伊洛河产汇流分析

摘  要：本文通过对伊洛河流域1959～2016年间人口、耕地、灌溉面积、水平梯田、河滩造地的调查研究的基础上;通过对灵口水文站1959～2016年实测降雨、径流和蒸发资料的分析，实现对伊洛河流域1959～2016年河川径流量、地表水资源量、年降水量和年蒸发量的定量分析，在分析的基础上得出伊洛河流域产汇流环境变化初步结论。发现伊洛河流域降雨系列、径流系列和水面蒸发系列呈缓慢下降趋势，为今后伊洛河流域水资源开发利用提供依据。

关键词：伊洛河;产汇流变化;

1、概况

1.1流域概况

伊洛河是黄河三门峡以下的最大支流。

伊洛河发源于秦岭主脊----海拔2028.4m的龙冈山东南侧的木盆沟脑，即洛南县洛源镇的龙潭泉。在本省境内的河段长129.8km，流域面积为3145.7 km2，多年平均径流量为65058万m3，年平均流量17.0m3/s，年平均输沙量97.4万吨，年平均含沙量1.81kg/m3，年平均降水量683.1mm，蒸发量810mm，干旱指数1.19。

伊洛河在本省境内河谷形态特征，上段和下段是狭窄的峡谷，中段是开阔的川源。从发源地到保安段，基本上是峡谷，河床中为卵石，两岸多为石质山地，坡度在30度左右。保安至庙湾段为开阔的川源，河谷宽阔分布有湾、滩，河床中多为沙、卵石;两岸地形起伏不大，局部地方有悬崖陡壁。庙湾至兰草河口段为峡谷段，河床中为细沙、卵石，两岸为石质山地。

1.2暴雨和洪水特性

伊洛河流域暴雨最早产生在4月，最迟在10月，但量级和强度较大的暴雨一般产生在7～9月份。伊洛河上游暴雨分为两种类型：一种是锋面雨，其特点是历时长，强度均匀，笼罩面积大，另一类是雷暴雨，其特点是雨量集中，历时短、强度大、笼罩面积小。伊洛河洪水分为桃汛、夏汛和秋汛，其中夏汛最大。洪水最早出现在4月，其洪量较小，年最大洪水一般发生在7～9月，根据石门峪和灵口水文站资料统计，7～9月洪水占81.4%，10月由于受淋雨影响，亦有洪水发生。

2、人类活动影响流域产汇流环境调查分析

2.1基本情况

人类活动对洛河产汇流影响主要有两个方面：一方面洛河流域兴建了大量的水利水保工程，减少了部分流域径流量，并且逐渐修建的工程措施拦截了部分径流量;另一方面，洛河1970年以来梯田、造林、种草、坝地规模、数量等变化情况，兴建水利水保工程等使得流域的下垫面条件发生了较大的变化，增加了流域的蓄水能力，两者共同作用使流域径流总量和洪峰流量减少。由于人类活动的影响，降雨与径流的关系也随之改变，使得洛河流域的产汇流规律发生变化。

2.2 洛南县社会经济指标规模变化

经现场实际查勘，核查，搜集查阅社会经济资料，经过分析计算可以看出，從1959年起，洛南县人口处于稳定的增长状态，其中1960年30.26万人增加到2016年45.71万人。

从1959年起，洛河流域洛南县耕地面积处于缓慢的减少状态，根据原始数据，可以看出，不同的时期统计数据存在着结构性的差异，经过改正，消除结构性差异。其中1960年54.96万亩，2016年耕地面积48.06万亩。

2.3流域用水量变化

从1959年起，洛南县用水量处于稳定的增长状态，其中1959年-1989年平均用水量4476.35万吨，1990-2000年平均用水量4476.35万吨，2001年至2010年平均用水量4476.35万吨，2011至2016年平均用水量4476.35万吨。其中用水量最大值出现在2016年，为4476.35万吨，最小值出现在1965年为20.29万吨。

