中图分类号: TV211.1 文献标识码: A 文章编号:1001-4179(2008)17-0106-03
1 概述
南水北调西线工程从长江上游金沙江及支流雅砻江、大渡河调水入黄河上游,以缓解我国西北地区水资源严重短缺的紧迫形势。西线工程规划始于1952年,历经50余年的研究论证,形成分三期实施的总体规划格局,分别从通天河调水80亿m3,雅砻江调水65亿m3,大渡河调水25亿m3,累计总调水170亿m3。南水北调西线工程项目建议书阶段,将规划的一二期工程合并进行,仍称为西线第一期工程,为了不影响规模效益和经济合理性,初步确定调水规模为80亿m3。新的西线一期工程在雅砻江干流甘孜以上布置热巴坝址,在鲜水河支流达曲、泥曲上布置阿安、仁达坝址,多年平均年调水量56.5亿m3,调水流量179m3/s;在大渡河源头西源绰斯甲河的支流色曲和杜柯河上布置洛若、珠安达坝址,在东源足木足河的支流玛柯河和阿柯河上布置霍那和克柯坝址,多年平均年调水量23.5亿m3,多年平均调水流量为74.5m3/s。各坝址调水量如表1。
表1 南水北调西线一期工程各调水坝址调水量

2 水源区流域概况
雅砻江是金沙江最大支流,发源于青海省巴颜喀拉山南麓,于四川省攀枝花市汇入金沙江,流域面积12.8万km2,多年平均径流量600亿m3。雅砻江源远流长,降水丰沛,支流众多,水系比较发育。干流甘孜以上为上游,甘孜—大河湾为中游,大河湾以下为下游。雅砻江流域地处青藏高原东南部,为南北长、东西窄的狭长地带,南北跨越七个多纬度,是我国西部横断山区的重要组成部分。流域大部属川西高原气候区,主要受高空西风环流和西南季风影响,干湿季分明,在南北方向和垂直方向具有明显差异。气温由北向南递增,北部干冷少雨多风,南部干热,河口一带接近亚热带气候。
大渡河是金沙江左岸岷江的最大支流,发源于青海省境内的果洛山东南麓,于乐山市城南汇入岷江,流域面积7.71万km2(不包括青衣江),多年平均径流量475亿m3。干流泸定以上为上游,泸定到铜街子为中游,铜街子以下为下游。大渡河流域跨5个纬度、4个经度,地形、地势变化复杂,气候差异很大。上游属川西高原气候,寒冷干燥,气候随高程、地势的差异变化明显;中、下游属亚热带湿润区气候,四季分明,降水丰富。
3 水源区水文气候特性
南水北调西线一期工程调水水源区位于雅砻江和大渡河的上游区域,属于我国地势的第一级阶梯─青藏高原,海拔较高,年降水量小,寒冷干燥,为典型的高原气候。
雅砻江调水水源区干冷少雨,多年平均气温-5℃~5℃,年降水量为500~600mm,冬季有冰冻现象。河源段每年10月即开始封冻,较小的支流断流,至翌年3月解冻,4~5月完全消融。甘孜附近10月底至次年3月初为岸冰期,11月底至次年2月中旬在局部河段有封冻现象。支流鲜水河冰冻现象严重,畅流期只有250~260d。大渡河调水水源区海拔高程一般在3000m以上,属川西高原气候,长冬无夏,冬季长达5~7个月,年平均气温在6℃以下,年平均降水量700mm左右。
调水水源区多为森林覆盖,水土流失较轻,河流输沙量较少,含沙量较小。
4 降水时空分布
雅砻江流域1956~2000年多年平均降水量为848mm,由北向南递增,且东侧大于西侧。上游降水量一般为600~800mm,其中河源为500~600mm;中游降水量一般为1000~1400mm,其中东侧多山、小相岭山区可达1500~2200mm;下游降水量一般为900~1300mm。高山峡谷区内,降水在垂直分布上具有河谷底部小、半山坡大、山顶区又较小的特点。
大渡河流域1956~2000年多年平均降水量为961mm,受地形、气候的影响,上游较小,中、下游较大。上游降水量700mm左右,其中金川、丹巴、泸定一带河谷较干燥,年降雨量600mm左右,烹坝仅510mm。中、下游降水量大多在1000mm以上,中游西部及南部高山地带,年降雨量可达1400~1700mm。
雅砻江和大渡河流域降水量主要集中在5~9月,这5个月降水量占全年降水量的比例达70%~90%,而11月至次年3月降水量只占全年降水量的3%~12%,为典型的干湿两季。降水量的年际变化小,年降水量变差系数Cv小于0.2;5~9月降水量变差系数略大于年降水量,Cv小于0.25;11月至次年3月和最大1d降水强度的变差系数稍大,Cv为0.22~0.48。
5 地表水资源
5.1 雅砻江
雅砻江流域径流地区分布不均,下游大于上游,山地多于河谷盆地,总体呈现自西向东、自北向南增大的格局。多年平均径流深在上游调水坝址区为200~300mm,至下游小得石站递增至近500mm。多年平均径流模数在上游调水坝址区为7.3~9.4L/(s?km2),坝址下游控制站除甘孜站为7.3L/(s?km2)外,其余站均为9L/(s?km2)以上,并渐进递增至小得石的13.9L/(s?km2)以上。
雅砻江流域径流组成以雅江以下所占比重稍大,控制站小得石水文站多年平均径流516亿m3,雅江站以下约占59%,甘孜站、鲜水河道孚站分别占小得石径流的17%、9%。热巴、阿安、仁达坝址各占小得石站径流的12%、2%、2%,其中热巴坝址占下游甘孜站径流的71%,阿安、仁达坝址分别占道孚站的23%、25%。
径流的年内分配较集中,丰枯季明显。6~10月份为丰水期(汛期),是全年径流的主要形成期,其径流量占年径流量70%以上;11月至次年3月为枯水期,降水以降雪形式为主,占全年比例少,径流来源主要由地下水补给,占年径流量的11.4%~16.5%,引水坝址附近河段在凌期可能出现岸冰、流冰花、流冰块及冰盖等冰情;4~5月份为枯、丰过渡期,径流为融雪及春雨补给,此两月径流量略小于枯水期5个月径流量之和。坝址径流组成见表2。
表2 雅砻江各调水坝址站径流组成统计表 %

