徐州市水文特性

1、徐州市水文特性(江蘇省水文水資源勘測局徐州分局，江蘇，徐州 郵編 221006)摘要：介紹了徐州市的自然地理環(huán)境狀況,根據(jù)多年的水文統(tǒng)計資料，分析了降水、蒸發(fā)、徑流、泥沙和水質(zhì)等水文特性，為區(qū)域合理開發(fā)利用和保護(hù)水資源及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展提供水文依據(jù)。關(guān)鍵詞：徐州; 水文; 特性Hydrological characteristics of Xuzhou CitySHI-Gui-Ju1, QIAN-Xue-Zhi2, ZHENG-Chang-Ling3, ZHANG-Jing4CHEN-Wei-Dong5, WU-Cheng-Geng6,(Xuzhou Branch of Jiangsu H

2、ydrology and Water Resources Survey Bureau, Xuzhou 221006, Jiangsu Province)Abstract: In this paper, natural geological environment in Xuzhou City is introduced. Moreover, we analyze rainfall, evaporation, runoff, silt and water quality main hydrological characteristics, which provide hydrological f

3、oundation for regional water resources utilization and protection and agricultural sustainable development.Keywords: Xuzhou City; Hydrology; Characteristics1 自然地理概況1.1地理位置徐州市位于江蘇省西北部，東經(jīng)1162211840，北緯33433458，東西長約210km，南北寬約140km，土地總面積11258km2。屬于淮河流域中下游，東襟黃海，西接中原，南屏江淮，北扼齊魯，在全國區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有連接?xùn)|西、溝通南北、雙向開放、梯度

4、推進(jìn)的戰(zhàn)略優(yōu)勢；京滬、隴海兩大鐵路干線在此交匯，京杭大運(yùn)河傍城而過，多條國道、省道高速公路在此匯合，昔日的兵家必爭之地，現(xiàn)為全國重要交通樞紐和聯(lián)系東西、南北經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略要地。徐州市總?cè)丝?72.89萬，下轄二市三縣五區(qū)，即邳州市、新沂市、豐縣、沛縣、睢寧縣、云龍區(qū)、鼓樓區(qū)、泉山區(qū)、賈汪區(qū)和銅山區(qū)。徐州是中國歷史文化名城，今為淮海經(jīng)濟(jì)區(qū)中心城市,江蘇省重點(diǎn)規(guī)劃建設(shè)的三大都市和四個特大城市之一。1.2地形地貌徐州市地貌，根據(jù)成因和區(qū)域特征自西向東大致可分為豐、沛黃泛沖積平原，銅、邳、睢低山剝蝕平原，沂、沭河洪積沖積平原三個地貌區(qū)。全市地形由平原和山丘崗地兩部分組成，以平原為主，約占全市總面積的9

5、0%，屬黃淮平原的一部分，地勢低平，海拔一般在2050m之間，大致由西北向東南降低，系黃河、淮河的支流長期合力沖積而成。丘陵崗地約占10%，為魯中南低山丘陵向南延續(xù)部分，海拔高度一般在100300m之間，多屬頂平坡緩的侵蝕殘丘。1.3 氣候特征徐州市位居中緯度地區(qū)，屬暖溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，既受東南季風(fēng)影響，又受西北季風(fēng)控制，氣候資源較為豐富，有利于農(nóng)作物的生長。其主要?dú)夂蛱攸c(diǎn)是：四季分明，光照充足，雨熱同期。春季多風(fēng)少雨，夏季高溫多雨，秋季天高氣爽，冬季寒冷干燥，雨雪稀少。以中運(yùn)河為界，東部屬暖溫帶濕潤季風(fēng)區(qū)，西部屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)區(qū)；全市平均日照時數(shù)2100h左右，日照率52%57%，年平均氣溫

6、14左右。1.4 河流水系徐州市區(qū)域內(nèi)的水系可分為三個：即廢黃河水系、沂沭泗水系、濉安河水系。廢黃河是歷史上的黃河故道，自成獨(dú)立水系，是沂沭泗水系和濉安河水系的分水嶺，徐州境內(nèi)長196km，流域面積885 km2。廢黃河北側(cè)為沂沭泗水系，境內(nèi)面積8479 km2，流域內(nèi)主要骨干河道有沂河、沭河、中運(yùn)河及邳蒼分洪道，并有南四湖及駱馬湖兩座湖泊調(diào)蓄洪水。廢黃河以南為濉安河水系，境內(nèi)面積2020 km2，又分為濉河和安河水系。濉河水系主要有銅山的奎河、閘河等河流組成，經(jīng)安徽后流入洪澤湖。安河水系主要有龍河、潼河、徐沙河等河流組成，流經(jīng)安河后匯入洪澤湖。徐州市主要河流及干支流分布詳見圖1。2水文特征2

