第一章 自然地理概况
黄河作为中国的“母亲河”,是我国的第二大河。发源于青海省青藏高原的巴颜喀拉山脉查哈西拉山的扎曲、北麓的卡日曲和星宿海西的约古宗列曲,呈“几”字形,流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东 9个省(自治区),穿越黄土高原及黄淮海平原,在山东省东营市垦利区入海。干流全长约 5464km,水面落差 4480m,流域面积在 79.5万 km2以上。
第一节 地貌特征
黄河流域西界为巴颜喀拉山,北抵阴山,南至秦岭,东注渤海。流域内地势西高东低,高低悬殊,形成自西而东、由高及低三级阶梯。其中,第一级阶梯是青海高原,位于青藏高原东北部,平均海拔在 4000m以上;第二级阶梯大致以太行山为东界,地势较平缓,黄土高原构成其主体,阶梯海拔 1000~2000m;第三级阶梯为下游冲积平原、鲁中丘陵和河口三角洲,阶梯地势低平,绝大部分为海拔低于 100m的华北平原。
一、陕西省辖区流域
黄河陕西段地处黄河中游,全长 714km,跨纬度近 8°。黄河自府谷县墙头乡墙头村入陕西省,途经陕西省的榆林市(府谷县、神木市、佳县、吴堡县、绥德县、清涧县)、延安市(延川县、延长县、宜川县)、渭南市(韩城市、合阳县、大荔县、潼关县)3市 13县(市)到潼关县秦东镇西北村出陕西省,以河南省灵宝市豫灵镇杨家村为界。
黄河陕西府谷至龙门段位于秦晋峡谷,落差大,为 516m,河流比降 0.72‰,干流河谷海拔一般为 600~1000m。地势特点是北高南低,东西高中间低;河东是东北高西南低;河西是西北高东南低。由诸多山地及其之间以黄土塬、黄土梁、黄土峁、小盆地组成的沟谷交切的沟涧地和沟壑系统组成。地面崎岖起伏,千沟万壑,支离破碎。地形主要分为黄土丘陵沟壑区、沙丘沙地草滩区、基岩出露区等,其中以黄土丘陵沟壑区为主。
龙门至潼关这一段俗称“小北干流”,该河段全长 132km,河道宽 3~18km,河床宽浅,水流散乱,主流游荡不定,东西摆动频繁,有“三十年河东,三十年河西”之说。该河段穿行于汾渭地堑谷凹地区。河出禹门口后,由上宽 100m左右的峡谷河槽,骤然展宽为 4km以上的河漫滩,河道宽阔,河势浩瀚,呈西南 20°方向流向潼关,东西两岸地形陡峻,多为悬崖峭壁地带,黄河至潼关受秦岭阻挡,折向东流,中条山和华山将该处河宽压缩为 850m,形成一卡口,主流被约束在狭窄的河槽内。从地形上看,该河段分为上、中、下三段,中段为窄河段,上、下两段为宽河段,呈哑铃状。属典型的堆积游荡型河道。
二、河南省辖区流域
黄河自陕西省潼关县进入河南省,西起灵宝市,东至台前县,流经三门峡、洛阳、济源、郑州、焦作、新乡、开封、濮阳 8个市 28个县(区),流域面积 3.62×104km2,分别占黄河流域总面积的 5.1%、河南省总面积的 21.7%。河道总长 711km。
黄河过潼关折向东流至河南郑州桃花峪,落差 231m,平均比降 6‰。其中,三门峡以上 113km的黄土峡谷较为开阔。三门峡以下至孟津 151km,河道穿行于中条山与崤山之间,是黄河*后的一个峡谷段,介于河南、山西之间,故称晋豫峡谷。三门峡至桃花峪区间大支流有洛河及沁河,区间流域面积 4.2×104km2,是黄河流域常见的暴雨中心。暴雨强度大,汇流迅速集中,产生的洪水来势猛、洪峰高,是黄河下游洪水的主要来源之一。孟津以下是黄河由山区进入平原的过渡河段。南依邙山,北傍青风岭,部分地段修有堤防。
桃花峪至高村河段长 206.5km,两岸一般堤距 5~14km,*宽达 20km,河道宽浅,河心多沙洲,水流散乱,冲淤变化剧烈,主流游荡不定,是典型的游荡型河段。由于水流受胶泥嘴、险工和高滩崖的制约,河道形成若干节点,对河势有一定的控导作用。
