石 月，田長(zhǎng)濤

(1.綏化水文局，黑龍江 綏化 152053；2.伊春水文局，黑龍江 伊春 153000)

伊春地區(qū)地表徑流特性計(jì)算分析

石 月1，田長(zhǎng)濤2

(1.綏化水文局，黑龍江 綏化 152053；2.伊春水文局，黑龍江 伊春 153000)

山丘區(qū)地表徑流量是區(qū)域水資源的主要組成部分，分析其多年平均儲(chǔ)量、地域分布及年內(nèi)、年際變化特征對(duì)指導(dǎo)區(qū)域水資源評(píng)價(jià)和開發(fā)利用工作都具有重要實(shí)用價(jià)值。根據(jù)伊春市行政區(qū)內(nèi)各水文站實(shí)測(cè)徑流資料，以各基本行政區(qū)域?yàn)榉治鰡卧?，?duì)伊春市多年平均年徑流量的數(shù)量、分布及變化規(guī)律特征進(jìn)行了計(jì)算分析。利用年徑流頻率曲線得出了區(qū)域各主要代表站在不同頻率下的年徑流量設(shè)計(jì)值。

伊春地區(qū)；年徑流量；年際變化；年內(nèi)分配；設(shè)計(jì)頻率

區(qū)域河川徑流量包括地表水和河川基流量，是區(qū)域水資源總量的重要組成部分，也是研究區(qū)域水資源時(shí)空變化的基本依據(jù)。

在大多數(shù)情況下，區(qū)域河川徑流量的計(jì)算是針對(duì)非完整流域而言的。特定的基本行政分區(qū)分布在流域之中，區(qū)域河川徑流量的計(jì)算需要計(jì)算該區(qū)域多年平均年徑流量和不同頻率的年徑流量，同時(shí)需要研究河川徑流量的年內(nèi)分配和年際變化規(guī)律等。根據(jù)區(qū)域的氣候及下墊面條件，綜合考慮氣象、水文站點(diǎn)的分布、實(shí)測(cè)資料年限與質(zhì)量等情況，區(qū)域河川徑流量可采用代表站法、等值線法、年降水徑流關(guān)系法、水熱平衡法等來計(jì)算[1]。

1 計(jì)算區(qū)域劃分和資料選用及處理

伊春市呈狹長(zhǎng)區(qū)域，各流域下墊面條件類似，均屬山區(qū)河流。以全市各行政區(qū)為基本計(jì)算單元，各單元分屬3個(gè)較大流域范圍內(nèi)，即小興安嶺北坡黑龍江干流區(qū)流域、湯旺河流域和呼蘭河上游流域。上述各流域內(nèi)共有水文站11處，實(shí)際使用徑流資料年限統(tǒng)一為1965—2011年，其中對(duì)黑龍江干流流域的結(jié)烈河站和呼蘭河流域的橫太山站徑流資料進(jìn)行了插補(bǔ)延長(zhǎng)。因分析區(qū)域內(nèi)社會(huì)各項(xiàng)用水占比不到全區(qū)年徑流總量的5%，所以省略了對(duì)徑流資料進(jìn)行還原計(jì)算[2]。

2 區(qū)域徑流量計(jì)算

全市各分區(qū)多年平均徑流量采用代表站面積倍比法和徑流深等值線圖量算法分別計(jì)算，最終選用二者的平均值。全市多年平均徑流深及Cv值等值線圖根據(jù)選用的代表站實(shí)測(cè)值并參考大范圍已刊印相關(guān)圖集成果繪制。徑流深整體分布呈現(xiàn)南高北低趨勢(shì)，高值區(qū)在呼蘭河上游流域與永翠河、伊春河上游流域交界處。低值區(qū)位于黑龍江干流區(qū)嘉蔭縣區(qū)域內(nèi)。年徑流深Cv值高值區(qū)位于鐵力市，低值區(qū)位于湯旺河流域，高低值區(qū)域相差幅度較小，在0.37～0.74[3]。