7、.1 降水量2.1.1降水量的地域分布由于受地理位置、地形地貌和氣候條件的影響，全市降水量地域分布欠均勻，其分布的總趨勢自西北向東南方向遞增，全市多年平均降水量825.2mm，西北部的豐縣閘站多年平均降水量為740.8mm，到東南部的睢寧站多年平均降水量遞增為880.8mm。從流域分布看，東部沂沭區(qū)、洪澤湖水系的降水量大于西部泗運(yùn)區(qū)的降水量，東部地區(qū)的邳州、新沂、睢寧地區(qū)的多年平均降水量在800900mm之間，而西部豐、沛地區(qū)多年平均降水量在600800mm之間。圖1 徐州市主要河流水系示意圖Fig.1 Sketch map of main rivers in Xuzhou city2.1.2

8、降水量的年際變化由于受大氣環(huán)境的影響,該地區(qū)降水量年際間變化幅度較大，豐、枯水年周期變化也比較明顯。（1）豐、枯水年變化幅度大：從各站多年資料系列統(tǒng)計結(jié)果，得出歷年最大年降水量與最小年降水量比值在2.53.5之間，極值差一般在7001000mm之間；極值比最大量為3.24，出現(xiàn)在豐縣閘；極值差最大為931.6mm，出現(xiàn)在睢寧站；極值比最小值為2.53，出現(xiàn)在藺家壩站；極值差最小為782.8mm，出現(xiàn)在塂上站。其余各站特征值變化詳見表1。（2）豐、枯水年的變化周期：本區(qū)降水有連豐、連枯和豐、枯交替的特點(diǎn)。連豐、連枯2年出現(xiàn)的機(jī)會多，最長的連豐期是5年，為19601964年，K豐值（豐水期平均年降

9、水量與多年平均降水量系列的比值）的變幅為1.121.44。最長的連枯期是4年，為19861989年，K枯值（枯水期平均年降水量與多年降水量系列的比值）的變幅為0.610.88之間。豐枯交替小的周期為25年左右；大的周期為815年，平均周期11年左右。以年份為橫坐標(biāo)，以降水量與多年平均降水量比值的差值累計值（Ki-1）為縱坐標(biāo)繪制的年降水量差積曲線可以反應(yīng)年降水量豐枯變化情況，徐州市年降水量差積曲線見圖2。表1 徐州市代表站降雨量特征值表Table1 The eigenvalues of rainfall for the representative stations in Xuzhou Cit

10、y站 名多年平均降雨量歷年最大歷年最小比值Cv資料年限年降雨量年份年降雨量年份豐縣閘740.81215.62003374.920053.24 0.231953-2010沛城閘764.11209.32003408.319882.96 0.261932-2010藺家壩826.81382.62003546.020052.53 0.211951-2010塂 上812.61228.51974445.719882.76 0.221956-2010徐 州808.81360.01963536.219882.54 0.211948-2010運(yùn) 河873.81386.21974519.719992.67 0.23

11、1950-2010新 安847.01363.41974511.719662.66 0.231950-2010睢 寧880.81489.32007557.719782.67 0.241951-2010雙 溝870.91387.52007543.619682.55 0.241954-2010注:降水量單位:mm圖2 徐州市年降水量差積曲線Fig.2 The difference product curves of annual rainfall in Xuzhou City2.1.3降水量年內(nèi)分配表2是徐州市雨量代表站歷年來多年平均降水量的月分配表，從表中可明顯看出，徐州市降水量四季變化明顯，年內(nèi)

12、分配很不均勻，春冬少，夏秋多。年內(nèi)降水量主要集中在汛期（69月），其平均降水量564.1mm，占全年降水量的68.4%，非汛期的13月和1112月只占全年降水量的18.7%。7、8月份降水最多，兩個月之和占年降水量的46.5%。其中7月降水量最大，占全年降水量的27.5%，特大暴雨也常發(fā)生在7、8月份。如1977年7月17日徐州站日降水量達(dá)358.7mm；干旱多出現(xiàn)在非汛期，枯水年常常出現(xiàn)大面積干旱，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來很大影響。詳細(xì)降水量年內(nèi)變化見表2。2.2蒸發(fā)選用運(yùn)河、新安、沛城閘作為代表站，均采用E601型蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)量觀測。本文統(tǒng)計了30多年的蒸發(fā)資料，其結(jié)果列于表3。表2 徐州市雨量站

