涪江上游水资源水环境调查评价

1前言

1.1项目来源及要求

水资源是促进国民经济发展的重要基础资源，为了做好水资源的合理开发、高效利用、优化配臵、全面节约、有效保护和综合治理，平武县水务农机局委托绵阳龙源水利科技有限公司对平武县境内涪江上游水资源水环境现状进行调查评价。

编制《涪江上游水资源水环境调查评价报告》的要求：全面调查涪江上游平武县境内水文、气象、地形、地质、地貌及土壤、土地利用、水能、水产、供用水及耗水情况资料；统计降水、径流、蒸发、泥沙等水文要素和供水、用水、耗水的基本资料；计算各水文要素参数特征值；分析地表水、地下水水资源时空分布特征及变化情势；并对“5.12汶川地震”对水文情势的影响进行修正。

1.2编制依据

《中华人民共和国水法》（2002年8月）；

《中华人民共和国行业标准水资源评价导则》SL/T238-1999；

《中华人民共和国行业标准水文调查规范》SL196-97；

《全国水资源综合规划技术细则》及《补充细则》；

《中华人民共和国国家标准地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）；《中华人民共和国国家标准地下水质量标准》（GB/T 14848-93）；《四川水文手册》。

1.3 评价范围及方法

1.3.1 评价范围

涪江干流分为上中下游三段，江油市武都灯笼桥以上为涪江上游段，涪江上游段主要流经平武县境，并于椒园子出境进入江油市，本次评价范围为椒园子以上的涪江上游区域。

1.3.2 评价方法

在全面调查基础资料的基础上，采用统计学方法计算各水文要素参数特征值，分区计算、分析、评价各主要控制断面水资源状况。

1.4 水平年

根据论证范围内的资料，及论证范围内可提供的水资源利用现状资料，将现状水平年确定为水利年2009年。根据平武县经济发展水平和水利工程的建设等因素，将规划水平年确定为2020年。

1.5 组织及过程

绵阳龙源水利科技有限公司自2010年6月接受任务以来，积极组织人员进入现场进行勘测和调查，收集了大量水文、气象、地质、水能、水产等方面的资料，历时近5个月编制完成《涪江上游水资源水环境调查评价报告》。

2.概况

2.1水文气象

涪江流域内气象、雨量站分布较多，流域内所属水文雨量站86处，以及各县级气象站，一般观测年限在30以上，其中平武站在40年以上。各站资料较为可靠，能反映该流域气候特征。

涪江上游地区属于亚热带湿润季风气候区，冬寒夏热，四季分明，夏秋多雨，冬春干旱。由于地形起伏变化大，高差悬殊，气温的垂直变化十分明显，气温随地势的增高而逐渐降低。根据平武气象站1952～2009年资料统计，多年平均气温为14.7℃，极端最高气温37.0℃，极端最低气温-6.6℃，多年平均蒸发量1074.3mm，多年平均降水量840.8mm，最大一日降水量151mm，多年平均相对湿度72％，多年平均风速0.5m/s，最大风速15.7m/s（风向NNW），其他气象要素见表2-1。

涪江上游水资源水环境调查评价第二章平武县气象站气象要素统计表

2.2区域地质

2.2.1 地形地貌

涪江上游，地形地貌总体地势为西北高、南东低。区内山峦绵延，层岭屏障。摩天岭呈东西向横亘在北部，龙门山呈北东向斜贯东南，岷山的南延余尾部分则呈南北向蜿蜒曲伸于西部地区，属深切的高山～中低山区。山顶高程一般大于2000m，最大切割深度大于1000m，地形崎岖，常见陡崖峭壁。

2.2.2 地质条件

涪江上游地区地质结构主要由三叠纪以前的千枚岩、板岩、石灰岩、石英岩等构成，褶皱、断层发育，地震活动频繁，岩石破碎，裂隙特多。龙门山脉碳酸盐类广泛分布，地表和地下喀斯特发育，大气降水产生的地表径流，易于潜入地下，变成地下径流，枯季再补充给地表径流。

在区域构造上，涪江上游河段围限于北部的文县弧形构造带和西部的岷江——雪山——虎牙断裂带之间并穿越东南部的龙门山断裂带与其关系密切。据《中国地震烈度区划图（GB18306-2001）》，涪江干流铁笼堡～南坝段地震基本烈度为Ⅶ度，基岩水平峰值加速度为0.15g。2008年5月12日汶川8.0级地震后，四川省地震局赛思特科技有限责任公司于2008年11月又进行了地震安全性复核，龙门山断裂带中的茂汶—汶川断裂、北川—映秀断裂和彭县—灌县断裂均为晚

