龙滩水电工程志(上卷)
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第一节 红水河流域气候、生态和水力资源

一、气候

(一)概况

红水河流域地处副热带季风区。冬季受蒙古冷高压控制,流域上游盛行西风,南支西风急流从10月至次年4月经伊朗高原及印度西北部的热带大陆气团稳定地通过流域西部,造成流域上游云南等地区温暖、干燥的冬季气候特征。夏季受热带气团控制。夏季风有两类:一是东南季风,即来自西太平洋的热带气团;二是西南季风,即来自印度洋的赤道气团。一般从4月起,东南季风开始影响本流域东部的广西、贵州等地,流域进入汛期。5月时,高空西风退缩,印缅低压(槽)形成,西南季风活动加强,流域西部的云南等地进入雨季。汛期各月东南季风和西南季风交替或同时影响着该流域。

广西忻城县境内的红水河

红水河流域多年平均气温为16.10℃,由于各地纬度、地形不同,气温差异较大。一般规律为自上游向下游递增;历年月平均最低、最高气温出现时间分别为1月和7月;极端最低气温在1~2月出现;极端最高气温出现时间,上游云南境内以4~5月居多,下游广西境内一般为7~8月。流域极端最高气温40.50℃(罗甸站1958年4月23日),极端最低气温-14.90℃(宣威站1977年2月9日)。按月平均气温低于10℃作为冬季,高于22℃作为夏季的标准划分,则龙滩坝址附近的天峨、罗甸等地,全年无冬季,而夏季长达4~5个月。

红水河流域气候温和多雨,4~10月为雨季,降水量约占年降水量的89%,雨日约占全年的71%。流域各地多年平均年降水量在760~1860毫米之间;降雨地区分布总的趋势是由东向西递减。红水河流域多年平均年降水量为1193.50毫米,天生桥(一级)以上为1013.60毫米,天生桥(一级)—龙滩区间为1318.50毫米。流域年平均雨日为161.30天;贵州的晴隆、普安等站年雨日超过200天。

流域多年平均年蒸发量(蒸发能力)为1794.50毫米,其地区分布大致与降水量分布呈相反的趋势,即由东向西递增,降水量的低值区即蒸发量的高值区。

流域年平均相对湿度为77%,下游地区一般为80%~82%,上游地区一般为71%~73%。

红水河流域位于北回归线偏北,属亚热带季风气候,夏长冬短,热量丰富,无霜期长,多年平均达347天。年日照时数大致在1400~1800小时之间。年平均气温在17~22℃之间。雨量充沛,中上游地区年平均降雨量为1550.50毫米,比全国年平均降雨量629毫米和世界年平均降雨量730毫米均高出一倍多。

(二)南盘江

南盘江为红水河正源,也为珠江正源,发源于云南省东北境曲靖市沾益县海拔2100多米的马雄山东麓大锅洞出水口,流经云南省曲靖、陆良、宜良、华宁、弥勒、开远、泸西、罗平等县,汇入黄泥河后出云南省境,成为贵州、广西的界河。南盘江的较大支流,左岸有巴盘江、甸溪河、黄泥河、马别河等,右岸有海口河、曲江、泸江、清水江等。

南盘江流域属高原季风气候,雨量充沛,年平均降雨量在1100毫米左右。

南盘江流域气候处于西部型季风气候与东部型季风气候的过渡区,干、湿季明显,降雨年内分布很不均匀,每年11月至次年4月或5月为干季,5月以后至10月为雨季。雨季中降雨量主要集中在6~8月,约占全年雨量的60%。暴雨主要发生在6~9月,其中以发生在6~8月的次数最多。暴雨分布呈多中心,多位于中下游。产生暴雨的天气系统,地面多为冷锋或静止锋,高空多为切变、低槽、副高边缘、南海台风和赤道辐合带等。其中以切变冷锋或低槽冷锋为最多,并往往有低涡配合,是南盘江流域产生暴雨的主要气象因素。

由于受地理位置及地形的影响,流域内降雨量的分布,由西向东递增,蒸发量由东向西递增,大致以沾益—陆良—泸西—砚山为界,分为东西两部。西部属干燥少雨区,多年平均降雨量约800~1000毫米;东部为湿润多雨区,常年平均降雨量为1100~1700毫米。

流域东部的黄泥河罗平地区是南盘江流域暴雨中心区。罗平多年平均年降雨量为1741.40毫米,最大年降雨量高达2216毫米,为全流域之冠。流域内有记录以来站点最大雨量亦以罗平为最大。罗平1日最大暴雨量为236毫米(1983年8月1日),3日最大暴雨量为331.50毫米(1983年7月31日~8月2日),7日最大暴雨量为397.10毫米(1983年7月29日~8月4日)。

