闽西水文特性分析
- 发布日期：2013-01-18
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闽西水文特性分析
马小金
（龙岩水文水资源勘测分局，福建 龙岩 364000）
摘要：在统计了大量实测资料基础上，从降水、蒸发、径流、泥沙、暴雨洪水、水质等方面论述了该地区的水文特性，分析了各水文要素的变化规律。
关键词：降水，蒸发，径流，泥沙，暴雨洪水，水质，闽西
1 区域地理概况
龙岩市位于福建省西部，通称闽西，地处北纬24°23′～26°02′和东经115°51′～117°45′之间，紧靠北回归线，全境东西长约102km，南北宽约183km，全市总面积19050km2,。闽西内辖一区一市五县，东和东南与泉州、漳州接壤，南与广东省梅州毗邻，西和西部与江西省赣州交界，北和东北与三明相邻。
闽西地势东高西低，北高南低。境内武夷山脉南段，玳瑁山、博平岭等山岭沿东北?西南走向，大体呈平行分布，控制全市地势。境内峰岭连绵不断，河谷盆地众多，但以山地、丘陵为主，中、低山面积占全市总面积的78.5%。全市平均海拔652m，最高峰为玳瑁山区的狗子脑主峰，海拔1811m；最低点位于永定县峰市的汀江出境处，海拔69m。
闽西属亚热带海洋季风气候，四季分明，气候温和，年平均气温在18.3～20.3℃。境内溪河繁多，水系发达，河流主要属韩江流域汀江水系和梅河水系，九龙江流域九龙江水系，闽江流域沙溪水系。集水面积达到或超过50km2的溪河有110条，主要河流有汀江干流、濯田河、小澜溪、旧县河、黄潭河、永定河、金丰溪；九龙江北溪干流、雁石溪、万安溪、双洋溪、新桥河、溪南溪；沙溪水系的北团溪、文川溪、姑田溪；梅河水系的中山河等。
汀江在本市出境处河长285km，集水面积9666km2,占全市土地面积的50.7%；九龙江北溪在本市出境处的河长146km，集水面积6811km2，其中境内5771km2，占全市土地面积的30.3%。
2 水文特性
2.1 降水
2.1.1 降水量的地域分布
受地理位置、地形和气候条件的影响，本区内降水分布不均匀，大小相差悬殊。降水变化与地形变化基本相一致，沿玳瑁山、博平岭走向将降水分为东西两区，东区降水沿着九龙江从上游向下游、自西向东逐渐减小；西区降水大体上沿着汀江自上游向下游、自北向南逐渐减少。受武夷山、玳瑁山和博平岭等山脉影响，长汀县北部、武平县东北部、连城及上杭县东北部、新罗区西部和漳平市东南部为降水高值区，多年平均年降水在1900mm以上，其中最大的连城县罗胜雨量站多年平均年降水量为2103.5mm。漳平市北部、永定南部为降水低值区，多年平均年降水量在1600mm以下，其中漳平市溪南雨量站多年平均年降水量为1460.3mm，为闽西最小值。龙岩盆地、汀江中下游多年平均年降水量在1600～1800mm之间。闽西多年平均年降水量等值线见图一。
2.1.2 降水量的年际变化
降水量年际变化大。由本区代表站的降水量分析，最大降水量一般为最小降水量的2.08～2.57倍，年降水变差系数在0.16～0.23之间。闽西主要代表站降水量年际变化情况详见表1
表1 闽西主要代表站降水量年际变化情况统计表
（单位：mm）
|
站名 |
多年平均年降水量 |
历年最大 |
历年最小 |
比值 |
Cv |
||
|
降水量 |
年份 |
降水量 |
年份 |
||||
|
观音桥 |
1695.2 |
2551.6 |
1975 |
1088.7 |
1967 |
2.34 |
0.20 |
|
杨家坊 |
1661.9 |
2547.3 |
1973 |
1083.7 |
1991 |
2.35 |
0.19 |
|
桃溪 |
1633.5 |
2479.2 |
1975 |
1048.9 |
1991 |
2.36 |
0.19 |
|
上杭 |
1609.0 |
2437.3 |
1959 |
1047.6 |
1991 |
2.32 |
0.19 |
|
永定 |
1615.3 |
2648.8 |
1983 |
1031.8 |
2003 |
2.57 |
0.22 |
|
龙门 |
1722.2 |
2576.9 |
1975 |
1236.2 |
1971 |
2.08 |
0.16 |
|
麦园 |
1525.5 |
2373.4 |
1975 |
958.5 |
2003 |
2.48 |
0.23 |
|
漳平 |
1489.1 |
2103.9 |
