作者:賈建偉、呂孫雲、王政祥
摘要: 西藏高原特有的氣候、地形條件,使水文要素具有明顯的地域特征,根據現有的水文、氣象實測資料,分析了雅魯藏布江流域內降水、蒸發、徑流和水資源量的時空變化規律。流域降水主要來源於印度洋孟加拉灣的暖濕氣流,降水量自下遊至上遊迅速遞減,流域內差別極大,主要集中在6~9月。水麵蒸發量較大,且隨著高程的增加而減小。流域徑流量大,但年內分配嚴重不均勻,汛期所占比重很大。根據長期實測資料分析,流域水資源量是穩定的。
關鍵詞: 降水;蒸發;徑流;水資源量;特性分析;雅魯藏布江
中圖分類號: P33 文獻標識碼: A 文章編號:1001-4179(2008)17-0071-03
1 流域概況
雅魯藏布江發源於西藏自治區西南部的喜馬拉雅山中段北麓的傑馬央宗冰川,河源稱傑馬央宗曲,裏孜以下統稱雅魯藏布江,經我國的巴昔卡之後進入印度境內,改稱布拉馬普特拉河(the Brahmaputra),流經孟加拉國(Bangladesh)時又改稱賈木納河(the Jamuna)。賈木納河與恒河在孟加拉國的戈阿隆多市附近相彙,最後注入印度洋的孟加拉灣。雅魯藏布江全長3350多千米,流域麵積93.5萬km2 。
中國境內雅魯藏布江流域呈東西向的狹長柳葉狀(本文以下所指均為中國境內部分),東西最大長度約1500km,南北最大寬度約290km,平均寬度約166km,麵積242004km2 ,全部位於西藏自治區內,河流長2057km,比降為2.6‰,流域平均海拔高程在4000m以上。其中,從傑馬央宗冰川的末端至裏孜為上遊段,長268km,落差1190m,集水麵積26570km2 ;從裏孜至派鄉為中遊段,長1293km,落差1520m,平均比降1.28‰,集水麵積165094km2 ;派鄉以下為下遊段,長496m,落差2725m,平均比降達5.5‰,集水麵積50336km2 。雅魯藏布江主要有多雄藏布、年楚河、拉薩河、尼洋河和帕隆藏布5大支流。
雅魯藏布江河源海拔5590m,境內大部分地區為海拔4000~6000m以上的山地,僅在幹流以及多雄藏布、年楚河、拉薩河、尼洋曲等支流有寬穀地帶,存在著衝積階地和扇形地帶,形成麵積不大的平壩。
雅魯藏布江流域內冰川麵積為9014km2 ,每年的冰川融水量148.8億m3 ,約占河川徑流量的9%。
2 降水
雅魯藏布江流域的降水主要來源於印度洋孟加拉灣的暖濕氣流。印度洋的暖濕氣流受到流域南部喜馬拉雅山脈的阻隔,沿著雅魯藏布江幹流河穀上溯運動形成降水。流域多年平均降水量946mm,區內降水差別極大。每年4~5月間,暖濕氣流沿雅魯藏布江河穀北上西移,降水也由下遊向上遊逐漸推移,降水量則向上遊迅速遞減,下遊國境線處的巴昔卡多年平均降水量達6000mm,至林芝則迅速降為679mm,拉薩為445mm,拉孜僅331mm,到上遊仲巴一帶約為200mm左右,上、下遊降水相差最大為5800mm以上。
藏東南地區的地勢呈西高東南低、北高南低狀,形成麵向孟加拉灣的袋狀地形。同時由於印度低壓的影響,來自印度洋的西南季風特別強盛。地形抬升作用及袋狀地形迫使氣流產生氣旋性切變,有利於水汽輻合上升等條件,在雅魯藏布江河口及丹巴曲一帶形成6000mm以上的降水高值中心。其中1954年巴昔卡的年降水量高達7590mm之多,為我國大陸降水量最多的地區。
隨著來自印度洋孟加拉灣的西南暖濕氣流沿雅魯藏布江通道上溯,在雅魯藏布江幹流兩側高山區形成由南向北、由東向西遞減的若幹個降水高值中心:易貢藏布—尼洋河間為2500mm的高值中心、尼洋河—雅魯藏布江幹流河穀間分水嶺一帶為2000mm的高值中心、雅魯藏布江大拐彎的西南側為4000mm的高值中心。