(三)北盘江

北盘江是红水河上游左岸汇入的最大支流。北盘江发源于云南省曲靖市马雄山西北麓,河源高程2228.70米,流域跨越云南、贵州两省。干流由西南向东北流经云南省曲靖、宣威,在万家口子与由南而来的拖长江汇合,继续流向东北,于贵州省水城县都格与由西北方向而来的可渡河汇合后,改向东南方向,再流经贵州省的水城、晴隆、关岭、贞丰、望谟等县,于望谟县蔗香水文站上游3千米处的双江口与西来的南盘江汇合后成为红水河,河口距龙滩大坝132千米。

北盘江流域属湿润的亚热带高原季风气候区。冬季主要受西风北支急流的影响,夏季主要受太平洋副热带高压控制和印度洋孟加拉湾西南暖湿气流的影响。随海拔高程的快速递减,其气候由西北区(包括宣威、威宁、六盘水市部分地区)冬长夏短的高寒少雨区向东南坝址附近区域夏长冬短的高温多雨区过渡。又因地处云贵高原,地势起伏较大,地势较高的高原面与地势较低的河谷气候有明显的差异。

流域年平均温度15~18℃,无霜期长达280~320天,年降水量1200~1300毫米。每年4~9月为湿季,10月至翌年3月为干季。北盘江属雨源型河流,径流深度578毫米。受季风气候控制,降水年内分配不均。5~10月为丰水期,占全年径流量的84%。最大洪峰流量5250立方米每秒,常出现于7月;最小流量仅为42立方米每秒,常出现于4月。洪枯流量变幅达125倍。径流年际变化较小。因流域地势起伏大,植被遭受破坏,水土流失严重,河流悬移质泥沙含量达2.40千克每立方米。

二、生态

(一)概况

红水河浮游植物总计0.29毫克每升,其组成包括:硅藻81.10%,绿藻16.20%,蓝藻0.60%,甲藻1.80%,金藻、黄藻0%,裸藻0.30%。浮游动物总量为387.62毫克每升,微生物量为0.0488毫克每升,其种类组成包括:原生动物21种,轮虫7种,枝角类13种,桡足类6种,合计47种。主要经济鱼类为青鱼、草鱼。

红水河流域农业生产以粮为主,粮食生产用地约占全部耕地面积的70%。上游多种玉米,下游以水稻为主。经济作物有甘蔗、油料、水果等。红水河流域农业分为以下两种区域。

(1)下游的平原和丘陵梯地,适宜种植水稻。红水河流域现有耕地面积2104.82万亩,主要集中在干流都安以下的沿河两岸台地及各支流两岸,都安以上耕地面积较少,仅有零星分布。

(2)上游的山区。流域上游为高山区,林业资源比较丰富,广西境内林地面积为1983.70万亩。上游的山区又分为三种情况:①低山区(中丘区),一般海拔在500~800米之间,少数在300米左右,多分布于中山区边缘、红水河及其支流沿岸和盆地周围,坡度较缓,土壤条件较好,宜粮宜林宜果,在低山断裂的相交处形成开阔的山谷和盆地,水土条件好,光照也比较充足,适宜水稻种植;②中山区(高丘区),坡陡,日照短,耕地少且分散,属红壤、黄壤和黏性土质,土层较厚,气候温和湿润,仍以水稻、玉米种植为主,旱谷、小米、豆类为辅;③岩峰区(岩峰丛洼地),石山高大,山峰林立,连绵不绝,大小洼地星罗棋布,深嵌在群山之中,地面缺少河系,地下水埋藏很深。多数洼地干旱缺水,人畜饮水困难,少数洼地易旱又易涝,只能在底部和四壁种些耐旱农作物,不适宜水稻种植。

广西隆林县田园风光

(二)南盘江

浮游植物总计1.89毫克每升,其组成包括:硅藻79.90%,绿藻12.50%,蓝藻1.20%,甲藻3%,金藻、黄藻2.70%,裸藻0.70%。

南盘江主要经济鱼类包括:青鱼,草鱼,鳡鱼,曲靖白鱼,刺鲃,云南倒剑鲃,南方白甲鱼,小口白甲鱼,瓣结鱼,桂华鲮,卷口鱼,唇鱼,宜良墨头鱼。

南盘江上游河谷开阔,耕地连片,又有江水灌溉之惠,是滇东粮食主产地。

(三)北盘江

浮游植物总计0.10毫克每升,其组成包括:硅藻80.90%,绿藻12.30%,蓝藻0.10%,甲藻2.60%,金藻、黄藻0.10%,裸藻0.40%。浮游动物总量为1323.50毫克每升,微生物量为0.2145毫克/升。浮游动物种类组成包括:原生动物17种,轮虫21种,枝角类5种,桡足类9种,合计52种。