13、代表站多年平均降水量月分配表Table2 The month distribution of average precipitation of many year for therepresentative stations in Xuzhou City雨 量逐月多年平均降水量mm/占年降水量的百分比 汛 期全 年站 名123456789101112(6-9)(1-12)藺家壩14.120.231.043.561.7108.5238.7153.973.338.727.415.9574.4826.81.72.43.75.37.513.128.918.68.94.73.31.969.5100.0運(yùn)

14、 河18.12332.552.168.3107246.4165.277.738.628.416.5596.3873.82.12.63.76.07.812.228.218.98.94.43.31.968.2100.0豐縣閘13.219.127.94655.894.8187.8149.071.536.924.414.4500.5740.81.82.63.86.27.512.825.420.19.75.03.31.967.6100.0沛城閘13.916.927.345.954.695189.2170.179.436.520.714.7533.6764.11.82.23.66.07.112.424.8

15、22.310.44.82.71.969.8100.0徐 州16.020.431.346.960.8105.1227.7143.276.135.927.017.6552.1808.02.02.53.95.87.513.028.217.79.44.43.32.268.3100.0塂 上14.221.529.148.864.495.3242.6160.769.635.219.411.8568.2812.61.72.63.66.07.911.729.919.88.64.32.41.569.9100.0新 安16.12330.752.765.199.4234166.179.635.32916579.08

16、47.01.92.73.66.27.711.727.619.69.44.23.41.968.4100.0睢 寧18.426.939.554.168.2113.1237.2151.684.139.928.919585.9880.82.13.14.56.17.712.826.917.29.54.53.32.266.5100.0雙 溝19.225.234.656.572.8120.4242.1148.57640.122.914.7587.0872.92.22.94.06.58.313.827.717.08.74.62.61.767.2100.02.2.1水面蒸發(fā)量的變化趨勢全市多年平均蒸發(fā)量為873

17、.9mm，最大年蒸發(fā)量1140.8mm，發(fā)生在1978年沛城閘站；最小年蒸發(fā)量669.8mm，發(fā)生在2003年新安站；月最大蒸發(fā)量189.6mm，發(fā)生在1977年7月沛城閘站。蒸發(fā)量在年內(nèi)分布很不均勻，全年蒸發(fā)主要集中在49月，其蒸發(fā)量占全年蒸發(fā)量的69.0%73.6%。1月蒸發(fā)量較小，6月蒸發(fā)量最大，兩者相差約5.8倍。2.2.2干旱指數(shù)干旱指數(shù)為年蒸發(fā)能力（即水面蒸發(fā)量）與年降水量的比值。干旱指數(shù)小于1表明該地區(qū)蒸發(fā)能力小于降水量，氣候濕潤；干旱指數(shù)大于1表明該地區(qū)蒸發(fā)能力大于降水量，氣候偏干燥。本市控制站多年平均干旱指數(shù)在1.1左右，屬于半濕潤氣候帶。其地域分布南部干旱指數(shù)小于北部，說明

18、氣候南部地區(qū)較北部地區(qū)濕潤。徐州市代表站水面蒸發(fā)量特征值及干旱指數(shù)統(tǒng)計見表3。表3 徐州市代表站水面蒸發(fā)量及干旱指數(shù)表Table3 The evaporation capacities and drought indexes for therepresentative stations in Xuzhou City單位:mm站名降水量蒸發(fā)量干旱指數(shù)年最 大量時間年最 小量時間月最 大量時間月最小量時間資料年限運(yùn) 河873.8 878.5 1.0 1068.81981 739.2 1998 152.11979.68.81975.136沛城閘764.1 876.6 1.1 1140.81978 7

19、10.1 2005 189.61977.77.42006.136新 安847.0 866.6 1.0 997.51988 669.82003139.51985.66.42008.1332.3徑流2.3.1徑流量的年際變化年徑流量的年際變化除受降水強(qiáng)度、降水歷時等氣象因素影響外，還受流域、土壤和植被等因素影響。通過19562010年資料計算分析，從年徑流量系列變差系數(shù)Cv和年降水量系列變差系數(shù)Cv比較可以看出，徑流量的年際變化要明顯大于降水量的年際變化。本市降水量系列Cv值在0.210.26之間，而年徑流量系列Cv值則在0.690.91之間，年徑流量的Cv值是年降水量Cv的3倍多。全市歷年最大徑

20、流量與最小徑流量的比值也高達(dá)幾十倍。徑流量年際變化也具有豐、枯年交替的特點(diǎn)，其豐枯比值為21.4883.52。豐枯年的變化規(guī)律與降水量的豐枯變化基本一致，豐水年與枯水年交替出現(xiàn)，周期多為25年。徐州市代表站天然年徑流量特征值見表4。表4 徐州市代表站天然年徑流量特征值表Table4 The eigenvalues of crude run-off for the representative stations in Xuzhou City河名站名歷年最大歷年最小極值比Cv平均年徑流量年徑流量年份年徑流量年份復(fù)新河豐縣閘8965197801981-0.842310沿 河沛城閘1557119630