水汽沿雅魯藏布江幹流朗縣、加查等地繼續向上,河道逐漸開闊,地形起伏變緩,距水汽源地漸遠。在喜馬拉雅山北麓,由於南來的氣流過喜馬拉雅山後的下沉作用,形成了一條狹長的雨影區,導致雅魯藏布江中上遊降水量顯著減小。雅魯藏布江上遊地區,受環流形勢和水汽條件的限製,無暴雨產生,年降水量也較小。
雅魯藏布江流域降水的年際變化一般不大,曆年最大與曆年最小年降水量的比值多為1.8~3.4,但年內分配很不均勻,尤以中、下遊為明顯。年降水量集中分布在6~9月,並由下遊地區向上遊推遲,中、上遊地區雨季來臨較下遊遲l~2個月,延續時間也較短。每年6~9月份的降水量占全年降水量的百分數,從下遊的70.0%左右到日喀則的95.7%。羊村以上地區,每年11月到次年4月,降水量很少,該時段的降水量僅占全年降水量的1%~4%,越偏上遊該時段的降水量越小;羊村以下地區,同時段的降水量有所增加,約占全年的10%~20%。
3 蒸發
水麵蒸發主要受氣壓、氣溫、濕度、風、輻射等氣象因素的影響。由於氣壓低、輻射強、濕度小等原因,雅魯藏布江流域水麵蒸發特別強烈,多年平均水麵蒸發量一般為1000~1200mm(E601蒸發器,下同),水麵蒸發量隨高程的增加而減小。在中遊河穀澤當、貢嘎、曲鬆一線,有一個1600mm的高值中心。其中,拉孜的年蒸發量為1860mm,羊村為1890mm,拉薩為1590mm,日喀則為1540mm。根據實測資料分析,多年平均最大月蒸發量多發生在5、6兩月,最小月蒸發量均發生在1月份。雅魯藏布江流域蒸發年際變化較為穩定,最大最小年蒸發量的比值多為1.2~1.5。
雅魯藏布江流域的陸地蒸發量在200~1000mm之間變化。朗縣以下,陸地蒸發量沿程遞增;朗縣以上的廣大中上遊地區,大都維持在200mm左右。
4 徑流
雅魯藏布江流域多年平均徑流量為1660億m3 ,年徑流深的分布趨勢與年降水量的分布趨勢相近,下遊地區多年平均徑流深為1500~3000mm,巴昔卡一帶可高達5000mm,至大拐彎以西徑流深則迅速減少,中遊為1000~200mm,上遊僅為200~100mm。幹流控製站奴下站為311mm,羊村站為193mm,奴各沙站為152mm,拉孜站為107mm。
雅魯藏布江的年徑流由降雨、冰雪融水和地下水補給所組成,以雨水補給為主,且各個河段的補給情況是不同的。河源地區年徑流的補給以冰雪融水為主,地下水補給量也占較大的比重,而河源地區的下段,則以地下水補給為主。中遊河段年徑流以雨水補給為主,地下水和冰雪融水也占一定比重。但是尼洋河彙入後,融水補給的成分顯著增加,約占徑流量的38%,雨水補給約占32%,屬混合補給類型。在支流帕隆藏布彙入後,融水補給量進一步增加,達到43%左右。由於帕隆藏布彙入口以下至巴昔卡區間的集水範圍內,氣溫高,冰川和常年積雪麵積少,降水量又很大,因此雅魯藏布江下遊段下部地區的年徑流組成以雨水補給為主。由於補給類型不同,雅魯藏布江年徑流的年際和年內變化,不同河段差別很大,幹流控製站徑流量特征值如表1所示。
雅魯藏布江流域徑流的年內變化,因氣溫和降水量在年內分配的不均勻而產生較大的變化。流域中上遊汛期為6~10月,下遊汛期為5~10月份。最大徑流量多出現在每年的7~9月份,各站7~9月份徑流量占年徑流量的比重大致為60.4%~66.4%;枯水期多在氣溫低、冰雪融水和降水少的12月至次年2月份。幹流控製站徑流年內分配見表2。( 注:徑流單位為億m3 。)