更新世—全新世活动断裂，具备发生8级左右地震的潜在能力；岷江断裂和虎牙断裂主要表现为走滑—挤压冲断性质，为晚更新世—全新世活动性，具有发生7级左右地震的潜在地震能力。

2.2.3 水文地质

涪江上游地下水类型为：埋藏于第四系松散堆积层孔隙潜水和基岩裂隙水。据地表调查，崩坡积堆积层中基本无地下水，主要接受大气降水的补给，雨季时有微量的地下水，向河床排泄。孔隙潜水主要埋藏于河床砂卵砾石中，主要接受地表水（河水）的补给，向下游河床排泄。基岩裂隙水: 赋存、运移于岩体裂隙中，主要由大气降水的补给，向河床排泄。

涪江上游山区森林密布、植被良好，农垦面积较小。

2.3 河流水系

涪江是嘉陵江右岸的最大一级支流，发源于四川省阿坝州松潘县境内岷山雪宝顶北坡，自西北向东南流经平武、江油、绵阳、三台、射洪、遂宁、潼南等市、县境，于合川汇入嘉陵江。

涪江流域位于东经103?44'～106?16'，北纬29?58′～32?58'，流域面积36400km2。涪江流域形状狭长，干流河长670km，流域平均宽度约54km，支流较为发育，流域面积在1000平方公里以上的一级支流，左岸有火溪河与梓江，右岸有平通河、通口河、安昌河、凯江、妻江、琼江(安居河)、小安溪等。涪江右岸支流不但多，而且流域面

积大，水量丰富，使涪江水系成为不对称羽状水系。涪江多年平均径流量180.4亿m3，水能资源理论蕴藏量4430MW，多年平均输沙量1860万t。

涪江干流分为上中下游三段，武都灯笼桥以上为上游段，控制流域面积5814km2，占涪江流域面积的16％，河段长238km，落差3230m，平均比降13.6‰，属侵蚀型高山峡谷地貌。河谷形态以“U”型为主，“V”型相间，谷宽100～300m。两岸谷坡阶地较发育，普遍发育四级阶地，均为现代河床冲积相，一般呈带状、长条状、舌状。Ⅰ级阶地为堆积阶地，高出当地河水面10m左右；Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级阶地为基座～侵蚀类型，其中Ⅱ级阶地高出当地河水面约45m左右、Ⅲ级阶地高出当地河水面约75m左右、Ⅳ级阶地高出当地河水面约155m左右。江油武都镇至遂宁为涪江中游，河道蜿蜒曲折，河谷逐渐开阔，河面宽400～800m，河道比降为1‰左右。遂宁以下为涪江下游，河道比降为0.6‰。

两岸冲沟发育，间距约1～3km，沟长一般为1～5km，与河流近于直交，沟谷两岸较对称，横断面呈“Ｖ”型，其地形坡度一般大于50°，局部近于直立。支沟地质条件较好，松散破碎现象不明显。

据调查，河流两岸见Ⅰ~Ⅳ级阶地（见表2-2），Ⅰ、Ⅱ级阶地较发育，Ⅲ、Ⅳ级阶地零星发育，Ⅰ级阶地为堆积阶地，Ⅱ~Ⅳ级阶地均为基座阶地。同级阶地自上游向下游渐次降低且级差平缓。

2.4 社会经济

平武县位于四川盆地西北边缘，东邻青川，南邻北川，西界松潘，北连甘肃文县，东南与江油市相邻，西北与九寨沟县相接。县域南北长120km，东西宽104km，幅员面积5974km2，辖25个乡镇，249个行政村，现有人口18.8万人，其中羌、藏、回族等11个少数民族人口4.3万人，占全县人口的22.9％。全县自然资源丰富，种类繁多，已初步探明铁、锰、锌等11种金属矿产，花岗石、石英石等12种非金属矿，其中黑色金属矿为优势矿；水能资源理论蕴藏量166万kW，约占绵阳市水能资源蕴藏量的55％，其中可开发量142万kW，开发潜力巨大；县境内高山峡谷雄奇险峻、林深树密鸟兽盘桓，王朗自然保护区、高山杜鹃林、龙池坪森林公园、龙门洞溶洞群、涪江二郎峡等自然景观和龙州故城江油关、深山宫殿报恩寺及白马民族风情等人文景观，是国家级剑门蜀道风景名胜区的组成部分，并构成世界级风景名胜区九寨沟、黄龙寺的门户，其旅游资源为平武县自然资源中突出的优势资源。

