甘肃定西市城区降雨特征与水情分析

0 引言

水文情势是指河流、湖泊、水库等自然水体各水文要素随时间、空间的变化情况，其特征用流量、持续时间等参数表示［1］。水情分析对维持生态系统的稳定性和多样性具有十分重要的意义。定西市位于甘肃省中部，是省辖地级市，是古代“丝绸之路”上的重镇，又是新欧亚大陆桥的必经之地。该区主要为小型山前盆地和河谷平原地貌，其主要的气候特征是干旱少雨、日照充足、蒸发量大。近年来，随着定西经济发展和城市规模的扩大，城区水资源日趋匮乏，城市水系功能逐步减弱乃至丧失。笔者试通过分析定西城区的降雨特征和水情形势，找出河道生态环境存在的问题，并提出相应的处理措施，以期为完善城市水系综合功能，加快城市建设、提升城市竞争力、提高居民生活水平和质量提供生态保障。

2）燃气方面，上海燃气行业体制经历了三轮重大改革，1997年撤销上海市煤气公司，成立上海煤气制气（集团）有限公司和上海煤气销售（集团）有限公司，实现制气和销售分离。2000年进一步撤销上述2家单位，成立上海天然气管网有限公司等九家企业，实现适度开放市场并引入竞争。2003年组建上海燃气（集团）有限公司，为申能（集团）有限公司全资子公司，负责全市燃气安全生产、服务供应和投资建设任务，为天然气大规模进入上海后的统一建设、统一管理打下了扎实的基础。

(1)起步阶段。20世纪50—60年代，地矿部门最初在开展胶东地区城市供水、鲁北平原和鲁西南平原农田供水水文地质调查工作中，部署了少量地下水水位长期监测点，了解区域地下水动态成因类型。这一时期，地下水监测以城市生活供水和工农业生产为服务对象。

1 降雨特征分析

受地理位置、地形地貌、气流运动及大气系统等因素影响，定西市降水量年内、年际变化都较大，年降水量存在丰枯水周期交替发生的现象，连续丰水年的偏丰程度和连续枯水年的枯水程度都比较严重。

1.1 降雨年际变化

选择中心城区雨量站1962～2013年降水量观测资料，采用逐年平均降水量表示流域年平均降水量演变情况，结果如图1所示。

参考文献：

  

图1 1962～2016年降水量演变Fig.1 Annual precipitation evolution from 1962 to 2016

为滤掉小的波动，突出趋势变化，使周期性更加清楚地反映年际变化，本研究采用3年、5年、7年的滑动平均值过程线法对年际降雨量进行修匀，结果如图2所示。

  

图2 1962～2016年滑动平均降水量演变Fig.2 Slidaverageprecipitationevolutionfrom1962to2016

由图2可知，5年滑动平均值过程线能够较好地反映流域降水波动情况。因此，选取5年滑动平均值过程线对降雨趋势进行分析。从5年滑动平均降雨趋势看，1962～2016年，定西市中心城区降雨量呈增加趋势，节点较为明显的是1998年和2010年，平均年降雨量分别从350 mm增加到400 mm左右，2011年，平均年降雨量达到最大值。

1.2 降雨年内变化

以 1971、1981、2005、2012 和 2016 年为典型年，分析降雨年内变化情况，结果如图3所示。

  

图3 各典型年度年内降雨量趋势Fig.3 Typical annual rainfall trends

由图3可知，定西城区降雨量年内分配极不均匀，各季相差悬殊。其中，汛期（7～9月）降水量占全年降水量的70%，其他月份仅占全年降水量的30%。当年11月至次年3月份基本无有效降水。

2 水情分析

定西城区位于黄河中上游，属祖厉河一级支流的关川河流域。目前，城区供水水源为引洮工程一期安定区城镇供水工程，日供水规模为12万m3，可满足城区居民生活用水及工业用水要求。城区现状排水管网每天可收集生活污水量0.8×104m3、收集工业废水0.2×104m3。城区现有污水处理厂3座，处理能力为 4×104m3／d，出水水质标准为“一级 B”。 城区河流有关川河及其支流西河、东河，周边排洪沟道主要有大碱沟、小碱沟、苦水沟、安家坡沟等。关川河、东河、西河为区域主要地表径流，且全部为季节性河流，年径流主要由降水补给。

对巉口水文站（2000年后撤站）、东河水文站和西河水文站的降水径流资料进行统计，得出关川河、东河和西河流域年径流量变化情况如图4～图6所示。由图4可知，1974～2000年，关川河流域年均径流量为 1 854 万 m3，年均流量为 0.588 m3／s，年均流量上下波动，总体呈降低趋势。这主要是由于流域内退耕还林还草、水保治理使得断面流量减小。由图5可知，1985～2015年，东河年平均径流量为760万m3，年均流量为0.24 m3／s。年平均流量上下波动，总体为降低趋势。这主要是由于流域内退耕还林还草、水保治理使得断面流量减小。由图6可知，2001～2016年，西河流域年均径流量为150万m3，年均流量为0.048 7 m3／s，年平均流量基本稳定，但流量较小。2015和2016年，径流量增加与2014年底引洮总干渠通水后泄水有关。