2.4水土保持工程建设

洛南县从1959年起，建设了一些列的水体保持非工程措施，主要包括建水平梯田、河滩造地等。据统计，洛南县水平梯田面积处于缓慢的增加状态，

截至2014年底，洛南县共建塘坝157座，蓄水能力70.37万m3，设施灌溉面积2520亩，有效灌溉面积1435亩。

2.5水库

截至2014年底，全县共建成水库22座，其中（一）型5座、（二）型17座、总库容1348万m3。张坪水库工程于2013年5月建设，2015年12月建成运行。工程建成后，年增加供水能力2169万m3，能有效保障县城和四十里梁塬13.6万人的生产生活及11.36万亩农田灌溉用水需要。

3.地表水资源量分析

3.1基本资料

本次评价灵口水文站的资料全部收集和选用，采取干支流对比、相邻流域对比、极值对比、降水径流合理性分析，及上下游水量平衡对照检查等方法，重点审查了资料的一致性和连续性。经审查资料前后是一致的、连续的，不需作一致性修正。

可靠性分析：灵口水文站为国家重要水文站。1959年设立以来，严格按照行业颁布的技术规范和省水文局下达的《测站任务书》进行观测和测验，资料经在站整编，商洛水文局审查，陕西省水文局复审，黄河流域机构汇编刊印，资料系列可靠性较好。

一致性分析：流域上游自1959年设立水文站以来先后新建水库19座，总库容1061.85万m3。按照蓄水先后进行还原计算使系列具有一致性。

3.2河川年径流量分析

从计算的资料可以看出，伊洛河河川径流量从1959～2016年是个缓慢下降的趋势，1990年之前是河川径流量比较大，1990年～2000年河川径流量最小，近几年河川径流量有所增加。

3.3伊洛河天然地表水资源量

从计算的资料可以看出，伊洛河地表水资源量从1959～2016年是个缓慢下降的趋势，1990年之前是地表水资源量比较大，1990年～2000年地表水资源量最小，近几年地表水资源量有所增加。

3.4地表径流的地区分布

伊洛河年径流深的地区变化与降水量的地区分布极为相似，受地形及下垫面条件的影响，地带性差异更明显。多年平均径流量6.26亿m3，山区海拔高度大，地势抬升明显，是降雨量分布的高值区，自产径流量大。从分析结果可以看出近20年总体径流量有所减小呈下降趋势，这与近植树造林、水土保持成效有关。

3.5多年平均天然径流的年内分配

从灵口水文站统计分析来看，径流的年内分配特点是：汛期径流集中，非汛期径流量稀少，年内分配极不均匀。径流主要集中在6～10月，占全年径流量的比例在65.9%，最大月径流量发生在9月份。非汛期径流量占年径流量的比例在34.1%之间，最小月径流量发生在2月份。

3.6徑流的年际变化

伊洛河地表水资源量以1964年为最大，为19.8亿m3，折合径流深691.1mm，超过多年平均的316%;地表水资源量以1995年为最小，为1.95亿m3，折合径流深85.3mm，占多年平均的31.2%;地表水资源的年际变化与降水量年际基本一致，系列各时段的洪枯状况：1970～1980年为枯水年，1980～1990年为丰水年。

3.5地表水资源量分析结论

（1）从计算的资料可以看出，伊洛河地表水资源量从1959～2016年是个缓慢下降的趋势，1990年之前是地表水资源量比较大，1990年～2000年地表水资源量最小，近几年地表水资源量有所增加。

（2）伊洛河年径流深的地区变化与降水量的地区分布极为相似，受地形及下垫面条件的影响，地带性差异更明显。多年平均径流量6.26亿m3，山区海拔高度大，地势抬升明显，是降雨量分布的高值区，自产径流量大。从分析结果可以看出近20年总体径流量有所减小呈下降趋势，这与近植树造林、水土保持成效有关。