21、1988-0.912743沂 河港上44231320058760198350.49 0.69145638中運(yùn)河運(yùn)河1288506196315428198883.52 0.85347638沭 河新安15964019577431200221.48 0.7351889注:徑流量單位:萬m32.3.2徑流量的年內(nèi)分配徑流量的年內(nèi)分配極不均勻，徑流量主要集中在汛期69月，汛期徑流量占全年徑流量的7090%之間，汛期徑流量又集中在78月，78月徑流量占全年徑流量的5075%。最大徑流量一般出現(xiàn)在8月份，年內(nèi)枯水期徑流量很?。?4月僅占年徑流的13.6%。詳見徐州市各代表站多年徑流量月分配表5。表5 徐州市

22、代表站年徑流量月分配表Table5 The month distributons of crude run-off for the representative stations in Xuzhou City徑流量單位：萬m3河名站名典型年出現(xiàn)年份月徑流量年徑流量6-9月徑流量123456789101112沂河塂上偏豐年19959723 3967 3803 912 198 44 10392 91066 48730 23382 17315 6401 215934 150232 %4.5 1.8 1.8 0.4 0.1 0.0 4.8 42.2 22.6 10.8 8.0 3.0 枯水年19994

23、393 1824 59 0 0 0 1029 0 0 4098 3473 477 15352 1029%28.6 11.9 0.4 0.0 0.0 0.0 6.7 0.0 0.0 26.7 22.6 3.1 多年平均271618882082165824374200378164996122344993265824022145638114321%1.9 1.3 1.4 1.1 1.7 2.9 26.0 34.3 15.3 6.8 4.5 2.8 沭河新安偏豐年2005000007931848129998155522370465061689520264824 %0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

24、 0.8 19.4 31.5 16.3 24.9 6.8 0.2 枯水年19920000007339675194900099639963%0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 73.7 6.8 19.6 0.0 0.0 0.0 多年平均410401344564875213322332205646740250910396695858051769%0.7 0.7 0.6 1.0 1.5 3.6 38.1 35.1 11.5 4.3 1.8 1.1 中運(yùn)河運(yùn)河偏豐年200492949045838376983294085709171953163555337484692353555327264

25、21217 %1.7 1.7 1.6 1.4 0.6 0.0 16.1 32.3 30.7 6.3 0.9 6.6 枯水年1999147616111835396660265158126153455391420222891684107760425142%1.9 2.1 2.4 5.1 7.8 6.6 16.3 4.5 5.0 26.1 11.5 10.8 多年平均918574307670634981998737735399120166368361941692712859344660239845%2.7 2.2 2.2 1.8 2.4 2.5 21.3 26.5 19.3 10.5 4.9 3.7

26、 2.4泥沙2.4.1主要河流泥沙的特點(diǎn)運(yùn)河區(qū)域的泥沙主要來源于暴雨對坡面的侵蝕以及洪水對河床的沖刷。流域內(nèi)土壤因受侵蝕外移的泥沙向河流匯集。沂河和沭河內(nèi)除流域自身產(chǎn)生的泥沙外，還有一部分來自于上游沂蒙山區(qū)來水夾帶的泥沙。通過計算分析，本流域各河流年平均含沙量在0.311.57/m之間，多年平均輸沙率在5.7017.29/s，年輸沙量在17.9854.64萬t。2.4.2泥沙的年內(nèi)變化及淤積情況本流域內(nèi)河流泥沙量主要集中在汛期6-9月，約占全年的6598%；最大日平均輸沙量9010萬t，發(fā)生在1991年7月25日塂上站；最大含沙量16.5/m，發(fā)生在1966年7月22日運(yùn)河站。1980年前降水為豐水年，徑流量大，自然植被差，河流泥沙顯著偏大，河槽淤積較嚴(yán)重。1980年以后，降水進(jìn)入枯水期，徑流量減少泥沙也相應(yīng)減少；流域上游山東境內(nèi)橡膠壩等蓄水工程逐級攔截，導(dǎo)致過境水泥沙含量大大減少，河床淤積現(xiàn)象已基本不存在。2.5水質(zhì)2.5.1水質(zhì)污染狀況及水質(zhì)評價根據(jù)環(huán)境監(jiān)測中心2011年資料，全市共監(jiān)測各類水功能區(qū)49個，大小河流27條, 監(jiān)測斷面76個。據(jù)評價結(jié)果統(tǒng)