平武县2005年社会经济基本情况见表2-3。

平武县2005年社会经济状况表

表2-3

2.5 水利工程

涪江上游水能资源丰富，是四川省规划的水电能源基地之一，也是涪江中下游综合用水的水源之一，因此，结合涪江上游的自然条件及社会经济特性，确定涪江上游河段开发任务为发电和满足涪江中下游综合用水。

平武县水电开发现在处于积极的开发状态，四川华能公司在涪江支流火溪河建成一库四级梯级电站，库首水牛家电站库容143000万m3，是现在平武最大水库，浙江等企业在涪江干流修建了宝灵寺电站

和仙女堡等电站。正在建设中的电站有涪江干流四川华能一库四级的铁笼堡、古城、高坪铺、小坪子电站；启明星等企业筹建的虎牙河三级电站以及土城河上七级电站；灾后重建的南坝电站即将开工，随着这些电站的建成，平武县将成为水电强县，为绵阳及四川的建设提供更多的清洁能源。

涪江上游电站基本情况表

表2-4

平武县乡镇生活用水均依靠支沟解决，平武县城生活用水来自于上游火溪河支流蜈蚣沟，古城镇生活用水来自支流古城沟，南坝镇生活用水来自上游团结沟。各主要城镇用水，基本不依靠涪江干流。

3.主要水文要素时空分布

3.1降水

由于地形地势的差异，形成涪江上、下游气候的明显差异。上游由于地势较高气温较低，温差较大。中、下游丘陵平坝区，气温高，温差小。以多年平均气温为例，上游平武14.7℃，绵阳16.3℃，三台16.6℃，射洪17.3℃，遂宁17.4℃。由于受地形影响，降水量在面上分布不均匀，上游支流高山区降水丰沛，干流以江油、麦地湾、椒园子一带雨量较丰沛，中、下游丘陵平坝区降水量明显减小。

涪江上游平武县降水分布主要受龙门山影响，龙门山以西背风坡如平武县城及山地降水因东南季风迅速减弱变形，加之受高原干燥气流的影响，多年平均降水量840.8mm，处于龙门山迎风坡的平武县南坝镇等地降水丰沛，多年平均降水量在1000mm以上；降雨在年内分配不均匀，年降雨量多集中在夏季，平武气象站统计，7～8月降雨量约占年降雨量的46.2%，12～2月仅占1.3%；降水的年际变化也很大。降水分布见附图（绵阳市多年平均雨量分布图）。

3.1.1资料的搜集、选用与审查

涪江流域上游水文站、雨量站较多，干流上有平武、椒园子、麦地湾、江油等水文站，支流有火溪河上的王坝楚水文站；雨量站有施

家堡、小河营、虎牙、水晶堡、阔达、大桥、木座、祚盆河、南坝、平驿铺等站。

涪江流域干流上中游各水文站观测资料情况见表3-1，各雨量站观察资料情况见表3-2。

表3-1 涪江流域上游各水文站资料情况一览表

表3-2 涪江流域上游各雨量站资料情况一览表

本次计算所用降水资料经过四川省水文局整编、审查，为较完整的长系列，资料的“一致性、代表性、可靠性”较好，可用于计算。

3.1.2分析依据与方法

本次调查评价行政区划仅涉及平武县，流域水系也仅涉及涪江干流，因此，在综合考虑水资源分布特征及自然条件的相似性、兼顾水系和行政区划的完整性，满足农业区划、流域规划、水资源估算和供需平衡分析等要求基础上，确定降水计算全评价区为一个完整区，不再细分。

计算方法：统计逐年年降水量，采用矩法公式初步计算统计参数。 均值：

X=Σxi/n

式中：X 为样本均值；xi 为第i 个样本值。 经验频率采用数学期望公式:

P m =

l

n m

×100% 式中：p 为经验频率；n 为样本容量；m 为样本按大小排序的序数。 理论频率曲线用P-Ⅲ型曲线分布。

3.1.3降水地区分布

涪江上游降水地区分布不均，平武县城以上降水在800～900mm 之间，平武县城以下至椒园子降水在900～1300mm 之间，降水地区分布见附图（绵阳市多年平均降水量等值线图）。

