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摘要:黄河水利委员会上游水文局管辖范围上至黄河源头,下至安宁渡水文站,辖区内由于自然地理、环境气候、降水特性、土壤结构等多种因素的显著性差异,使得辖区内出现了具有独特性的水文现象,笔者在多年的工作经历中,对这些现象有一定的了解和认识,本文对这些现象作一简要概要介绍。
关键词:扇形羽形流域;干支划分;鸳鸯河;面积流速互补;
Abstract: the source of the Yellow River Conservancy Commissionjurisdiction scope of upstream Hydrological Bureau to the Yellow River,to the quiet Du hydrological station, within the jurisdiction of thesignificant difference in geography, climate, rainfall characteristics, soilstructure and other factors, make area appeared the hydrologicalphenomenon is unique, based on years of work experience, havecertain understanding and the understanding of these phenomena,this paper makes a brief summary of these phenomena is introduced.
Keywords: Fan feather shaped basin; division of heavenly stems and earthly branches; Mandarin Duck River; velocity area complementary;
中图分类号:P331.3 文章编号:A
黄河水利委员会上游水文局管辖范围上至黄河源头,下至安宁渡水文站,河段长2218km,集水面积241538km2,下辖13个水文站,观测断面15处,其中黄河支流观测断面5处,辖区内高山耸立,湖泊遍布,沟壑纵横,源头至安宁渡河谷海拔4200m-1365m,贵德以上至源头属青藏高原地区,贵德以下至孟津江段是黄土高原地区。辖区内由于自然地理、环境气候、降水特性、土壤结构等多种因素的显著性差异,使得辖区内出现了具有独特性的水文现象,笔者在多年的工作经历中,对这些现象有一定的了解和认识,本文对这些水文现象作一简要概述。
1、比较典型的扇形和羽形流域
湟水是黄河上游重要支流,位于中国青海省东部,发源于青海省海晏县境内的包呼图山,又称西宁河,经湟源、湟中、西宁、平安、互助、乐都、民和,在兰州达川西古河嘴入黄河。
大(dài)通河是湟水支流,位于青海省东北部,又称浩门河,地处青藏高原东北部边缘,是黄河的一级支流湟水最大的一级支流。湟水、大通河这两条河相辅相依,一条在南,一条在北,其流域形状各异。湟水流域形状呈扇形,其支流基本垂直于干流;大通河流域呈狭长带状似羽形;两流域从形状上比较是较典型的扇形和羽形流域,从水位流量过程线上也充分反映了这两种流域形状的水流特性,即扇形流域洪峰过程陡涨陡落、尖而瘦,羽形流域洪峰过程比较而言缓涨缓落、平而胖。
湟水、大通河形成了在一个流域内,干流和支流并行,而自然条件和社会经济条件、以及水文现象等迥然不同的以及水文现象等迥然不同的两条河流。
2、湟水大(dài)通河干支流的划分
流域内的水系由大小河流按一定的汇流规律相连而成,干支流划分与确定干流的原则和方法是首先要从流域水系中确定一条干流,然后将直接流入干流的河流称一级支流,直接流入一级支流的河流称二级支流,以此类推。
确定干支流的原则是:(1)以最长的一条为干流;(2)以集水面积最大的一条为干流; (3)各支流的长度、面积接近时,则以水量明显很大的一条为干流;(4)各支流的长度、面积、水量均接近时,取河道宽广、河谷平缓顺直、上下段自然延伸的一条为干流;(5)要充分尊重历史上合理的具有人文传承意义的传统称呼。