雅魯藏布江流域降水量的年際間變化小,年平均氣溫比較穩定,徑流組成中,融水補給和地下水補給量占年徑流的比重較大,中下遊可達50%以上。因此,流域徑流的年際變化不大,曆年最大最小徑流量極值比,幹流為2.31~4.29,支流為1.11~4.18,水量較穩定。Cv 值呈現出拉孜站小,奴各沙、羊村站大,而奴下站又變小的規律(見表1)。這主要與雅魯藏布江流域各個河段的補給情況不同有關。拉孜站的徑流組成中冰雪補給量所占比重較奴各沙要大,且冰雪補給量平穩,加之上遊降水量少,因此拉孜站的Cv 值較奴各沙小,為0.21;雅魯藏布江的中遊河段,年徑流以雨水補給為主,地下水和冰雪融水占一定比重,因此奴各沙和羊村站的Cv 值增大至0.30;尼洋河彙入後,融水補給的成分顯著增加,約占徑流量的38%,雨水補給約占32%,徑流趨於平穩,因此奴下站Cv 值又減小至0.21。各支流控製站日喀則、拉薩和更張站的Cv 值沿程遞減,這與流域降水地區分布和徑流補給的地區組成規律基本一致。
5 分區水資源量
雅魯藏布江流域麵積為242004km2 ,在全國第2次水資源調查評價中,根據自然條件、河穀型態,將其劃分為3個3級水資源分區,即拉孜以上區,麵積50432km2 ;拉孜至派鄉區,麵積141236km2 ;派鄉以下區,麵積50336km2 。
雅魯藏布江流域1956~2000年多年平均降水深為946.2mm,折合降水總量為2289.9億m3 。其中,拉孜以上多年平均降水深為296.4mm,折合降水總量為149.5億m3 ;拉孜至派鄉多年平均降水深為600.8mm,折合降水總量為848.6億m3 ;派鄉以下多年平均降水深為2566.3mm,折合降水總量為1291.8億m3 。雅魯藏布江流域1956~2000年多年平均地表水資源量為1661.2億m3 ,折合徑流深為686.4mm。其中,拉孜以上多年平均地表水資源量為56.0億m3 ,折合徑流深為111.1mm;拉孜至派鄉多年平均地表水資源量為555.3億m3 ,折合徑流深為393.2mm;派鄉以下多年平均地表水資源量為1049.9億m3 ,折合徑流深為2085.8mm。
雅魯藏布江流域由單一的山丘區組成,各分區地下水資源量按山丘區排泄量法計算。對各分區1956~2000年逐年河川基流量進行計算,並以1980~2000年逐年河川基流量的均值作為該計算分區近期條件下的多年平均地下水資源量。經分析計算,雅魯藏布江流域多年平均地下水資源量為334.7億m3 。其中,拉孜以上多年平均地下水資源量為25.3億m3 ;拉孜至派鄉多年平均地下水資源量為155.5億m3 ;派鄉以下多年平均地下水資源量為153.8億m3 。
雅魯藏布江流域係單一的山丘區,河床切割較深,河川基流量近似等於地下水資源量,又是地表和地下水資源量的重複量。因此,本流域水資源總量近似地等於地表水資源量,為1661.2億m3 。
6 小結
雅魯藏布江為我國西南地區一條重要的跨國界河流,受西藏高原氣候、地形條件的影響,具有明顯的地域特征:
(1)雅魯藏布江流域的降水主要來源於印度洋孟加拉灣的暖濕氣流,受地形因素的影響,降水量自下遊至上遊迅速遞減,流域內差別極大,主要集中在6~9月。
(2)由於高原地區氣壓低、輻射強、濕度小,水麵蒸發量較大,且隨著高程的增加而減小。
(3)流域徑流量大,年內分配嚴重不均勻,汛期所占比重很大;融雪補給和地下水補給量所占比例較大且數量穩定,年際變化較小。
(4)雅魯藏布江流域地表水水量豐沛,地下水近似等於河川基流量,所占比例較小。根據長期實測資料分析,流域水資源量是穩定的。
作者簡介: 賈建偉,男,長江水利委員會水文局水資源處,工程師;武漢大學水利水電學院,在讀碩士研究生。

表2 雅魯藏布江幹流控製站徑流年內分配