1975 |
990.2 |
1991 |
2.12 |
0.17 |
2.1.3 降水量的年内变化
降水量年内分配不均匀。降水主要集中在汛期，每年3～6月，主要为锋面雨，降水范围广，降水历时长，雨量较集中，3～6月降水量一般占年降水量的52.5%～58.4%，其中5～6月为闽西的主汛期，降水强度为全年最大，二个月的降水量约占年降水量的31.8%～33.2%。7～9月主要为台风雨，降水范围小，强度大，降水量一般可占年降水量的23.1%～30.9%。10月至次年2月，为少雨期，其降水量一般占年降水量的16.6%～19.5%。最小月降水量一般出现在11月或12月，月降水量仅占年降水的2.2%～2.6%。闽西主要代表站多年平均降水量年内分配情况详见表2。
表2 闽西主要代表站多年平均降水量年内分配统计表
（单位：mm）
|
站名 |
项目 |
月 份 |
年降水量 |
3～6月降水量 |
7～9月降水量 |
10～次年2月降水量 |
|||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
||||||
|
观音桥 |
降水量 |
60.7 |
108.4 |
195.8 |
236.0 |
284.9 |
273.8 |
129.9 |
169.1 |
92.3 |
55.4 |
43.3 |
45.7 |
1695.2 |
990.5 |
391.3 |
313.4 |
|
占年量（%） |
3.6 |
6.4 |
11.5 |
13.9 |
16.8 |
16.2 |
7.7 |
10.0 |
5.4 |
3.3 |
2.6 |
2.7 |
58.4 |
23.1 |
18.5 |
||
|
杨家坊 |
降水量 |
60.1 |
108.0 |
182.8 |
195.7 |
288.6 |
263.1 |
132.4 |
186.8 |
113.2 |
49.4 |
41.6 |
39.9 |
1661.8 |
930.2 |
432.5 |
299.1 |
|
占年量（%） |
3.6 |
6.5 |
11.0 |
11.8 |
17.4 |
15.8 |
8.0 |
11.2 |
6.8 |
3.0 |
2.5 |
2.4 |
56.0 |
26.0 |
18.0 |
||
|
桃溪 |
降水量 |
63.7 |
108.7 |
179.7 |
195.3 |
268.8 |
249.3 |
124.6 |
171.2 |
125.9 |
59.3 |
43.2 |
43.9 |
1633.5 |
893.1 |
421.7 |
318.7 |
|
占年量（%） |
3.9 |
6.7 |
11.0 |
12.0 |
16.5 |
15.3 |
7.6 |
10.5 |
7.7 |
3.6 |
2.6 |
2.7 |
54.7 |
25.8 |
19.5 |
||
|
上杭 |
降水量 |
51.2 |
97.2 |
164.2 |
191.6 |
247.0 |
266.1 |
145.6 |
192.7 |
133.4 |
48.7 |
34.9 |
36.5 |
1609.0 |
868.9 |
471.7 |
268.4 |
|
占年量（%） |
3.2 |
6.0 |
10.2 |
11.9 |
15.3 |
16.5 |
9.0 |
12.0 |
8.3 |
3.0 |
2.2 |
2.3 |
54.0 |
29.3 |
16.7 |
||
|
永定 |
降水量 |
49.3 |
99.3 |
145.5 |
186.2 |
247.3 |
269.7 |
162.7 |
204.7 |
132.5 |
46.9 |
36.0 |
35.2 |
1615.3 |
848.7 |
499.9 |
266.7 |
|
占年量（%） |
3.1 |
6.2 |
9.0 |
11.5 |
15.3 |
16.7 |
10.1 |
12.7 |
8.2 |
2.9 |
2.2 |
2.2 |
52.5 |
30.9 |
16.6 |
||
|
龙门 |
降水量 |
57.2 |
107.3 |
177.4 |
189.4 |
262.2 |
290.1 |
173.3 |
209.7 |
123.0 |
54.2 |
38.4 |
39.9 |
1722.2 |
919.1 |
506.1 |
297.0 |
|
占年量（%） |
3.3 |
6.2 |