大通河的河长和水量均大于湟水,大通河应为干流;从流域面积看湟水略大于大通河,湟水应为干流;为什么湟水为干大通河为支呢? 在历史上其大通河流域与湟水流域比较,无论是人口密度、文化经济、社会发展、农业开发、水资源利用等都较湟水流域滞后,另古时交通信息都不发达,对流域面积、河长、水量等都无法测量和获取,湟水流至享堂,有一支水流由湟水北岸峡谷中窜出入湟,认为这就是湟水的一个支而传至今。《中国国家地理》杂志2009年第三期“黄河在历史与现实间徘徊”一文中,就“大通河为湟水支流”作为特例,来探讨河流干、支流与河源之间的关系。大通河是国内著名的一条比干流湟水源远流长且水量大于湟水干流的独特支流。
综上述,湟水、大通河干支流的划分应该是“要充分尊重历史上合理的具有人文传承意义的传统称呼”。
3、鸳鸯河
唐乃亥水文站位于青海省海南藏族自治州兴海县唐乃亥下村,东经100009’ 北纬35030′,集水面积121972km2,至河口距离3911 km,是黄河上游的重要控制站,水量主要来自玛曲以上,泥沙主要来自玛曲以下,据统计,玛曲至唐乃亥区间补充水量29%,而产沙却占到62.5%,呈明显水沙异源特点。水文站上游1km处的一级支流大河坝河对水流沙及断面冲淤变化影响较大。唐乃亥水文站在中高水时断面常出现一半清一半浑,一半红一半褐的“鸳鸯河”特点,颇为壮观;一般左岸含沙量大,右岸含沙量小,左岸黑,右岸红,经纬分明,分界线大多在起点距150~180m之间,出现这种现象的原因有以下几点:(1)近距离内普遍出现大的降水或暴雨;(2)唐乃亥断面以上近距离左右岸各支流流域内土壤和河道的组成不同,即颜色、泥沙粒径的不同;(3)支流入黄河口距离较近,两岸来沙还没有得到充分融合。
唐乃亥以上距左岸较近的支流有大河坝河和曲什安河,两条支流流域内土壤主要由高原草甸土、砾石、风蚀岩等组成,颜色为褐色或深褐色,沙粒粒径大,在风沙、暴雨或强降雨的作用下入支流而入黄河,使黄河水呈褐色或深褐色,含沙量大;距右岸较近的支流主要有巴沟河,支流流域内土壤主要由红土及红砂岩组成,颜色有红黄色或红褐色,沙粒粒径较小,在暴雨或强降雨的作用下入支流入黄河,因此支流从右岸加入黄河,使得黄河整个右岸部分呈红黄色,视其来水量的多少,则红黄色河水占黄河河面宽的近一半或1/3,若该股水流再遇上曲什安河、大河坝河的水沙峰,到唐乃亥水文站测验河段,则在河面红黄色、褐色各居一边,分界线明晰,形成独特的“鸳鸯河”现象。
4、唐克水文站面积流速的互补特点
唐克水文站位于四川省若尔盖县唐克乡,东经102°28’ 北纬33°25′,集水面积309km2,至河口距离34 km,是黄河上游一级支流白河的控制站,该站自1978年设立至今已有34年水文观测资料,其水位流量关系曲线都为单一线,从水文学知识我们知道水位流量关系稳定的条件是:在同一水位下,必须使n、A、R、S等因素保持不变,或虽有变化,但能相互补偿,只有满足上述条件,水位与流量才能成为稳定的单值关系。
唐克水文站自有水位流量关系线以来都是单一线,但其水位面积、水位流速关系线都比较散乱,在同一水位下,n、A、R、S等因素都在变化着,无论面积、流速曲线如何变化,都能相互补偿,且互补性都很好,反映在水位流量关系曲线上,流量关系曲线呈单一线型,从唐克水文站实测流量成果表上不難发现,其断面最大水深、最大流速变化很大,今天这条垂线出现最大水深,明天或几天后这条垂线可能很小或出现浅滩,最大流速在各条垂线上摆动,且不一定出现在水面,而是在垂线水深相对位置0.2或0.6水深处,也就是说垂线流速分布接近水面时流速不增大反而减小,出现反曲现象。在水文测验学中我们知道测站控制一般有两种控制:河槽控制和断面控制,唐克水文站是断面控制的结果,在水位、流量、面积流速关系曲线上,具有典型的互补特性。黄河水利委员会上游水文局管辖范围内干支流大多水文站的水位流量关系曲线都具有程度大小的互补特性,而唯有唐克水文站的水位流量关系曲线流速面积互补特性突出,无论水位~面积、水位~流速曲线如何变化,其水位~流量关系曲线总是呈单一线性型,具有典型性。
参考文献: [1]李万寿等著.乐都河流.郑州.黄河水利出版社,2009.
[2]赵志贡等著.水文测验学.郑州.黄河水利出版社,2005.