贵州省贞丰县千年古榕

河谷气候炎热,适宜甘蔗、柑橘、芭蕉、紫胶等经济作物生长。流域内布依、苗、彝等少数民族聚居集中。

三、水力资源

(一)概况

红水河流域处在云贵高原向华南丘陵低地的过渡带上,河床深切,坡度大,河水湍急,是广西水力资源最集中的区域,资源量占广西水力资源总量的70%以上,可以开发10个梯级水电站。

广西东兰县境内的红水河第一弯

红水河流域(蔗香双江口以下)水力资源理论蕴藏量10兆瓦及以上的河流共54条,其中一级支流26条,二级支流23条,三级支流4条。区域水力资源技术可开发量为12146兆瓦、521亿千瓦时,其中干流为10932兆瓦、463.73亿千瓦时,分别占区域总量的90%和89%;支流为1214兆瓦、57.27亿千瓦时,分别占区域总量的10%和11%。区域水力资源经济可开发量为12026.70兆瓦、515.09亿千瓦时,其中干流为10932兆瓦、463.72亿千瓦时,分别占区域总量的91%和90%;支流为1094.70兆瓦、51.36亿千瓦时,分别占区域总量的9%和10%。已经、正在开发量为8192.20兆瓦、335.34亿千瓦时。

红水河流域可开发的水力资源中,有大型水电站7座,总装机容量占技术可开发量的比重高达88.40%;中型水电站2座,占2.50%;而小型水电站虽然有218座,但仅占9.10%。

红水河(从望谟县蔗香双江口至象州县石龙三江口,下同)全长659千米,区间流域面积54870平方千米(不包括南盘江和北盘江流域面积),年平均径流量为696亿立方米(来宾迁江水文站)。天然落差762米,平均坡降每千米为0.676米。其中天生桥至纳贡段河长14.50千米,集中落差达181米,平均每千米落差约13米,最大落差每千米达50米。黔江出口处多年平均流量为4100立方米每秒,多年平均年径流量为1360亿立方米,占珠江流域年径流量的39%,相当于黄河的两倍。充沛的水量,巨大的天然落差,使红水河为人类造福提供了得天独厚的条件。自上游南盘江天生桥(一级)电站正常蓄水位785米,至下游大藤峡枯水位23米,落差高达762米。全河段可建设10个梯级水电站,可开发水力资源1108万千瓦,年发电量600多亿千瓦时,为我国水电资源的富矿。

(二)南盘江

南盘江水力资源丰富。南盘江流域水力资源理论蕴藏量10兆瓦及以上的河流为41条,其中一级支流28条、二级支流11条、三级支流1条。理论蕴藏量为6419.70兆瓦,其中干流为3617.20兆瓦,支流为2802.50兆瓦。单站装机容量0.50兆瓦及以上的技术可开发水电站共117座,总装机容量5110兆瓦,年发电量257.04亿千瓦时。经济可开发水电站共116座,总装机容量5030兆瓦,年发电量252.73亿千瓦时。已开发、正在开发和可开发水电站共87座,总装机容量为4380.10兆瓦,年发电量221.08亿千瓦时。

南盘江在黄泥河河口的水位高程为780米,至大藤峡坝址枯水水位高程降至23.50米,总落差达756.50米。南盘江干流云南境内已建成的主要水力发电站有:柴石滩水电站(6万千瓦)、陆良大跌水电站(2.40万千瓦)、古宁水电站(4000千瓦)、沾益天生坝水电站(3220千瓦)等。在建的有云鹏水电站(18万千瓦)和弥勒雷打滩水电站(10.80万千瓦)等。南盘江支流水能主要集中在黄泥河上,已建成的鲁布革水电站为黄泥河下游规模最大的一座梯级水电站,装机容量60万千瓦。南盘江下游已建成投产的梯级水电站有天生桥一级水电站(120万千瓦)、天生桥二级水电站(132万千瓦)、平班水电站(40.50万千瓦)。

南盘江畔的水车

(三)北盘江

北盘江流域水力资源丰富,水力资源理论蕴藏量10兆瓦及以上河流共28条,其中一级支流16条、二级支流9条、三级支流2条。全流域水力资源理论蕴藏量3552.60兆瓦,技术可开发电站119座,装机容量3871兆瓦,年发电量164.75亿千瓦时。经济可开发水电站共65座,总装机容量3680.10兆瓦,年发电量154.39亿千瓦时。已经、正在和可开发水电站共32座,总装机容量269.30兆瓦,年发电量14.52亿千瓦时。其中干流蓄能1614兆瓦,可进行11个梯级开发,并有多处优良水力坝址。

北盘江流域水电站规模适中,水库淹没相对较小,水力资源开发条件较好,且主要集中于干流中下游河段。水力资源开发以大中型水电站为主,总装机占可开发装机的80%以上。光照水电站为流域内最大的水电站,装机容量占流域水力资源技术可开发装机的23.60%,为流域内唯一具有多年调节性能的水电站。