10.3 |
11.0 |
15.2 |
16.8 |
10.1 |
12.2 |
7.1 |
3.1 |
2.2 |
2.3 |
53.4 |
29.4 |
17.2 |
||
|
麦园 |
降水量 |
52.8 |
93.2 |
166.3 |
176.8 |
248.3 |
243.1 |
125.5 |
177.1 |
113.9 |
57.7 |
34.7 |
36.1 |
1525.5 |
834.5 |
416.5 |
274.5 |
|
占年量（%） |
3.5 |
6.1 |
10.9 |
11.6 |
16.3 |
15.9 |
8.2 |
11.6 |
7.5 |
3.8 |
2.3 |
2.4 |
54.7 |
27.3 |
18.0 |
||
|
漳平 |
降水量 |
52.9 |
95.3 |
154.7 |
158.8 |
246.0 |
233.1 |
136.6 |
170.6 |
120.8 |
47.7 |
35.7 |
37.0 |
1489.1 |
792.5 |
428.0 |
268.6 |
|
占年量（%） |
3.6 |
6.4 |
10.4 |
10.7 |
16.5 |
15.7 |
9.2 |
11.5 |
8.1 |
3.2 |
2.4 |
2.5 |
53.2 |
28.7 |
18.1 |
||
2.2 蒸发
根据实测资料计算，闽西多年平均年水面蒸发量（E601）在897.2～1186.2mm之间，平均值为1006.0mm，区内差别不甚明显。最大的上杭站多年平均年蒸发量为1186.2mm，最小的朋口站多年平均年蒸发量为897.2mm，其比值为1.32。
受气候的月际变化影响，蒸发量的年内变化较大。夏季气温高，蒸发量大；冬季气温低，蒸发量小。最大月蒸发量一般出现在7月或8月，最大月蒸发量占年蒸发量的12.4%～14.7%；最小月蒸发量出现在每年的2月，最小月蒸发量仅占年蒸发量的4.1%～4.9%。
2.3 径流
2.3.1 径流量的地域分布
降水补给径流。闽西水系发达，水量丰富，全区多年平均地表水资源量188.9亿m3,折合径流深991.6mm。由各水文站历年实测资料统计分析，汀江上游观音桥水文站多年平均径流量4.304亿m3，折合径流深1141.6mm；旧县河代表站杨家坊水文站多年平均径流量7.137亿m3，折合径流深963.2mm；汀江控制站上杭水文站多年平均径流量54.62亿m3，折合径流深927.6mm；九龙江雁石溪上游龙门水文站多年平均径流量2.117亿m3，折合径流深1102.6mm；新桥河代表站麦园水文站多年平均径流量5.190亿m3，折合径流深808.4mm；境内九龙江控制站漳平水文站多年平均径流量46.03亿m3，折合径流深931.8mm。径流地域分布类似于降水，自上游向下游逐渐减小。
2.3.2 径流量的年际变化
年径流的年际变化较明显，最大年径流量与最小年径流量之比在2.63～4.38之间。汀江径流变差系数最大的为杨家坊水文站，Cv值为0.35；最小的观音桥站，Cv值为0.31。九龙江径流变差系数最大的为麦园水文站，Cv值为0.33；最小的为龙门水文站，Cv值为0.28。闽西主要河流控制站径流特征值见表3。
表3 闽西主要河流控制站径流特征值统计表
（单位：亿m3）
|
站名 |
多年平均年径流量 |
历年最大 |
历年最小 |
比值 |
Cv |
||
|
径流量 |
年份 |
径流量 |
年份 |
||||
|
观音桥 |
4.304 |
6.844 |
1973 |
2.062 |
1963 |
3.32 |
0.31 |
|
杨家坊 |
7.137 |
13.64 |
1973 |
3.111 |
1963 |
4.38 |
0.35 |
|
上杭 |
54.62 |
77.53 |
1990 |
24.91 |
2004 |
3.11 |
0.34 |
|
永定 |
8.259 |
12.77 |
1992 |
3.832 |
2004 |
3.33 |
0.34 |
|
龙门 |
2.117 |
3.511 |
1975 |
1.336 |
1963 |
2.63 |
0.28 |
|
麦园 |
5.190 |
9.946 |
1975 |
2.608 |
2004 |
3.81 |
0.33 |
|
漳平 |
46.03 |
82.36 |
1975 |
22.42 |
2004 |
3.67 |
0.31 |