[3]韩荣主编.青海省志—长江黄河澜沧江志.郑州.黄河水利出版社,2000.
作者简介:霍小虎, 1968年生,河南南阳人,本科学历。高级工程师,主要从事水文水资源研究。
关键词:扇形羽形流域;干支划分;鸳鸯河;面积流速互补;
Abstract: the source of the Yellow River Conservancy Commissionjurisdiction scope of upstream Hydrological Bureau to the Yellow River,to the quiet Du hydrological station, within the jurisdiction of thesignificant difference in geography, climate, rainfall characteristics, soilstructure and other factors, make area appeared the hydrologicalphenomenon is unique, based on years of work experience, havecertain understanding and the understanding of these phenomena,this paper makes a brief summary of these phenomena is introduced.
Keywords: Fan feather shaped basin; division of heavenly stems and earthly branches; Mandarin Duck River; velocity area complementary;
中图分类号:P331.3 文章编号:A
黄河水利委员会上游水文局管辖范围上至黄河源头,下至安宁渡水文站,河段长2218km,集水面积241538km2,下辖13个水文站,观测断面15处,其中黄河支流观测断面5处,辖区内高山耸立,湖泊遍布,沟壑纵横,源头至安宁渡河谷海拔4200m-1365m,贵德以上至源头属青藏高原地区,贵德以下至孟津江段是黄土高原地区。辖区内由于自然地理、环境气候、降水特性、土壤结构等多种因素的显著性差异,使得辖区内出现了具有独特性的水文现象,笔者在多年的工作经历中,对这些现象有一定的了解和认识,本文对这些水文现象作一简要概述。
1、比较典型的扇形和羽形流域
湟水是黄河上游重要支流,位于中国青海省东部,发源于青海省海晏县境内的包呼图山,又称西宁河,经湟源、湟中、西宁、平安、互助、乐都、民和,在兰州达川西古河嘴入黄河。
大(dài)通河是湟水支流,位于青海省东北部,又称浩门河,地处青藏高原东北部边缘,是黄河的一级支流湟水最大的一级支流。湟水、大通河这两条河相辅相依,一条在南,一条在北,其流域形状各异。湟水流域形状呈扇形,其支流基本垂直于干流;大通河流域呈狭长带状似羽形;两流域从形状上比较是较典型的扇形和羽形流域,从水位流量过程线上也充分反映了这两种流域形状的水流特性,即扇形流域洪峰过程陡涨陡落、尖而瘦,羽形流域洪峰过程比较而言缓涨缓落、平而胖。
湟水、大通河形成了在一个流域内,干流和支流并行,而自然条件和社会经济条件、以及水文现象等迥然不同的以及水文现象等迥然不同的两条河流。
2、湟水大(dài)通河干支流的划分
流域内的水系由大小河流按一定的汇流规律相连而成,干支流划分与确定干流的原则和方法是首先要从流域水系中确定一条干流,然后将直接流入干流的河流称一级支流,直接流入一级支流的河流称二级支流,以此类推。
确定干支流的原则是:(1)以最长的一条为干流;(2)以集水面积最大的一条为干流; (3)各支流的长度、面积接近时,则以水量明显很大的一条为干流;(4)各支流的长度、面积、水量均接近时,取河道宽广、河谷平缓顺直、上下段自然延伸的一条为干流;(5)要充分尊重历史上合理的具有人文传承意义的传统称呼。
