金沙江流域降水径流特性初步分析

宋萌勃，李太星，陈吉琴

（长江工程职业技术学院，武汉 430212）

1 金沙江流域概况

金沙江是长江上游干流的一段，起自青海省玉树巴塘河口，止于四川省宜宾岷江口，流经青海、西藏、四川、云南等4省区，全长约2 290km，约占长江上游干流河长的2／3。从青海省玉树巴塘河口至云南省丽江纳西族自治县石鼓镇为上段，长约965km，落差1 720m，平均坡降1.78‰；从石鼓至四川省新市镇为中段，长约1 220km，平均坡降1.61‰；从新市镇至宜宾市岷江口为下段，长约106km，平均坡降0.4‰。金沙江流域地理位置介于东经90°～105°，北纬24°～36°之间，北以巴颜喀拉山与黄河上游分界，东以大雪山与大渡河为邻，南以乌蒙山与珠江接壤，西以宁静山与澜沧江分水。流域面积50万km2，地形极为复杂，众多高山深谷相间并列，峰谷高差可达1 000～3 000m。因此，流域内气候不仅时空变化大，而且垂直差异十分显著。流域大气环流形势：冬半年（横断山脉区北段为10月至次年5月，其余地区为11月至次年4月）主要受西风带气流影响，被青藏高原分成南北两支的西风急流。其南支经过云贵高原，带来大陆性的晴朗干燥天气；流域东北部受昆明静止锋和西南气流影响，阴湿多雨。夏半年（相应为6～9月或5～10月）西风带北撤，则受海洋性西南季风和东南季风的影响，带来丰沛的降水，并由流域东南向流域西北逐趋减少。

2 降水特性分析

2.1 降水空间分布

金沙江流域降水量的总体分布是自西北向东南递增，接近源头的楚玛尔河沿多年平均年降水量为239mm，出口处宜宾站多年平均年降水量为1 154.9mm。由于地形、地势及天气系统等因素的差别，降水量存在地区差别大、地形影响明显、年内分配不均等特点。从多年平均降水量等值线图（图略）可以看出，在金沙江上中游约有30万km2的地区，年降水均值小于800mm，其中小于400mm的干旱地区约7万km2，是长江流域降水量最小的地区。按照降水大小划分地带性，金沙江上游地区约7万km2小于400mm，属半干旱带，小部分地区在400～800mm之间，属半湿润带，其余大部分地区在800～1 600mm之间，属湿润带。

干流岗拖、雅砻江甘孜以北地区，地处青藏高原，地势高，降水少，多年平均年降水量240～550mm，为本流域乃至整个长江流域年降水量最小地区。岗拖以南至奔子栏、雅砻江甘孜以南至洼里区间，多年平均降水量350～750mm。奔子栏、洼里以下地区，降水量出现五个高值区和四个低值区。一个高值区为安宁河德昌以下、雅砻江仁里、大河、跃进以下、金沙江金棉以下至雅砻江口之间的左岸部分地区。第二个高值区为安宁河上游支流昭觉河和比尔河上游，中心在安宁河上游的团结附近。第三个高值区为金沙江雷波、永善以下。第四个高值区为普渡河禄劝以上及其东部附近地区。第五个高值区为以礼河流域。四个低值区分别为：桑园河流域，龙川江的元谋、多克一带，巧家至东川一带，五莲峰附近的昭通、菁口塘一带。

2.2 降水时间分布

为便于分析，将研究区域划分为金沙江上游（雅砻江汇口以上）、金沙江下游2个区。

2.2.1 降水年内分布

表1是1964～1990年金沙江分区面雨量平均月雨量分布情况，金沙江上游年降雨量较大，多年平均雨量为976.6mm；金沙江下游年雨量较小，多年平均雨量为940.1mm。从图1可见，金沙江上、下游二区平均月雨量在全年基本呈正态分布，年降雨主要集中在5～9月，主汛期6、7、8、9四个月降雨量分别占全年的78.2%和70.5%，且月雨量均大于128mm。以7月最大，往前或往后逐月递减，1月、2月、12月三个月的多年平均月降雨较小，月雨量不到15mm。

表1 1964～1990年金沙江面平均雨量年内各月分配表

图1 1964～1990年金沙江平均月雨量分布图

2.2.2 降雨年际变化

2.2.2.1 年降雨量年际变化

图2是金沙江流域面平均年雨量变化过程图，27年中，年雨量基本在800～1 100mm之间变化，只有少数年份（如1968年）超出这个范围，年际变化不大，年降水比较稳定。

图2 1964～1990年金沙江面平均年雨量变化过程图

2.2.2.2 月雨量年际变化

图3 1964～1990年金沙江面雨量11月平均雨量变化过程

对9、10、11月份月平均雨量年际变化分析后发现，9月份雨量在100～180mm之间变化，1970～1980年之间，月雨量震荡收窄，变化幅度较小；10月雨量在35～120mm之间变化，1968～1978年之间，月雨量震荡收窄，变化幅度较小；11月雨量在7～52mm之间变化，总体来看月雨量震荡变化幅度较大（见图3）。