2.3.3 径流量的年内变化
径流量的年内分配较集中，与降水趋势基本一致。3～9月径流量占年径流量的78.8%～88.0%，多年平均汛期（4～9月）径流量占年径流量的72.5%～77.8%，其中4～6月径流量占年径流量的37.8%～57.6%，7～9月占年径流量的20.2%～34.7%。非汛期10～3月径流量占年径流量的22.1%～27.4%。最大月径流量一般出现在6月，占年径流量的15.9%～23.4%；最小月径流量出现在12月或1月，占年径流量的1.6%～3.1%。闽西主要河流水文站径流量年内分配情况详见表4。
表4 闽西主要河流水文站径流量年内分配统计表
（单位：亿m3）
|
河名 |
站名 |
集水面积（km2） |
项目 |
月 份 |
年径流量 |
3～6月径流量 |
7～9月径流量 |
|||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|||||||
|
汀江 |
观音桥 |
377 |
径流量 |
0.0879 |
0.1626 |
0.4384 |
0.6556 |
0.8158 |
1.008 |
0.3304 |
0.3420 |
0.1976 |
0.1108 |
0.0858 |
0.0695 |
4.304 |
2.918 |
0.8700 |
|
占年（%） |
2.0 |
3.8 |
10.2 |
15.2 |
19.0 |
23.4 |
7.7 |
7.9 |
4.6 |
2.6 |
2.0 |
1.6 |
67.8 |
20.2 |
||||
|
旧县河 |
杨家坊 |
741 |
径流量 |
0.2212 |
0.2998 |
0.6209 |
0.8136 |
1.435 |
1.349 |
0.5710 |
0.6423 |
0.4853 |
0.2855 |
0.2141 |
0.1998 |
7.137 |
4.218 |
1.699 |
|
占年（%） |
3.1 |
4.3 |
8.7 |
11.4 |
20.1 |
18.9 |
8.0 |
9.0 |
6.7 |
4.0 |
3.0 |
2.8 |
59.1 |
23.7 |
||||
|
汀江 |
上杭 |
5888 |
径流量 |
1.874 |
2.507 |
5.012 |
7.280 |
8.099 |
8.669 |
4.649 |
6.910 |
4.040 |
2.295 |
1.683 |
1.604 |
54.62 |
29.06 |
15.60 |
|
占年（%） |
3.4 |
4.6 |
9.2 |
13.3 |
14.8 |
15.9 |
8.5 |
12.7 |
7.4 |
4.2 |
3.1 |
2.9 |
53.2 |
28.6 |
||||
|
永定河 |
永定 |
836 |
径流量 |
0.2560 |
0.3221 |
0.5203 |
0.9663 |
0.9333 |
1.2306 |
0.8424 |
1.2801 |
0.7433 |
0.4212 |
0.4873 |
0.2560 |
8.259 |
3.650 |
2.866 |
|
占年（%） |
3.1 |
3.9 |
6.3 |
11.7 |
11.3 |
14.9 |
10.2 |
15.5 |
9.0 |
5.1 |
5.9 |
3.1 |
44.1 |
34.7 |
||||
|
雁石溪 |
龙门 |
192 |
径流量 |
0.0657 |
0.0863 |
0.1695 |
0.2104 |
0.2972 |
0.3989 |
0.2214 |
0.2464 |
0.1779 |
0.1053 |
0.0741 |
0.0641 |
2.117 |
1.076 |
0.6457 |
|
占年（%） |
3.1 |
4.2 |
8.0 |
9.9 |
14.0 |
18.8 |
10.5 |
11.6 |
8.4 |
5.0 |
3.5 |
3.0 |
50.8 |
30.5 |
||||
|
新桥河 |
麦园 |
642 |
径流量 |
0.1594 |
0.2092 |
0.4266 |
0.5743 |
0.8602 |
1.022 |
0.4860 |
0.5110 |
0.3682 |
0.2529 |
0.1696 |
0.1509 |
5.190 |
2.883 |
1.365 |
|
占年（%） |
3.1 |
3.9 |