3.1.4降水年际变化

涪江上游降水年际变化较大，从资料系列分析，最大、最小年降水量的差值之比为2.4，其中50年代末～60年代中为多雨期，60年代中～70年代为少雨期，80年代进一步减少，90年代至今维持在平均水平上下。

3.1.5降水年内分配

涪江上游属于亚热带湿润季风气候区，降水特点为季节分配不均。夏半年副热带海洋气团给大陆带来暖湿气流，为降水提供了丰沛的水分资源；冬半年在大陆气团控制之下，大气干冷，降水十分稀少，故降水年内分配不均，降水主要集中在6～9月。

3.2 径流

3.2.1径流资料的选用、审查

分析范围内测站布设合理，基本能控制本地区的水文情势变化。涪江流域干流上中游各水文站观测资料情况见表3-2。

根据涪江上游水文测站的分布及各站资料情况，确定平武水文站、椒园子水文站为本次水文分析计算的主要依据站。

平武水文站于1958年6月由四川省水文总站设立于平武县城，位于现基本断面以上120m处，当年9月下迁4km到东皋湾(集水面积4330km2)，后因高水漫滩严重，测验困难，于1960年3月15日又迁回原址。1962年5月，该站改为水位站，同年7月1日恢复为水文站。1966年2月，基本断面下迁120m，测站控制集水面积4310km2。该站具有1959年至今的水位、1960年至今流量资料。经对平武水文站测站沿革、测验河段控制、水位观测、流量测验、浮标系数、资料整编等情况综合分析后认为，平武水文站为涪江上游基本控制站，测站控制良好，基本水尺引用水准点无变动，自建站以来，水位观测正

规，水位资料连续完整，无缺测漏测现象，实测流量水位变幅占年水位变幅的98％以上，浮标系数取值合理。各年浮标法与流速仪测点在水位～流量关系曲线上相互吻合较好，无系统偏离。水位～流量关系曲线主要依据流速仪测点，定线合理，水文资料均由四川省水文水资源勘测局整编刊布。该水文站的资料可作为本次水文分析计算的依据。

椒园子水文站于1954 年4 月28 日由长江水利委员会设立，为涪江上游基本站。1962年改为水位站，1963年又恢复为水文站。1966年将基本断面下迁250m，1967年4月调整断面又上迁50m，同年改为水位站。1975年5 月14日撤销。椒园子站测验河段顺直长度约600m，基本断面左岸下游约70m处有龙洞，左岸上游80m 处有许家沟汇入，山洪时洪水自沟流出直冲河心，影响水流。两岸乱石林立，在中水位以上灌木及芭茅丛生。基本断面下游约500m处，有椒园子滩，再下游有河湾及卡口。河床系沙砾卵石组成，有冲淤影响。

麦地湾站：1967年6月由上游椒园子站下迁改名，为武都引水灌溉工程专用站。1968年5 月1日改为水位站，1969 年6月1日恢复为水文站。1989年底因受武都引水工程影响而下迁到江油市新桥（二号桥）上游130m重新设站，更名为江油水文站。麦地湾站测验河段顺直长度约700m，测流段上游是右向弯道和急滩，中高水位时主流摆动。下游200m至400m是滩，对低水起控制作用，中、高水受下游约700m 一段峡谷控制。两岸为岩石，有小块沙地，河底为卵石沙砾组成，有冲淤变化。基本断面下游约500m右岸有一灯笼沟，局部暴雨时略有顶托影响。

江油水文站于1990年1月1日新设，因麦地湾水文站受武都引水工程影响失去设站目的，下迁建站，集水面积5915km2。观测项目有降水、水位、流量、单沙、输沙、颗分。测验河道顺直段长约1500m，基上800m有一弯道，基下130m是江油涪江二桥，为中高水控制，低水为基下500m处滩口控制。流速仪测流断面与基本断面重合，浮标中断面设在基下300m处。断面形状呈“W”形，两岸为人工护堤，断面有轻微冲淤变化。

江油水文站上游武都引水工程属跨流域调水工程，主干渠位于涪江左岸，江油水文站的流量直接受武都引水工程的调水影响。部分调水量又通过江油水文站上游10km左右的石龙嘴电站发电后流入涪江。