（3）伊洛河流域径流的年内分配特点是：汛期径流集中，非汛期径流量稀少，年内分配极不均匀。径流主要集中在6～10月，占全年径流量的比例在65.9%，地表水资源的年际变化与降水量年际基本一致，系列各时段的洪枯状况：1991～2000年为枯水年，1980～1990年为丰水年。

（4）伊洛河流域径流各月的多年变化，不论丰水年、平水年、枯水年非汛期（枯季）径流在减少，汛期除洪水时段外平水期径流也在减少，说明流域内人类活动影响频繁，可能是水量减少的原因。

4.降水变化及其对地表水的影响

流域内，降水是径流的唯一补给源，降水的分布、变化直接影响到径流的分布及变化。为保证资料的代表性和可靠性，选取流域内观测资料年限在50年以上的石门峪、李垣、古城、洛南、张坪、巡检和灵口7处雨量站资料进行分析，资料系列从1956～2016年，对个别资料不全的站点作适当插补。

分析结果可以看出，50年代是降雨量比较大，70年代最少，从1956～2016年间，伊洛河流域降水量总的变化趋势呈缓慢下降趋势。

4.1降水量的年内分配和年际变化

4.1.1降水量的年内分配

伊洛河降水量年内四季分配不均，主要降水集中在汛期6-10月，挑选了洛南为区域代表站，逐站进行典型年和多年平均年降水量的月分配，典型年包括频率为20%的偏丰年、50%的平水年、75%的偏枯年、95%的枯水年，洛南以洛南站为代表，春、夏、秋、冬四季降水量分别占全年降水量的21.7%、56.7%、18.9%、2.3%，汛期连续四个月降水量占全年降水量的71.2%。

4.1.2降水量的年内际分配

从分析结果可以看出，50年代是降雨量比较大，70年代最少，从1956～2016年间，伊洛河流域降水量总的变化趋势呈缓慢下降趋势。

5.蒸发变化分析

（1）伊洛河流域多年平均蒸发量810.1㎜，1960～2005年蒸发量变化呈下降趋势。1965年～1975年年蒸发量最大，1995～2005年年蒸发量较小。

（2）伊洛河流域冬季气温低，蒸发量小，1月份或12月份出现年内最小值;夏季气温高，水面蒸发量大，全流域最大月蒸发量的出现时间在6月份。

（3）伊洛河流域蒸发量年际变化较大，最大蒸发量1115.4㎜，发生在1972年，最小蒸发量578.3㎜，发生在2003年。极值比Km达1.9。

（4）干旱指数r是反映地区气候干湿程度的指标，是水面蒸发能力（用E601型水面蒸发量）与年降水量的比值。当干旱指数r>1时，说明水面蒸发能力大于降水量，气候偏于干旱;当干旱系数r<1时，说明降水量超过水面蒸发能力，气候偏于湿润，大的愈多，气候愈加湿润。伊洛河流域干旱指数为1.19，说明，该区域气候偏于干旱。

6.主要人类活动影响流域产汇流环境因子分析

6.1降水量对河川径流量的影响

1956年-2016年，随着降水量的丰枯周期性变化，地表水资源量也呈丰枯周期性变化，降水量多的年份，地表水资源量也多，降水量少的年份，地表水资源量也少。90年代，由于降水量急剧减少，使地表水资源量减少到50年代以来的最低值。

伊洛河历年平均降水量呈丰枯周期性变化，20世纪50年代至今，50、80年代降水量多，70、90年代降水量少。80年代降水最多，90年代降水最少，90年代平均值比多年平均值减少69.3mm，2000年之后降水量有所增加。

6.2水库（含闸坝）拦蓄径流的影响

水库的拦蓄作用主要是改变水库下游的时空分布，对次洪水而言，还可能消减一次洪水的洪量。截至2014年底，全县共建成水库22座，其中小（1）型5座、小（2）型17座、总库容1348万m3。张坪水库工程于2013年5月建设，2015年12月建成运行总库容995万m3。因此，在大洪水时，水库究竟是减少下游洪水，还是加大下游洪水，需要作具体分析才能作出判断，但有一点可以肯定水库的拦蓄将不同程度改变流域的产汇流环境。