2.1 径流量变化

由表1可知：E-Navigation的发展离不开GMDSS现代化的支持；E-Navigation与GMDSS现代化中交叉成分有很多，在相同的大方向下需要保持相对独立，而不是相互掣肘。总的来说，GMDSS现代化在完成自身建设的同时，应能对E-Navigation提供足够的通信支撑。

  

图4 关川河年径流量演变Fig.4 Annual runoff evolution of the Guanchuan river

  

图5 东河年径流量演变Fig.5 Annual runoff evolution of the east river

  

图6 西河年径流量演变Fig.6 Annual runoff evolution of the west river

2.2 典型年径流量变化趋势

对于任何人来说，装修的目的都是希望能够获得一个温馨舒适并且充满着个人幻想又个性化的家，然而传统的家装要让装修的业主事事都亲力亲为，东奔西跑，对于现在工作繁忙的人们几乎是不可能做到的。如果在这时候有这样一个地方，使得消费者能够一站式购齐装修所需的所有材料、家具用品、装饰设计、施工管理以及贴心的服务，并且质量有保证、价格又合理公道，大多数人会选择后者。后者这种将所有产品与服务集合的形式就是一站式的家装服务。

2.3 年最大径流量变化

（1）降雨量年内、年际变化较大，丰水年和枯水年周期交替，连续枯水年出现的次数比连续丰水年出现的次数多。（2）关川河等河流为季节性河流，年径流主要由降雨补给，径流年内变化与降雨相应，分配极不均匀，丰水期的径流量占全年径流量的74%，枯水期径流量很小，东河、西河基本断流。因流域内退耕还林还草、水保治理使得断面流量减小，河道径流量总体上呈现逐年降低趋势。（3）因水质差，河道径流基本无利用价值。（4）在自然界，河流是水循环中陆地水循环的重要组成部分，也是陆地与海洋进行物质与能量交换的重要通道［2～3］。在枯水期，定西城区河道水量很小，东河、西河基本断流，因此河道径流的输送、营养输送等功能无法发挥，水体的自净能力、气候调节、维持生物多样性等生态效应无法发挥。

  

图7 典型年关川河径流量变化趋势Fig.7 Guanchuan river runoff change trend of typical year

  

图8 典型年东河径流量变化趋势Fig.8 East river runoff change trend of typical year

  

图9 典型年西河径流量变化趋势Fig.9 West river runoff change trend of typical year

  

图10 关川河、东河、西河年最大径流量演变Fig.10 The maximum runoff evolution of the Guanchuan river,the east river and the west river

2.4 丰水期、枯水期平均径流量变化

通过对关川河、东河、西河丰水期（4～10月份）、枯水期（1～3月份、11～12月份）的径流量对比发现，关川河丰水期多年平均径流量为1.186m3／s，枯水期多年平均径流量为0.237m3／s，丰水期、枯水期河道径流量比为5.01。东河丰水期多年平均径流量为0.36m3／s，枯水期多年平均径流量为 0.06m3／s，丰水期、枯水期河道径流量比为6.0。西河丰水期多年平均径流量为0.04m3／s，枯水期多年平均径流量为0。同时，关川河、东河、西河丰水期和枯水期的平均径流量比值都比较大，特别是近年来，东河、西河在枯水期全部断流。

(1) 基于流体力学理论及宾汉流体本构方程，建立了倾斜裂隙注浆扩散理论模型，并推导了浆液扩散区内的黏度及压力时空分布方程。理论和数值分析表明，注浆压力和浆液压力最大误差均不超过10%，表明理论计算值与数值模拟结果吻合较好，进一步论证了理论模型的有效性。

3 定西城区水系存在的问题及解决对策

3.1 定西城区水系存在的问题

根据巉口、东河、西河水文站资料，得到关川河、东河、西河年最大径流量如图10所示。由图10可知，关川河、东河、西河年最大径流量上下波动，关川河、东河年最大径流量总体呈现逐年降低的趋势，西河年最大径流量较为平稳。

