乐都县八里桥水文站测站特性分析

摘要 介绍引胜沟八里桥水文站的基本情况，从测验河段水流形势、上游来水来沙及水沙特性、断面冲淤变化、水位流量关系、单沙断沙等方面对湟水民和水文站的特性进行分析，以期为水文测报工作提供参考。

关键词 八里桥水文站；测站特性；青海乐都

中图分类号 P331 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）14-0203-02

八里桥水文站系引胜沟主要控制站，在青海省乐都县境内，位于北纬36°31′、东经102°24′，至河口距离7.0 km，使用85基准基面，集水面积481 km2，控制着引胜沟八里桥以上水量、沙量的变化，通过分析，找出流域各水力因素在测验断面上的变化规律，掌握其测站特性，对于进一步搞好水文测、报、整，优化测验方案具有重要意义。

1 流域概况

引胜沟为湟水一级支流，发源于乐都县和互助县交界处的扎科岭，河源海拔4 136 m。干流上段称为大西沟，小西沟、直沟在仓家峡汇入后下段称为引胜沟。土官沟在寿乐镇土官口村汇入，马圈沟在寿乐镇赵家寺汇入。干流自西北流向东南至仓家峡转由北向南流，在碾伯镇水磨营注入湟水，河口海拔1 962 m，干流全长51.9 km，流域面积484 km2，河道落差2 174 m，河道平均比降41.9‰。河床为砂砾石组成[1-2]。引胜沟为山溪性河流，溪流湍急，径流以降水补给为主，流域内降水量从上游到下游递减，上游年降水量为555.1 mm，下游为385.1 mm。降水量多集中在汛期。

2 气候特征

乐都县地处青海省东部，属湟水中游地区。北部和南部中高山区属凉湿半干旱、半湿润农、牧、林气候区；中部湟水谷地和部分浅山地区属暖温干旱半干旱农、牧、林气候区。根据海拔、气候、土壤、植被、地貌和农业条件的不同，将乐都县分为湟水河谷地区、浅山梁峁地区、脑山湿凉地区和石山林草水源涵养区[3]。区内多年平均气温9.8 ℃，极端最高气温35.1 ℃，极端最低气温-23.6 ℃；最大冻土层深0.86 m，多年平均雷电日32.8 d，最大风速16 m/s，无霜期142 d，夏无酷暑、冬无严寒，是省内的最暖区之一，年日照时数为2 650 h，日照时间长，总辐射量大，并由东向西递增。多年平均降雨量为362.3 mm，是青海省降水量较多的地区之一，多年平均蒸发量为840.4 mm。多年平均降水量为372.7 mm，最大年降水量494.2 mm，出现在1967年；最小年降水量249.6 mm，出现在1982年；多年平均年蒸发量为935.2 mm，一日最大蒸发量15.3 mm，发生于1980年8月23日；一日最小蒸发量0 mm。最大年蒸发量1 189.1 mm，发生于1969年；最小年蒸发量794.6 mm，发生于2007年。

3 测站基本情况

1960年5月由青海省水利电力厅设立为引胜沟八里桥水文站，1961年撤销；1966年8月13日由青海省水文总站重设，位于青海省乐都县寿乐镇八里桥村，1974年1月1日基本断面下迁84 m，为八里桥（二）；2003年4月基本断面上迁790 m，从1995―2003年为汛期站，2004年测验方式改为常年站，站名为八里桥（三）站。该站离西宁市70 km，离乐都县城5 km，交通条件便利。观测项目有水位、流量、泥沙、蒸发、降水、比降、气温等7项。多年平均流量2.69 m3/s，实测最大流量157 m3/s（1993年8月7日），最小流量0 m3/s，最大年径流量1.384亿m3；最大水深3.4 m，最大流速6.32 m/s，最大平均流速4.92 m/s，最大水面宽31.2 m，最高水位2 084.27 m，最低水位河干；最大含沙量550 kg/m3，最大年平均输沙率20.2 kg/s，多年平均输沙率10.3 kg/s，最大年输沙率2 740 kg/s，最大年输沙量63.6万t，最大年输沙模数1 370 t/km2；多年平均降水量为362.3 mm，年最大降水量494.2 mm，年最大蒸发量1 189.1 mm。

测验断面：基本断面上游900 m处，有一宽5.1 m的公路桥，新断面在桥上游9.5 m处，断面上游55.5 m处右岸建有一消力坎，左岸40.2 m处马家湾沟汇入，暴雨时形成洪水，左岸13.7～23.2 m处有一高2 m的调水坝。断面上游为弯道，下游较顺直，主流靠右岸。基本水尺断面兼比降下断面，比降上断面距基本水尺断面20.3 m，浮标中断面在基下20 m处，浮标下断面距中断面60 m。浮标中和下断面间距60 m。