3 全市徑流量年內(nèi)、年際變化特征

3.1 年徑流設(shè)計(jì)頻率分析

選擇烏云河?xùn)|風(fēng)站、永翠河帶嶺站、呼蘭河鐵力站為代表站，分別計(jì)算各站不同設(shè)計(jì)頻率的年徑流量，用矩法計(jì)算統(tǒng)計(jì)參數(shù)，采用皮爾遜III型頻率曲線適線，計(jì)算結(jié)果見表3。

3.2 年徑流年際變化分析

由圖3、圖4可見，各代表站年徑流量年際間豐枯變化頻繁，極值比最大為11.7(東風(fēng)站)，最小為5.0(帶嶺站)，各站豐枯變化周期相似，大周期約25 a(1973—1998年)，小周期約15 a。

表1 徑流代表站分布及資料選用情況統(tǒng)計(jì)表

表2 全市及各分區(qū)多年平均年徑流量計(jì)算成果表

圖1伊春市多年平均年徑流深等值線圖

圖2 伊春市多年平均年徑流量Cv等值線圖

表3 伊春市各代表站年徑流量設(shè)計(jì)頻率計(jì)算成果表

圖3代表站歷年年徑流量過程線圖

圖4代表站年徑流量模比系數(shù)差積曲線圖

3.3 徑流年內(nèi)變化分析

典型年選擇標(biāo)準(zhǔn)為:豐水年P(guān)=20%,平水年P(guān)=50%,枯水年P(guān)=80%。從實(shí)測(cè)資料中選擇典型年時(shí)要考慮：

1)典型年水量與設(shè)計(jì)頻率相應(yīng)的水量相近。

2)選擇對(duì)工程不利的年內(nèi)分配年份作為典型年(1—3月,5—6月城鎮(zhèn)和灌溉供水最小,6—9月汛期水量最大)[4]。

采用年水量控制同倍比縮放法來計(jì)算設(shè)計(jì)頻率徑流的年內(nèi)分配。具體步驟為：

1)經(jīng)過頻率計(jì)算得出某站相應(yīng)頻率的年水量。

2)從實(shí)測(cè)資料中選出幾個(gè)接近設(shè)計(jì)頻率的年份，分別按縮放比k，來進(jìn)行年月平均流量縮放，k=Q設(shè)計(jì)年平均流量/Q實(shí)測(cè)某年平均流量。

3)選擇縮放后最接近上述要求的典型年份。由表4可見，各代表站徑流年內(nèi)分配主要集中在6—9月，約占70%，1—3月徑流最小，平均占比不足1%。

表4 代表站不同頻率設(shè)計(jì)年徑流年內(nèi)分配情況統(tǒng)計(jì)表

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，伊春市地表年徑流總量多年均值約為82.4 億 m3，單位面積水量南部地區(qū)高于北部地區(qū)，極值比為2.18。徑流年際變化頻繁數(shù)值相差懸殊，具有豐枯演變周期，徑流年內(nèi)分配不均，主要集中在汛期6—9月份，枯水期出現(xiàn)在每年的1—3月，水量年內(nèi)占比不足1%。由于分析區(qū)域內(nèi)水文站點(diǎn)和可參考資料較少，勾繪徑流深等值線任意性較大，計(jì)算徑流結(jié)果存在一定的誤差，本文所列分析成果僅供參考。

[1]金光炎.水文水資源隨機(jī)分析[M].北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，1992：71-75.

[2]黑龍江省水利廳.黑龍江省水文圖集[M].哈爾濱：黑龍江省水利廳，1996：54-57.

[3]黑龍江省水文總站.黑龍江省水資源研究[M].哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1991：7-14.

[4]伊春市水務(wù)局.黑龍江省伊春市地下水資源開發(fā)利用規(guī)劃報(bào)告[R].伊春：伊春水務(wù)局，2002.

1007-7596(2014)12-0021-03

2014-10-13

石月(1977-)，女，黑龍江綏化人，工程師；田長(zhǎng)濤(1969-)，男，黑龍江伊春人，高級(jí)工程師。

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