高村至陶城铺河段长 165km,堤距 1.5~8.5km,主槽摆幅及速率较游荡型河段小,一般在 3~4km,属于游荡型河道与弯曲型河道之间的过渡型河段。
三、山东省辖区流域
黄河以泥沙含量大闻名于世,黄河自河南孟津由处于地壳抬升区的高原和山地进入地壳沉降区,有分流分岔、自由摆动的河道,由于泥沙淤积,河道不断抬高,形成世界闻名的受大堤束范的“地上悬河”。
黄河流经山东菏泽、济宁、泰安、聊城、济南、德州、淄博、滨州、东营 9个市 25个县(市、区),在东营垦利注入渤海,河道长 628km。地势西南高东北低,河道总落差为 93.6m,平均比降为 0.12‰。
按照河道的平面形态,一般将黄河下游分为 4种类型的河段,即游荡型河段、游荡向弯曲过渡型河段、受人工控制的弯曲型河段和河口段(申冠卿等,2007)。高村以上河道比降为 0.172‰,两岸堤距 8~20km,为典型的游荡型河段,河道中多沙洲,水流宽、浅、散、乱,河势变化复杂;高村至陶城铺长 165km,比降为 0.148‰,是过渡型河段,洪水期主流时有摆动发生;陶城铺以下至河口长约 460km,比降为 0.101‰,堤距 0.4~ 5km,称为弯曲型河段,河槽窄深,主流稳定;河口为陆相弱潮堆积性河口,尾闾处于淤积—延伸—摆动—改道的循环变化中。
第二节 气候特征
黄河流域地域辽阔,山脉众多,东西高低悬殊,各区地貌差异也很大。又由于流域处于中纬度地带,受大气环流和季风环流影响的情况比较复杂。因此,流域内不同地区气候的差异显著,表现出气候要素的年、季变化大等特征。
一、陕西省辖区流域
黄河陕西段地处黄河中游,属温带大陆性季风气候,从南到北跨越半湿润、半干旱和干旱 3种气候带。总的气候特点是:春季短促,多风沙、常干旱;夏季南长北短,炎热、高温、多雨,日照强烈;秋季较短,天气温和湿润,时有阴雨;冬季漫长,寒冷、干燥、雨雪偏少。
春季,蒙古高压逐渐衰退,太平洋副热带高压开始北移西进,太阳辐射增强,日照时间延长,气温回暖迅速、多变、温差大;雨少、风多、风沙大。夏季,由于太平洋副热带高压的作用,来自西太平洋的暖湿东南气流盛行,降水增多,是降水量和降水日数*多的季节,气温高、风速小、湿度大、降水充足。秋季,太平洋副热带高压南下,势力减弱,蒙古高压发展,冷空气开始侵入,加之日照时间缩短、强度减弱,气温明显下降,降水量、降水日数逐月减少。冬季,完全处在蒙古高压控制之下,来自大陆冷高压的西北气流盛行,每隔 3~5d就有冷空气过境;寒冷、干燥、风大、降水量少,晴天居多。
(一)气温
陕西境内黄河的府谷至龙门段属温带向中温带过渡区,气温由南向北递减,各地的高温相差较小,低温相差较大,年平均气温为 3.6~11.8℃,大体以低纬度向高纬度递减。但受地势影响,同纬度河谷或盆地气温高于山地。
1月气温*低,南部为-3.0℃,北部为-15.0℃,南北相差 12.0℃。7月气温*高,南部为 26.0℃,北部为 19.0℃,南北相差 7.0℃。南北的高温相差较小,低温相差较大。夏季极端*高气温南部为 39.9℃,北部为 37.6℃,南北相差 2.3℃,一般出现在 7月中旬的
13:00~15:00。冬季极端*低气温南部为-22.0℃,北部为-32.0℃,南北相差 10℃,一般出现在 1月中旬的 5:00~8:00。南北的极端*高气温相差较小,极端*低气温相差较大。
黄河小北干流河道窄长且地势比较复杂,南北气温差异较为明显。渭南地区年平均气温为 11.3~13.6℃,年平均*高气温为 17.1~19.6℃,年极端*高气温为 39.4~
