荆紫关水文站水文特性分析

摘 要 荆紫关水文站是丹江口水库的入库控制站，也是南水北调源头水源各项指标的控制站，科学全面地了解和掌握荆紫关站各项水文气候特性对丹江口水库和即将完工的南水北调中线工程的合理调度和水资源规划管理和开发利用具有重大意义。

关键词 荆紫关；水文站；水文特性

中图分类号：TV12 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）15-0136-01

河南省南阳水文水资源勘测局荆紫关水文站位于鄂豫陕三省交界处，是丹江口水库的入库控制站，也是南水北调源头水源各项指标的控制站，对丹江口水库的防洪发电灌溉航运养殖等功能的正常发挥具有较大影响。科学全面地了解和掌握荆紫关站各项水文气候特性对丹江口水库和即将完工的南水北调中线工程的合理调度和水资源规划管理和开发利用具有重大意义。

1 荆紫关水文站控制流域概况

荆紫关水文站控制流域面积7086 km2，位于丹江干流入库口上游30 km，是丹江流域最重要的区域代表站。丹江河发源于秦岭山脉南麓二龙山的黑龙口，其间有银花河、武关河等支流汇入。从上至荆紫关站丹江干流长247 km，方向自西北向东南方向贯穿商州市、丹凤、商南三县市进入河南省淅川县境内，是豫鄂陕三省交界之地重要的一条河流。流域整体地势东低西高，为秦岭东延余脉低山丘陵，属北亚热带季风型大陆性气候，多年平局降水量817.1 mm。丹江为典型的山溪性河流河床窄比降大，河道平均比降3.7%，水流湍急水量丰富；流域内多为次生林植被，近年随着植被情况的好转含沙量有变小的趋势，水质良好。

2 降水量与蒸发量水文特征

荆紫关水文站控制流域受气候和地形的影响，流域暴雨天气系统以切变线和切变线低涡为主，降水量时空分布极为不均匀。流域多年平均面降水量为743.5 mm，多集中在6～9月，5～10月份降水量站年降水量的80%以上。最大年降水量1072.3 mm，最小年降水量445.7 mm，最大年降水量是最小年降水量的2.4倍。年与年之间亦变化悬殊，有时先涝后旱，有时先旱后涝，有大旱之年也有大涝之年。局部4～10月之间常出现降雹，初霜约在10月至11月，终霜在3至4月之间，无霜期为200～250天。

荆紫关水文站年蒸发量在979.3 mm～1545.1 mm左右，蒸发量在年内的变化与当地气温和风力等关系密切，冬春季气温低时蒸发量小，夏秋季气温风速大，总蒸发量明显增高。最小月总蒸发量为11.8 mm，不到年蒸发量的3%；最大月总蒸发量263.9 mm，超过全年蒸发量的20%。

3 暴雨洪水特性

流域暴雨主要集中在6～9月，且暴雨具有集中、量大、面广、历时长的特点，如1958年7月16日，荆紫关发生世界罕见暴雨，暴雨中心24 h降水量为212.9 mm，是当年降水量1423.7 mm的15%。形成暴雨的原因是6～9月盛行东南季风携带的暖湿气团在向西北运动的过程中在这里与西北方反向运动的新疆、内蒙古冷高压气团相遇，冷暖气团交锋频繁，再加上秦岭山脉南坡的抬高造成暖湿气团的垂直运动，从而使该流域内容易形成较大强度、大范围的强降水。降水的时空分布和地形关系密切，迎风坡降水量场次和雨量往往偏多。

荆紫关水文站所属的丹江河属山区性河流，洪水过程大部分峰顶呈尖锐的对称峰型，洪水特性陡涨陡落，洪水流速大洪峰历时持续时间短。洪峰来临时洪水携带大量漂浮物，裹挟着泥沙咆哮着滚滚而来，巨浪排空而去，洪峰流速惊人，荆紫关站实测最大浮标流速达8.40 m/s。据荆紫关站多年资料统计，大洪水出现在7、8、9月间的概率占90%，特大洪水几乎都产生在7～8月，最大实测洪水11400 m3/s出现在2010年7月24日；次大洪水5680 m3/s出现在1958年7月17日；近20年几次大洪水均出现在7、8月。受季风影响，荆紫关站枯季也多次出现超千流量洪水。如1958年10月30日洪峰流量1520 m3/s，1964年10月4日洪峰流量3590 m3/s，1974年10月2日洪峰流量1340 m3/s，1980年10月9日洪峰流量1460 m3/s等等。局部突发的暴雨洪水极易成灾，及时的雨水情报全面掌握水情变化趋势对灾情易发河段的防洪减灾具有非常重要的意义。

4 径流和泥沙特征

荆紫关水文站断面实测多年平均径流量为14.6×108 m3，由于季风气候变化影响，径流量年内分配不均，5～10月径流占年径流量的77.5%。年际变化也比较大，最大年径流量达最小年径流量的6～7倍。

荆紫关站断面以上流域内多为次生林，近几年植被得到较好的恢复。荆紫关站测验断面多年平均含沙量为3.08 kg/m3，多年平均输沙量为368万吨，沙量主要分布在洪水期，由暴雨冲刷而产生河水泥沙，枯水期基本无悬移质含沙量。根据实测资料比较分析，近几年与多年前单断沙资料比较年平均含沙量呈减小的趋势。

5 水质特征

荆紫关水文站以上流域为原始生态保护较好的秦岭山区，没有大型的排污工厂较少，主要污染源为农村和排水系统的乡镇排放的生活污水、生活垃圾、小型养殖场废水，水质保护相对较好。笔者根据近年丹江河荆紫关监测断面的水质监测数据，选取高锰酸盐指数、BOD5、氨氮、总氮和总磷五项主要环境因子，对丹江河水质变化进行了分析和比较发现：仅个别指标略有增大，从2002到2012十年各项指标变幅不大，总体水质达《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅱ类标准，其中氨氮符合Ⅰ类水标准。

根据表中数据显示：丹江河水水质并不随水量大而变好，丰水期的水质反而比平、枯期差，是因为暴雨冲刷而带来的面污染源污染。表中五项指标均在Ⅱ类标准内，符合南水北调中线丹江口水库水质控制目标。

6 结论

了解和掌握荆紫关站测站水文特性，对于荆紫关站科学合理地安排和部署测报、下游沿岸居民防汛、丹江口水库调度管理、水利工程设计建设、水资源规划利用具有重要的意义。

参考文献

[1]水利电力部水利司.水文测验手册第一册：野外工作[M].北京：水利电力出版社.

[2]郁达，周作付，罗敬思.重庆交通学院学报[J].2004（z1）.

[3]骆光晓，艾尼瓦尔，张锦辉，朱苏秦，田文海.水文[J].2003（6）.