6.3 引水、用水对河川径流的影响

随着社会经济的发展，工农业用水、城市环境用水、生态用水、居民生活用水不断增加。据统计截至2014年底，洛南县累计建设引水工程410处。主要用于农田灌溉的有177处，灌溉面积12811.5亩;用于解决人畜饮水的有233处，解决饮水困难人口34.79万人。1995年以前建成的232处（农业灌溉有105处，用于解决人畜饮水的有127处）1995-2014年建成178處（农业灌溉有68处，用于解决人畜饮水的有110处）。截至2014年底，洛南县共建塘坝157座，蓄水能力70.37万m3，设施灌溉面积2520亩，有效灌溉面积1435亩。据2012年水利普查资料显示，截至2014年底，全县共有机井1121眼，当年灌溉面积11.21万亩。

6.3 城市化对流域下垫面的影响

随着洛南县城镇化进程的加快，城市土地利用方式发生了结构性的改变，据统计从1959年起，洛南县建设用地稳定增长。如清除树木、平整土地、路面硬化、建造房屋、公路建设等，大大增加了不透水面积，减少了雨水下渗，增大了下游河道洪水强度。另外，城市排水也增加了下游河道的洪峰。

6.4水土保持对流域下垫面的影响

调查伊洛河1959年以来梯田、造林、种草、坝地规模、数量等变化清苦，兴建水利水保工程等使得流域下垫面条件发生了较大的变化，增加了流域的蓄水能力，由于工程措施拦截和蓄水能力增加共同作用使流域径流总量和洪峰流量减少。由于人类活动的影响，降雨与径流的关系也随之改变，使得伊洛河流域的产汇流规律发生不同程度的变化。

6.5人类活动对地表水资源量的影响

1980年以来，随着社会经济的持续快速发展，人口的增加，人类活动对地表水资源量的影响日益显著，总用水量逐年增长，相应的耗水量也逐渐增大。

7.结论

随着人类活动影响的加剧，流域的下垫面条件发生了显著变化，改变了流域入渗、蒸发、径流等水文过程的特征，对流域的水资源、次洪水都有显著影响。

（1）经对1956-2016年系列径流量分析得出，伊洛河流域地表水资源量呈缓慢下降的趋势。1990年之前是地表水资源量比较大，1990年～2000年地表水资源量最小，近几年地表水资源量有所增加。多年平均地表水资源量6.26亿m3，折合径流深224.2mm。

（2）经对1956-2016年系列降水量分析得出，样本系列不是一个完整周期，还需要增加观测积累资料系列。就60年积累的系列资料分析，伊洛河流域降水量总的变化趋势是缓慢下降趋势。五十年代降雨量大，七十年代雨量小。伊洛河流域多年平均降水量737.5mm。

（3）经对灵口水文站系列蒸发资料分析得出，伊洛河流域多年平均蒸发量810.1㎜，1960～2016年蒸发量变化呈下降趋势。1965年～1975年年蒸发量最大，1995～2005年年蒸发量较小。

（4）经对次雨洪关系分析得出，流域内出现同样量级的降雨量，产生的洪水总量在增大，非汛期、平水期的枯季径流量在减少，流域内截留、入渗地下蓄水量在增加。

（5）从分析认为，洛南县工业、农业及居民生活用水方面对年径流量影响不大，对非汛期河道径流有一定影响。建议加大蓄水水源工程建设，拦蓄洪水资源，补充非汛期枯季的工农业生产和居民生活用水量;建议在河滩地带发展水产养殖、水田农业，拦蓄洪水量，枯季弥补河道水量;建议在县城以上工业、城镇区域，截留雨水资源，用于解决枯季工业生产和生活用水。

作者简介：贺新渭（1972.9-），男，陕西商洛人，工程师，主要从事水文情报预警预报工作。