大通河的河长和水量均大于湟水,大通河应为干流;从流域面积看湟水略大于大通河,湟水应为干流;为什么湟水为干大通河为支呢? 在历史上其大通河流域与湟水流域比较,无论是人口密度、文化经济、社会发展、农业开发、水资源利用等都较湟水流域滞后,另古时交通信息都不发达,对流域面积、河长、水量等都无法测量和获取,湟水流至享堂,有一支水流由湟水北岸峡谷中窜出入湟,认为这就是湟水的一个支而传至今。《中国国家地理》杂志2009年第三期“黄河在历史与现实间徘徊”一文中,就“大通河为湟水支流”作为特例,来探讨河流干、支流与河源之间的关系。大通河是国内著名的一条比干流湟水源远流长且水量大于湟水干流的独特支流。
综上述,湟水、大通河干支流的划分应该是“要充分尊重历史上合理的具有人文传承意义的传统称呼”。
3、鸳鸯河
唐乃亥水文站位于青海省海南藏族自治州兴海县唐乃亥下村,东经100009’ 北纬35030′,集水面积121972km2,至河口距离3911 km,是黄河上游的重要控制站,水量主要来自玛曲以上,泥沙主要来自玛曲以下,据统计,玛曲至唐乃亥区间补充水量29%,而产沙却占到62.5%,呈明显水沙异源特点。水文站上游1km处的一级支流大河坝河对水流沙及断面冲淤变化影响较大。唐乃亥水文站在中高水时断面常出现一半清一半浑,一半红一半褐的“鸳鸯河”特点,颇为壮观;一般左岸含沙量大,右岸含沙量小,左岸黑,右岸红,经纬分明,分界线大多在起点距150~180m之间,出现这种现象的原因有以下几点:(1)近距离内普遍出现大的降水或暴雨;(2)唐乃亥断面以上近距离左右岸各支流流域内土壤和河道的组成不同,即颜色、泥沙粒径的不同;(3)支流入黄河口距离较近,两岸来沙还没有得到充分融合。
唐乃亥以上距左岸较近的支流有大河坝河和曲什安河,两条支流流域内土壤主要由高原草甸土、砾石、风蚀岩等组成,颜色为褐色或深褐色,沙粒粒径大,在风沙、暴雨或强降雨的作用下入支流而入黄河,使黄河水呈褐色或深褐色,含沙量大;距右岸较近的支流主要有巴沟河,支流流域内土壤主要由红土及红砂岩组成,颜色有红黄色或红褐色,沙粒粒径较小,在暴雨或强降雨的作用下入支流入黄河,因此支流从右岸加入黄河,使得黄河整个右岸部分呈红黄色,视其来水量的多少,则红黄色河水占黄河河面宽的近一半或1/3,若该股水流再遇上曲什安河、大河坝河的水沙峰,到唐乃亥水文站测验河段,则在河面红黄色、褐色各居一边,分界线明晰,形成独特的“鸳鸯河”现象。
4、唐克水文站面积流速的互补特点
唐克水文站位于四川省若尔盖县唐克乡,东经102°28’ 北纬33°25′,集水面积309km2,至河口距离34 km,是黄河上游一级支流白河的控制站,该站自1978年设立至今已有34年水文观测资料,其水位流量关系曲线都为单一线,从水文学知识我们知道水位流量关系稳定的条件是:在同一水位下,必须使n、A、R、S等因素保持不变,或虽有变化,但能相互补偿,只有满足上述条件,水位与流量才能成为稳定的单值关系。
唐克水文站自有水位流量关系线以来都是单一线,但其水位面积、水位流速关系线都比较散乱,在同一水位下,n、A、R、S等因素都在变化着,无论面积、流速曲线如何变化,都能相互补偿,且互补性都很好,反映在水位流量关系曲线上,流量关系曲线呈单一线型,从唐克水文站实测流量成果表上不難发现,其断面最大水深、最大流速变化很大,今天这条垂线出现最大水深,明天或几天后这条垂线可能很小或出现浅滩,最大流速在各条垂线上摆动,且不一定出现在水面,而是在垂线水深相对位置0.2或0.6水深处,也就是说垂线流速分布接近水面时流速不增大反而减小,出现反曲现象。在水文测验学中我们知道测站控制一般有两种控制:河槽控制和断面控制,唐克水文站是断面控制的结果,在水位、流量、面积流速关系曲线上,具有典型的互补特性。黄河水利委员会上游水文局管辖范围内干支流大多水文站的水位流量关系曲线都具有程度大小的互补特性,而唯有唐克水文站的水位流量关系曲线流速面积互补特性突出,无论水位~面积、水位~流速曲线如何变化,其水位~流量关系曲线总是呈单一线性型,具有典型性。
参考文献: [1]李万寿等著.乐都河流.郑州.黄河水利出版社,2009.
[2]赵志贡等著.水文测验学.郑州.黄河水利出版社,2005.
[3]韩荣主编.青海省志—长江黄河澜沧江志.郑州.黄河水利出版社,2000.
作者简介:霍小虎, 1968年生,河南南阳人,本科学历。高级工程师,主要从事水文水资源研究。