3.2 解决对策

针对目前定西市城市水系存在的问题，建议利用引洮水资源对该区水情从纵向优化、水环境优化及功能优化3个方面进行修复与补偿。

3.2.1 纵向优化

关川河、西河、东河为城区天然河道，除具有防洪功能外，还是城市水景观，拥有较好的生态效应。因此，应当在满足防洪要求的前提下，减少人工水利工程的布设，减少人为侵占、挤占河道现象，尽量使河道保持自然形态。河道横断面设计在满足河道行洪要求的同时，还应考虑景观水面要求。河堤应采用自然河岸或 “可渗透性”的人工河岸，充分保证河岸和河水交换及调节［4］。达到这一目的的技术项目包括：（1）对东河、西河等河道上的阻水建筑物进行清障疏通，确保防洪安全，并提升城市水系的生态工程和景观功能。（2）对东河、西河未治理段进行生态治理。

在“课堂新探”栏目中，杭州学军小学周菲老师与大家分享了《童味·童心·“童思”——以“磁立方制作活动日历”为例谈数学拓展性课程的几个基点》实践过程，提出：还原童味，拓展在知识的原味解读中生长；顺应童心，拓展在学习的本真体验中生长；扶持童思，拓展在数学的反思中生长。进一步明确“以学生立意，为学生生长”为目标的数学拓展课程，不是为“涨”知识，而是以核心素养为导向的数学活动课。

3.2.2 水环境优化

取 1974、1984、1994、2000 年为典型年， 分析关川河、东河和西河径流量年内变化趋势，结果如图7～图9所示。由图7和图8可知，关川河和东河径流量变化与降雨变化基本相符，每年6～9月份径流量较大，枯水期（11月～次年4月）径流量很少，基本断流。这表明，关川河和东河为季节性河流，径流量主要受降雨影响。由图9可知，西河仅在7、8、9月份有径流，其余时段基本断流。这主要是因为，西河流域主要为内官、香泉盆地，降雨后难以形成地表径流。与东河、关川河相比较，西河径流量受降雨量影响较小。

城市水体的水质需要依靠提高水体的流动性及增强其自净能力来实现［5］。可利用引洮水资源对城市水系的水体定期进行更换和补充，确保水系非汛期的水位满足景观需求，避免出现“深水沟”的现象。同时，提高水体的自净能力，为生物提供多种交流空间。实现水环境优化的技术项目有：综合考虑维持河道基本功能的需水量，包括保持河流自净能力的水量，利用引洮水资源对枯水期河道进行补水，防止河道水量断流或萎缩，确保维持河流水生生物生存繁衍的必要水量［6］。根据上游过境水资源的下泄流量和时间分布，分析计算引洮水资源中可调配的生态水量，合理分配水资源，规划水资源补给的水量和时机。

通过引、提等调水方式使各水系相互连接，各功能之间相互作用、相互影响，符合城市水系布局应在形态上体现结构多样性、自然性、综合性的要求［7］。同时，水系的基流调蓄、地下水转换通道、泥沙输送，生活、工业、农业、市政杂用，生态环境，文化承载，休闲娱乐，公园观景等水系功能可全面发挥。

3.2.3 功能优化

4 结语

定西城区多年平均降雨量为369 mm，且年内、年际变化较大。其内的关川河、西河和东河均为季节性河流，径流主要由降雨补给。因此，该区的径流量年内、年际变化与降雨相应，分配极不均匀。该区水资源供需比为1，开发利用程度已到最高，生态用水非常紧缺。因此，应当在对河道进行治理的基础上，利用引洮水资源定期对城市水系的水体进行更换和补充，使城市水系功能正常发挥。

由图1可知，定西城区年降水量波动较大，最大值为478 mm （2012年），最小值为 245 mm（1982年），最大值为最小值的1.95倍。统计流域连续两年及以上连丰、连枯出现的次数，结果表明，连枯年出现的次数比连丰年出现的次数多。

开水冲服，每日2次。1岁以内每次6克（半袋），1～3岁每次6～12克（半袋至1袋），4～7岁每次12～18克（1～1.5袋），8～12岁每次24克（2袋）。

［1］ 董哲仁.河流生态系统研究的理论框架［J］.水利学报，2009，40（2）：129－137.

［2］ 张文鸽.黄河干流水生态系统健康指标体系研究［D］.西安：西安理工大学，2008.

［3］ 董哲仁.保护和恢复河流形态多样性［J］.中国水利，2003（11）：53－56.

［4］ 栾建国，陈文祥.河流生态系统的典型特征和服务功能［J］.人民长江，2004，35（9）：41－43

综上所述，CT检查与MRI检查在周围神经鞘瘤诊断中具有典型的影像学表现，依靠影像学表现可为该病的临床诊断提供依据。

［5］ 鲁航线，张开军，陈微静.城市防洪、排涝及排水三种设计标准的关系初探［J］.城市道桥与防洪，2007（11）：64－66

［6］ ［美］威廉·M·马什.景观规划的环境学途径［M］.朱强，黄丽玲，俞孔坚，译.北京：中国建筑工业出版社，2006：175.

［7］ 杨志峰，崔保山.生态环境需水量理论、方法与实践［M］.北京：科学出版社，2003：42.