4 径流特性

由于流域内降水条件相对较好，地表水主要由自然降水补给，且地形复杂，河道短促，自然调蓄能力较差，地表水年际变化和季节性变化较大。径流年内分配与降水基本相同，径流的季节变化主要取决于降水的季节变化（表1），也与冰雪融水的补给有关。冰期径流主要依靠地下水补给，这段时期的径流相对较稳定[4]。

由表1可以看出，多年平均径流量年内分配8月最大，占多年平均年径流量的19.4%；其次为9月，占全年径流量的18.0%；多年平均连续最大4个月径流量出现在7―10月，占多年平均径流量的63.7%，最小月径流量出现在3月，占全年径流量的0.97%。

5 洪峰特性

引胜沟属山溪性河流，河道比降大，由融雪、降水产生，洪水暴涨暴落，起涨特别快，落水过程稍慢，洪峰历时短，洪水漂浮物较多。洪峰过程与暴雨中心沿上下游的移动位置、降雨强度、降水量的多少有关。洪水主要发生在春、夏、秋3季，春季洪峰多发生在4月，主要为融冰雪造成，一般历时约20 h，一般较之伏汛时的洪峰流量小。夏、秋2季洪水主要与降水的年内变化有关，洪水主要由暴雨形成，暴雨和洪水在时间上具有很好的相应性，一年中暴雨期为7―9月，较大洪水出现时间大多集中在此期间，最大洪峰流量多发生在7月、8月，一般历时1～3 d。根据八里桥站实测最大流量资料进行频率分析，确定Cs/Cv=3，Cv=0.697，Xc=58.7，即八里桥（三）水文站测洪能力为30年一遇（P=3.33%，Q=144 m3/s，H=2 086.84 m），防洪能力为50年一遇（P=2%，Q=164 m3/s，H=2 086.95 m）。

将历年最大洪峰流量按经验频率分为：重现期10年一遇（P=10%）为较大洪水，重现期20年一遇（P=5%）为大洪水，重现期50年一遇（P=2%）为特大洪水。

6 冰情

每年11月下旬开始结冰，依次出现岸冰、流冰花、岸冰，至次年3月上旬，气温上升，冰情逐渐消失。

7 断面冲淤变化

该站断面比较稳定，冲淤变化不大，本文暂不讨论。

8 水位流量关系线

八里桥水文站水位流量关系线2010年是单一线，其余年份是多条线，从水位流量、水位面积、水位流速关系点子变化的相应性可以看出，主要影响因素是洪水涨落率和洪峰量，同时因为河道内有大量体积较大的卵石，造成较大的测验误差；冰期因为上下游结冰情况很不一致或冰塞冰坝发生等，使得水力因子发生很大的变化，这时的水位―流量关系散乱，由于结冰、融冰的过程需较长时间，变化过程相对还是缓慢的，虽然水位有起伏，但其流量变化不大。

9 水沙来源及单沙断沙关系

引胜沟上游森林覆盖度高，植被、支流发育良好，扇状水系，水源丰富，水质良好，含沙量小，是主要水量来源区，中下游植被差，覆盖度低，水土流失较为严重，是泥沙的主要来源区。

含沙量在断面上混匀程度较高，这是由于河流河道坡降比较大，河宽沿程变化急剧，桥墩、急滩、跌坎和大的卵石比较多，中泓位置沿河长也不断发生改变，水流内部紊流程度相当高，泥沙进入河道后，经过长距离的搬运和被搅拌，形成全断面含沙量基本一致的特性。特别是，水位越高，流速越大，水流内部紊动越强烈，泥沙纵横向混合就越好，根据资料绘制单断沙关系图，由图1可以看出，单―断沙关系是一条45°角的直线，点线配合良好，根据输沙率测次的资料统计，置信水平为95%的不确定度不超过±13.44%。

10 结语

八里桥水文站年内降水集中在5―9月，占年降水量的82%，1―4月、10―12月降水稀少，在汛期降水大部分都是以暴雨形式发生；断面冲淤变化不大；八里桥水文站水位流量关系线表现为多条线，且冰期比较复杂，流量测验易过程控制布置测次；水沙峰特性为陡涨陡落，并具有水沙异源的特点，水量主要来自上游，泥沙主要来自中下游，单断沙关系很好，历年45°线，断面含沙量分布均匀，可简化单沙取样方法和减少输沙率测次。

11 参考文献

[1] 赵志贡，岳利军，赵彦增，等.水文测验学[M].郑州：黄河水利出版社，2005.

[2] 黄锡荃，李惠明，金伯欣.水文学[M].北京：高等教育出版社，1985.

[3] 刘天华，崔涛.洮河李家村水文站特性研究[J].人民黄河，2010（4）：60-62.

[4] 徐红，徐殿玉.东辽河辽源水文站洪水分析[J].农业与技术，2015（1）：83-84.