3.2.2径流资料的插补、延长和代表性分析

平武水文站资料一致性、代表性、可靠性较好，资料系列较长，平武和有1954年5月～2009年4月共55 年完整的水文年和枯水期径流系列资料。能满足计算要求，可以直接使用。

经过对椒园子、麦地湾和江油站资料复核，认为资料精度整体良好，可供本次计算使用。将三站资料经合并、还原，延长后的椒园子资料系列截至2009年。该系列具有两个丰水期与三个枯水期。两个丰水期出现在1961～1964年，1975～1978年。其平均流量分别为181m3/s与167m3/s。三个枯水期出现在1969～1972年，1985～1988年与1993～2004年。其平均流量分别为134m3/s、118m3/s与108m3/s。其余年份丰、枯交替出现。

椒园子站1954～2009年的径流系列具有较好的代表性。

3.2.3径流计算

方案一：

将平武水文站1960～2009年径流系列按水利年平均流量、时段平均流量进行频率分析计算。用P~Ⅲ型理论频率曲线适线，确定各计算时段的统计参数及设计值，见表3-3，平武站年平均流量频率曲线见附图。

椒园子集水面积5691km2，平武水文站集水面积4310 km2，面积相差24%。直接以平武站的流量成果，按面积和雨量修正至椒园子处，椒园子径流成果见表3-4。

表3-4 椒园子多年径流均值成果表

方案二：

径流计算时段划分为：水利年（5月～翌年4月）、1～3月等时

段进行统计计算。根据椒园子站1954～2009年的径流系列，用数学m×100%计算系列各项的经验频率，以矩法计算统计参期望公式P=

n

1

数的初值，采用P~Ⅲ型理论频率曲线适线，确定出统计参数及设计值。椒园子站设计年径流采用成果见表3-5。椒园子站年平均流量频率曲线见附图。

表3-5 椒园子多年径流均值成果表

两种方案成果有一定差别，但差异不大，方案二采用本地区的实测径流资料，因此，采用方案二的计算成果。

3.2.4年径流的地区分布

涪江上游水资源相对较丰沛，经上、下游各水文站径流统计分析，年平均流量从上至下逐渐增加，径流深从上至下逐渐增加，这符合该流域降雨特性和径流量随着流域面积增加而增大的变化规律。

3.2.5年径流的年际、年内分布

涪江上游的径流主要来源于降水，其次是地下水和冰雪融水的补给。径流的年内分配与降雨的年内分配基本一致。每年4月起河川径流随着降雨增加而增大，7、8、9三个月水量最丰，10月份相对较小，11月以后降水大为减少，径流开始以地下水补给为主，稳定退水至翌

年3月。根据平武水文站资料统计，多年平均流量119 m 3/s ，多年平均年径流量37.5亿m 3，年径流深为870mm ，丰水期（5～10 月）多年平均流量为185 m 3/s ，占年径流量的77%，枯水期（11～翌年4月）多年平均流量为56 m 3/s ，占年径流量的23%。径流的年际变化较大，最大年平均流量181 m 3/s （1964～1965 年）为最小年平均流量81.3 m 3/s （2002～2003年）的2.23倍。

3.2.6水资源量变化分析

分析平武水文站1960～2005年46年径流系列分析，系列具有1960～1968年， 1975～1982年丰水段，1969～1974、1994～2002年枯水段，其余年份为丰枯交替出现的平水年。

平武水文站径流系列代表性分析

7090

110

130150170

1960

196519701975198019851990199520002005

年份

流量（m 3

通过对平武水文站历年资料的分析发现地表水资源量有如下变化趋势：

①水资源量有逐渐减少的趋势

②年际变化幅度变小趋势

③年内分配不均有缩小趋势

3.3蒸发

蒸发是影响水资源数量的重要水文要素，评价内容包括水面蒸发、陆面蒸发和干旱指数。

3.3.1水面蒸发

涪江上游平武气象站具有1952～2009年的实测蒸发资料，蒸发皿型号为E601，实测资料系列较长，通过整编、审查，三性较好，本次计算采用平武气象站为依据站。平武站多年平均水面蒸发量1074.3mm。

3.3.2干旱指数

干旱指数是反映气候干旱程度的指标，通常定义为年蒸发能力和年降水量的比值，即：

r=E0/P

式中r——干旱指数；

E0——年蒸发能力，常以E-601水面蒸发量代替，mm；

P——年降水量，mm。