由于地下水及融雪(冰)水在径流中占有一定比例,降水年际变化不大,雅砻江上游径流丰沛,年际变化也不大。雅砻江水系年径流变差系数Cv值为0.15~0.32,干流上甘孜、雅江、小得石Cv值分别为0.18、0.20、0.19。干流热巴、达曲阿安、泥曲仁达坝址的最大最小年径流比值分别为2.3、3.3、3.3。
5.2 大渡河
大渡河为岷江的一级支流,其径流主要由降水及地下水补给形成,上游有融雪径流补给。
大渡河流域径流的地区分布与雅砻江流域相似,呈现自西向东、自北向南增大的格局。多年平均径流深在上游调水坝址区除克柯站为405mm外,其余3个坝址均在300mm左右,调水坝址下游足木足站年径流深为374mm,至下游福禄镇站递增至614mm。多年平均径流模数在上游4个调水坝址为8.7~12.9L/(s?km2),下游控制站均在11L/(s?km2)以上,并渐进递增至福禄镇站的19.5L/(s?km2)。
大渡河流域来水以大金站以下来水为主,福禄镇水文站多年平均径流量为475亿m3,大金站以下径流约占65%。绰斯甲、足木足站分别占福禄镇站径流的12%、16%。洛若、珠安达、霍那、克柯坝址占福禄镇站的1%~3%,其中洛若、珠安达坝址分别占下游绰斯甲站径流的7%、26%,霍那、克柯坝址分别占下游足木足站径流的15%、8%。
大渡河流域径流主要由降水形成,季节性融雪补给则是枯水期径流的主要来源。6~10月为丰水期,径流占全年径流量的70%以上,调水坝址河段接近80%,该期间径流以降雨补给为主,其中以7月份径流所占比重最大,占20%左右;11月至次年3月为枯水期,占全年径流量的9.6%~16.8%,除11月径流量稍大外,其余月份分配较均匀,为1%~3%,降水以降雪为主,降水量少,径流来源主要由地下水补给;4~5月为丰、枯水过渡期,径流主要源于融雪及春季降雨补给,两月的径流量与11~3月径流量接近且略小。坝址径流组成见表3。
大渡河径流年际变化较大,绰斯甲、足木足、大金站年径流极值比分别为2.76、2.62、2.33,大金以下河段年径流年际变化系数均在2.0以下,福禄镇站最小为1.58,坝址站年径流极值比为3.2~3.77。
表3 大渡河各调水坝址站径流组成统计 %

6 地下水资源
雅砻江、大渡河流域由山丘区组成,河床切割较深,绝大部分地下水排泄于邻近的地表河流中,因此按山丘区排泄量法计算。加里宁模型模拟法由加里宁—阿巴里扬于20世纪50年代提出,其后于80年代由长江委杨远东进行了改进,并在第一次和第二次水资源调查评价中得到了较好的应用。
采用改进的加里宁模型模拟法计算调水河段坝址专用站丰、平、枯不同水平年的地下水水资源量。从地下水占实测径流的比例分析,枯水年地下水占年径流比重较大,约为40%~50%,大于丰水年的30%~40%;汛期所占比例较小,枯水期所占比重则较大,即枯水期实测径流的主体由基流构成。地下水的年内分布呈现为汛前1~5月渐进增加,汛期6~10月内达到最高值后开始渐渐递减,而汛后11、12月承接汛期较高的基流继续较快速递减,故从地下水的月值看,一般呈现为1~5月较低,而6~11月较高,12月较低的分布规律。
7 结语
(1)南水北调西线一期工程调水流域雅砻江、大渡河属川西高原气候区,干湿季分明,地区差异较大。调水水源区长冬无夏,寒冷干燥,冬季有冰冻现象。
(2)调水流域降水地区分布不均,自上游至下游、由东向西逐渐增加,主要集中在5~9月。
(3)调水流域径流年内分配具有夏秋集中、春季最枯、丰枯水期明显的特点;由于地下水及融雪(冰)水在径流所占比例较大,因此雅砻江和大渡河流域径流丰沛而稳定,年际变化不大,枯季径流比汛期更平稳。
(4)调水区系山区河流,地下水为地表径流的一部分,枯季所占比重较大。
作者简介: 贾建伟,男,长江水利委员会水文局水资源处,工程师;武汉大学水利水电学院,在读硕士研究生。