3 径流特性分析

3.1 径流地区组成

3.1.1 径流地区分布

因金沙江流域广阔，支流众多，河川径流比较丰富且稳定，多年平均年径流量达1 498亿m3（宜宾站）。下段河段两侧山地径流深为500～900mm，特别是大凉山地区年径流深达1 200～1 400mm。中上段属高山峡谷区，降水和径流垂直分布明显，两岸山地年降径流深为400～700mm，其中大雪山、小相岭年径流深为800～1 800mm。而河谷地区年径流深仅200～400mm，其中白玉至塔城、金江街至龙街段年径流深最小，仅150～200mm。

3.1.2 径流地区组成

金沙江流域上段地处青藏高原，降水稀少，单位面积产水量较小。受流域的降水量沿河流走向增大影响，年径流量从上游至下游增长率大于集水面积的增长率。

金沙江屏山以上年径流地区组成见表2，金沙江上游年降水量相对较小，年径流量占屏山站比例小于面积比，但由于地下径流和高原融雪径流补给较丰富，年径流量仍占屏山站的30%左右；石鼓至攀枝花区间集水面积占屏山站的9.8%，径流量占10.8%，略大于所占面积比；雅砻江流域是多雨区，虽然集水面积只占屏山站的25.8%，但径流量占屏山站的比例却达到34.6%；攀枝花、小得石至屏山区间面积占屏山站的17.7%，径流量占25.7%，大于所占面积比。金沙江干流屏山站以上干流各控制站集水面积的单位面积产水量均小于支流雅砻江小得石站的单位面积产水量。

表2 金沙江屏山站以上年径流地区组成

3.2 径流年内和年际变化

3.2.1 径流年内分配

屏山站以上流域的径流主要来源于降水，虽然长江河源地区有高山融雪、冰川径流补给，但其所占比重较小。金沙江流域各地区径流年内分配规律同降水相似，年内分配不均匀。金沙江干支流主要控制站径流年内分配情况见表3、表4。从表中可以看出，年内径流主要集中在汛期内，径流量最大的三个月小得石、石鼓、攀枝花、屏山站均出现在7～9月，最大三个月径流量占年径流量的比例在55%左右；径流量最大的四个月，均出现在7～10月；径流量最大的五个月，均出现在6～10月；径流量最大的六个月，除石鼓站为5～10月外，其余各站均为6～11月，六个月径流量占年径流量的比例，各站均在80%以上。

表3 金沙江干流各站径流年内分配 （单位：亿m3）

表4 金沙江干流各站径流年内分配特征统计

3.2.2 径流年际变化

金沙江径流量的年际变化不大，其中上段较中下段的变化稍大。上段直门达站最大和最小年径流量极值比为3.3；中段石鼓站最大年径流为546亿m3（1998年），最小年径流为294亿 m3（1994年），极值比1.9；攀枝花站最大年径流为764亿m3（1998年），最小年径流为385亿 m3（1994年），极值比2.0；下段屏山站最大年径流2 026亿 m3（1998年），最小年径流1 088亿 m3（2006年），极值比1.9。

金沙江干流各站年径流的Cv值随集水面积的增大而趋于稳定。上段直门达站的Cv值为0.30，直门达站以下逐渐减小，至中段的石鼓站时，Cv值已减小为0.18，石鼓以下各站Cv值基本稳定在0.18左右。

根据金沙江干支流主要控制站径流系列，分别统计了20世纪50～90年代和本世纪的平均径流量（见表5），以多年平均径流量为比较对象，对各站各年代的年径流量进行了偏多、偏少的评价。各站各年代的径流量为偏多、偏少交替变化，总体说来，20世纪50、60年代各站径流量均偏多，70、80年代径流量均偏少；90年代攀枝花站径流偏少，其余各站径流偏多；2000年以后，各站径流均偏多。

表5 金沙江干支流主要控制站平均径流量变化比较表（单位：亿 m3）

4 结 论

通过对金沙江流域干流和支流的降水和径流资料的整理和分析，得出如下几点结论：

（1）多年平均降水量为960mm左右，年内分配很不均匀，全年基本呈正态分布；年际变化不大；地区分布相当不均匀，最小值约在200mm左右，最大值可达1 400mm以上。

（2）多年径流资料系列显示，年内分配不均匀，丰枯周期明显；年际变化不大，径流深地区分布不均匀，总体情况是南岸大于北岸、下游大于上游，山地大于河谷。

（3）径流分布情势与降水分布情势基本一致。汛期6～9月，降水占全年70%以上；6～10月径流占全年75%左右。金沙江干流各站年径流的Cv值随集水面积的增大而趋于稳定，基本稳定在0.18左右。

（4）因金沙江流域部分站早期资料不齐全，只能用简单的方法插补处理，对成果的精度有一定的影响。

［1］长江志：水系.中国大百科全书出版社，2003年1月.

［2］汤奇成，程天文，李秀云.中国河川月径流的集中度和集中期的初步研究［J］.地理学报，1982，37，（4）.

［3］王金星，张建云，李 岩，等.近50年来中国六大流域径流年内分配变化趋势［J］.水科学进展，2008，19，（5）.

［4］王艳君，姜 彤，施雅风.长江上游流域1961～2000年气候及径流变化趋势［J］.冰川冻土，2005，27，（5）.

［5］王渺林.长江上游径流变化趋势分析.长江水利网.