8.2 |
11.1 |
16.6 |
19.7 |
9.4 |
9.8 |
7.1 |
4.9 |
3.3 |
2.9 |
55.5 |
26.3 |
||||
|
九龙江 |
漳平 |
4940 |
径流量 |
1.322 |
1.825 |
3.568 |
4.919 |
7.229 |
9.136 |
4.636 |
4.806 |
3.700 |
2.128 |
1.482 |
1.283 |
46.03 |
24.85 |
13.14 |
|
占年（%） |
2.9 |
4.0 |
7.8 |
10.7 |
15.7 |
19.8 |
10.1 |
10.4 |
8.0 |
4.6 |
3.2 |
2.8 |
54.0 |
28.5 |
||||
2.4 泥沙
闽西植被较好，河流含沙量小，枯水期河水清辙。汀江上杭水文站多年平均含沙量为0.214kg/m3；九龙江漳平水文站多年平均含沙量为0.186kg/m3。
观音桥水文站多年平均输沙量为8.24万t，输沙模数为219t/km2；上杭水文站多年平均输沙量为125万t，输沙模数为212t/km2；永定水文站多年平均输沙量为19.1万t，输沙模数为228t/km2；漳平水文站多年平均输沙量为91.8万t，输沙模数为186t/km2。
输沙量年际变化大。观音桥水文站最大年输沙量出现在1975年为21.5万t，最小输沙量出现在2004年为1.44万t，相差14.93倍；上杭水文站最大年输沙量出现在1973年为367万t，最小输沙量出现在2004年为7.210万t，相差50.90倍；永定水文站最大年输沙量出现在1996年为100万t，最小输沙量出现在2004年为0.652万t，相差153.4倍；漳平水文站最大年输沙量出现在1992年为203万t，最小输沙量出现在2004年为4.22万t，相差48.10倍。变差系数大，除与当年水流挟沙能力有关外，还受人类活动、水工程等的影响。
输沙量的年内分配主要集中在4～6月，占年输沙量的60.1%～81.5%。最大输沙量出现在6月，占年输沙量的27.3%～38.2%。
2.5 暴雨洪水
2.5.1 暴雨
闽西暴雨受季节和地形的影响较明显。4～6月常由太平洋暖湿气流与北方南下冷空气交绥形成时长、量大、范围广的锋面雨，其24小时最大暴雨量可达200～300mm，1964年6月的一次暴雨，连城县罗胜雨量站出现了一天雨量491mm，三天1104mm，七天1336mm。7～9月多为台风雨，台风携带大量水汽，易发生雨强大，雨势猛的暴雨，但台风雨历时短、范围小，24小时暴雨可达200～400mm，“1996?8?8”洪水，长汀观音桥站24小时最大暴雨高达375.5mm。7～9月除台风雨外，还会出现因局部强对流天气而造成的局地暴雨。
2.5.2 洪水
闽西洪水由暴雨造成，洪水变化过程与暴雨基本一致。每年4～9月为洪水期，年最大洪水出现在5月、6月的机率最高，其次为3月、4月、7月、8月，个别年份出现在9月、10月。据历年实测最大洪水资料统计，洪水主要由锋面雨形成，其特点是峰高、量大、历时短。上杭水文站历年最大洪水出现在5～6月的次数占总次数的75.9%，其中6月出现的次数占42.6%，前三大洪水均出现在该月，7～9月仅占11.1%；漳平水文站最大洪水出现在5～6月的次数占总次数的52.8%，其中6月出现的次数占33.9%，7～9月占34.0%，其中8月出现的次数占18.8%，前三大洪水有二次出现在6月，一次出现在8月。
闽西境内，汀江和九龙江同时发生大洪水的情况时有发生，如1842年8月13日、1905年6月19日、1973年6月1日的大洪水同时出现。
2.6 水质
据近年水质监测表明，汀江水质较好，大部份河段水质符合Ⅱ、Ⅲ类水。九龙江支流双洋河、溪南河、万安溪、新桥河等水质良好；干流水质较差，据2004年水质监测表明，符合Ⅱ、Ⅲ类标准的河长60.7km，占评价河长的27.7%，污染河长158.5km，占72.3%，总体水质同2003年比有所下降，特别是小溪、基太、漳平芦芝断面水质污染加重，主要污染物为氨氮、亚硝酸盐氮、五日生化需氧量、高猛酸盐指数、总磷等。
3 结语
近年来，闽西发展快，人类活动、城市化发展、已建在建大中小型水利工程等会对水文特性产生较大的影响，深入分析本区水文要素的变化规律，对防汛减灾、合理利用水资源有重要意义。
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