域屬華北溫帶季風大陸性氣候，降水量季節性變化十分明顯。通過分析大沽河流域近20 年平均月、年降水量資料可以看出，汛前（1～5 月）降水量129.0 mm，占全年降水量的19.6%；汛期（6～9 月）降水量468.8 mm，占71.4%；汛后（10～12 月）降水量59.2 mm，占9.0%。降水主要集中在主汛期（7～8 月），降水量為335.5mm，占汛期降水總量的71.6%，占全年降水總量的51.1%。枯水期（10～12 月及1～5 月）8 個月降水量僅占全年的28.6%。

2 河道水情

選取青島市境內大沽河干流南村水文站和大麻灣水文站分析大沽河干流2002～2021 年近20 年河道水情變化情況。

2.1 洪峰流量

2002—2021年，南村水文站斷面最大洪峰流量為2003 年8 月27 日1 360 m3/s，次大流量為2007 年8 月12 日1 090 m3/s，排位第三的為2013 年7 月13 日1 060 m3/s。大麻灣水文站斷面最大洪峰流量為2007 年8 月12 日1 280 m3/s，次大流量為2003 年8 月28 日1 200 m3/s，排位第三的為2008 年7 月25 日865 m3/s。與1952—2021 年長系列資料相比較，南村水文站近20 年最大洪峰流量明顯變小（1955 年7 月17 日3 360 m3/s），除了受氣候豐枯及下墊面情況變化影響之外，流域內水利工程調蓄作用非常明顯。

2.2 斷面過水量

2002—2021年，大沽河南村水文站斷面平均年過水量15 572 萬m3，最大年過水量為2013 年61 811 萬m3，最小年過水量為0。2006 年、2015年、2016 年和2019 年均未來水，全年干河。大沽河大麻灣水文站斷面平均年過水量17 441 萬m3，最大年過水量為2008 年80 352 萬m3，最小年過水量為0。2002 年、2006 年、2015—2019 年7 年均未來水，全年干河。

分析近20 年南村水文站和大麻灣水文站年際來水量和降水量情況見圖1、圖2，由圖1、圖2可以看出，大沽河干流過水量年際變化較大，過水量主要取決于降水量。2003 年、2007 年和2008年降水量較大，河道來水相對較多。2013 年大沽河流域盡管年降水量不大，但7 月中旬降水較多，加上上游北墅水庫、產芝水庫等較大泄流，造成南村斷面及大麻灣斷面過水量較大。

圖1 大沽河南村水文站2002—2021 年過水量與降水量對照圖

圖2 大沽河大麻灣水文站2002—2021 年過水量與降水量對照圖

分析近20 年南村水文站和大麻灣水文站年內過水量分布情況，受場次降雨及水利工程調蓄影響，大沽河干流年內過水量分布均極不均衡。南村水文站過水量主要集中在汛期（6～9 月），約占年過水量的94.8%；10～12 月過水量較小，約占年過水量的3.2%；1～5 月過水量最小，約占年過水量的2.0%。大麻灣水文站過水量年內分布更加不均勻，汛期（6～9 月）過水量約占年過水量的96.0%；10～12 月過水量較小，約占年過水量的4.0%；1～5 月過水量為0。

3 水庫水情

青島市境內大沽河流域共有大中型水庫8座，其中大型水庫2 座（產芝水庫、尹府水庫），中型水庫6 座（北墅水庫、高格莊水庫、黃同水庫、宋化泉水庫、挪城水庫、青年水庫），8 座大中型水庫2002—2021 年近20 年中每年1 月1 日、6 月1 日和10 月1 日平均蓄水總量均比歷年同期偏多，具體情況詳見大沽河流域大中型水庫2002—2021 年蓄水總量變化圖（圖3）。

圖3 大沽河流域大中型水庫2002—2021 年蓄水總量變化圖

由圖3 可知，2002—2021 年水庫平均蓄水較多，但年際變化較大，最大蓄水和最小蓄水交替出現。受降雨影響，部分水庫蓄水出現歷史極值。受2012—2016 年連續5 年枯水年影響，產芝水庫、尹府水庫、宋化泉水庫、高格莊水庫和青年水庫5 座水庫出現較長時間庫干情況。

4 地下水變化

選取青島市境內大沽河流域平原區9 處代表性地下水監測站，統計逐年1 月1 日、6 月1 日、10 月1 日地下水埋深，繪制大沽河流域2002—2021 年流域平均地下水埋深變化曲線見圖4，分析流域地下水變化情況。

由圖4 可以看出，近20 年大沽河流域平原區地下水平均埋深一般在2～6 m 之間，地下水埋深受降水豐枯影響顯著，2022 年1 月1 日較2002年1 月1 日地下水位下降0.20 m，總體變幅不大。

近20 年間，大沽河流域平原區地下水位年際變化可以劃分為3 個階段。2002—2011年，大沽河流域多年平均降雨量為697.1 mm，接近流域多年平均降雨量，大沽河流域平原區地下水位整體呈波動穩定狀態，地下水埋深在2～5 m 之間；2012—2019年，大沽河流域平均降水量僅為561.6 mm，期間2012—2016 年連續5 年流域平均降水量少于600 mm，2015 不足500 mm，受降雨持續偏少影響，大沽河流域平原區地下水位呈快速下降趨勢，2020 年1 月1 日地下水位較2012 年1 月1 日地下水位下降2.91 m，2020 年1 月1 日地下水埋深達到近20 年的最大值，為6.12 m；2020—2021 年為連續豐水年，2020 年6月1 日之后，受汛期降水量較大影響，大沽河流域地下水位快速回升，2021 年10 月1 日地下水位達到自2012 年1 月1 日之后最大值，地下水平均埋深為3.42 m，不到兩年時間大沽河流域地下水位就基本恢復到2002 年初水平。

5 結論

一是青島市境內大沽河流域近20 年多年平均降水量657.0 mm，同常年基本持平，總體上前10 年偏多，后10 年偏少；降水年際之間變化總體呈現“連續偏多或連續偏少”特點，連豐期偏豐程度和連枯期偏枯程度都比較嚴重；降水年內變化十分明顯，降水主要集中在主汛期（7～8 月），主汛期降水量超過全年總降水量的50%。

二是青島市境內大沽河干流近20 年洪峰流量明顯變小，水利工程調蓄作用顯著；近20 年大沽河干流平均年過水量16 507 萬m3，受降水差異及水利工程攔蓄等因素影響，年際之間過水量差異較大，年內過水主要集中在汛期，汛期過水量占年過水總量的95%以上。

三是青島市境內大沽河流域大中型水庫近20 年平均蓄水量較常年偏多，受降水差異及水利工程攔蓄等因素影響，年際和年內之間蓄水量變化較大，總體呈現“先下降后回升”趨勢。產芝水庫、高格莊水庫、挪城水庫出現了歷史最高水位，同時產芝水庫、尹府水庫、宋化泉水庫、高格莊水庫和青年水庫5 座水庫出現了較長時間庫干。

四是青島市境內大沽河流域近20 年平原區地下水平均埋深一般在2～6 m 之間，受降水差異影響顯著，總體呈現“先下降后回升”趨勢，20 年間地下水位平均下降了0.20 m，總體變化幅度不大。