43.0℃,*高值出现在华县(1966年 6月 19日);年平均*低气温为 6.4~8.7℃,年极端*低气温为-20.1~-14.8℃,*低值出现在合阳(1967年 1月 16日)。沿河的韩城年平均气温为 13.5℃,极端*高气温为 42.6℃,极端*低气温为-14.8℃。据合阳县 1962~1990年气象资料记载,黄河滩区气温*高,年平均温度在 13.4℃,极端*高气温出现在 1962年 7月 11日,达 41.2℃,极端*低气温出现在 1967年 1月 16日,为-16℃。大荔县年平均气温为 13.4℃,年平均*高气温为 19.8℃,极端*高温度达 42.8℃(1966年 6月 21日),年平均*低气温为 8.2℃,极端*低气温为-16.5℃(1977年 1月 30日)。潼关县年平均气温为 13.0℃,1月*冷,平均气温为-1.6℃,极端低温为-18.2℃;7月*热,平均气温为 26.1℃,极端高温为 42.7℃。
(二)日照
黄河府谷至龙门段地处中纬度地区,太阳辐射较强,日照时间较长,属光能资源高值区。年平均日照时数为 2487~2872h,*少的年份也在 2200h以上,*多的年份可达 3280h。一年当中 5~6月太阳辐射*强,日照时数*多;11月至次年 2月太阳辐射*弱,日照时数*少。总辐射的年内变化,以夏季*大,春季次之,秋季较小,冬季*小。
(三)降水
黄河流域陕西段多年降水量由南向北、由东向西逐渐降低,年降水量为 453~625mm。
黄河府谷至龙口段年平均降水量为 300~550mm,从东南向西北递减。降水的特点:一是季节分配很不均匀,全年的降水量高度集中在 7~9月三个月,占全年降水量的
61.6%,春季降水少,常形成干旱;年内降水量*少的时期为冬季,其中 1月和 12月的降水量*少,分别为 2.5mm和 3.0mm,仅占全年降水量的 0.6%和 0.7%。降水量从 2月到 6月逐月增加,从 9月到 11月逐月减少,全年降水量变化过程呈单峰型。其中,3月与 11月、5月与 10月、6月与 9月降水量基本相近。二是降水的年际变化大,多雨年份比少雨年份的降水量大 2~3倍。据 1950~1999年资料统计,该段多年年平均降水量为 431.2mm。
黄河小北干流位于陕西关中东部渭南地区,受我国东部季风性锋面雨带移动的影响很大,干湿季明显,冬干、夏湿、降水变幅大,全区多年年平均降水量为 589mm。又因地处黄河、渭河、洛河交汇处,受季风气候和闭合地形影响,年降水量都比邻区偏小,为关中东部的少雨中心。据 1957~1985年韩城气象站及乡、镇雨量点记载,芝川地区年平均降水量为 468.4mm。据合阳县气象资料记载,东王乡降水量春季不足 100mm,夏季为 210.9mm,秋季不足 150mm,冬季在 24mm以上,全黄河川道区,年平均降水量为 478.2mm。据大荔县气象资料记载,华原镇年平均降水量为 435.5mm,赵渡镇年平均降水量为 460.2mm。潼关县吊桥村年平均降水量为 476.6mm。
二、河南省辖区流域
河南省位于北纬 31°23′~36°22′,东经 110°21′~1l6°39′,地跨暖温带和北亚热带两大自然单元的我国东部季风区内。气候比较温和,具有明显的过渡性特征。全年四季
分明。
(一)气温
黄河河南段位于河南省北部,属暖温带大陆性季风气候,年平均气温为 12.0~
14.8℃,1月平均气温为-2.0~0.5℃,7月平均气温为 26.0~27.1℃,初霜期 10月下旬,终霜期 3月下旬,无霜期 213~235d,年蒸发量为 1499~2361.3mm。冬季寒冷。多偏北风,夏季炎热,多偏南风。
(二)日照
日照时数为 2238.9~2529.7h,以夏季*多,其中 7月平均日照时数为 221.7~ 230.3h,日照百分率多在 51%~55%;冬季*少,1月平均日照时数为 160.6~173.1h,但日照百分率为 51%~56%;春季(4月)平均日照时数为 171.3~206.9h,日照百分率为 44%~53%;秋季(10月)平均日照时数为 162.4~
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