摘 要:對(duì)流域徑流規(guī)律特性分析研究是流域水資源開(kāi)發(fā)利用工作的重要前提內(nèi)容之一。文中以湯旺河左岸支流西南岔河為例,按照當(dāng)前常用的徑流特征分析方法,對(duì)流域內(nèi)兩個(gè)代表站從徑流的地區(qū)組成、年內(nèi)分配和年際變化特征幾個(gè)方面進(jìn)行了計(jì)算分析。概括性地提出了流域徑流變化規(guī)律特征,即徑流年內(nèi)分配不均,年際間變化較大,歷年徑流演變趨勢(shì)整體上趨于減少等特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:西南岔河流域;年徑流量;特征分析;年內(nèi)分配;年際變化
前言
西南岔河為湯旺河下游右岸第一大支流。流域范圍在東經(jīng)128°35′~129°25′,北緯46°35′~47°18′之間,流域面積2757km2,屬典型的山溪性河流。河流發(fā)源于鐵力市小城墻砬子西北1149高地,流經(jīng)伊春市朗鄉(xiāng)林業(yè)局和帶嶺、南岔兩個(gè)區(qū),河流全長(zhǎng)121km,河寬80~180m。流域地處湯旺河下游,東臨湯旺河,南與巴蘭河接壤,西與呼蘭河上游流域毗連,北與伊春河流域搭界。流域呈西南東北走向,地勢(shì)西高東低,地貌屬小興安嶺山地,多丘陵和高山,平均海拔300~500m。西南岔河主要支流有半圓河、永翠河、木曾河、石頭河等。
1 徑流來(lái)源
大多數(shù)河流徑流主要來(lái)源于降水,一般河流的徑流主要由融冰徑流、融雪徑流、降雨徑流和地下徑流分別組成。靠降水補(bǔ)給的河流,徑流量主要受氣候及自然地理的影響,在閉合流域,正常徑流量Y0=正常降水量X0減去正常蒸發(fā)量Z0,即:Y0=X0-Z0。西南岔河流域以降雨徑流來(lái)源為主,地下徑流、融雪徑流和融冰徑流次之。
2 徑流地區(qū)組成
由降雨形成的徑流地區(qū)分布與降雨的地區(qū)分布基本一致,年徑流深得分布受氣候、降水、地形、地質(zhì)等條件的綜合影響,既有地帶性變化和垂直變化,也有局部地區(qū)的特殊變化。分析徑流地區(qū)組成時(shí)一般選擇流域內(nèi)若干水文控制站,統(tǒng)計(jì)相同系列年限或時(shí)段的徑流量均值,上游站與流域出口徑流比例即為徑流的地區(qū)組成。表1為西南岔河流域的徑流地區(qū)組成,從中可以看出,流域控制站之間降雨量差異較小,帶嶺站徑流地區(qū)組成占比較小,但單位面積產(chǎn)水量略高于南岔站。
3 徑流年內(nèi)分配及年際變化
3.1 年內(nèi)分配分析
在河流水資源規(guī)劃和水利工程設(shè)計(jì)中,年內(nèi)徑流分配在實(shí)用方面有重要作用,尤其對(duì)水庫(kù)庫(kù)容設(shè)計(jì)影響顯著。徑流年內(nèi)分配分析一般采用水文測(cè)站的年內(nèi)分配百分比方式表示,具體作法為:先統(tǒng)計(jì)分析范圍內(nèi)各站實(shí)測(cè)年份的徑流時(shí)段內(nèi)占全年徑流量的百分比,然后統(tǒng)計(jì)各年各時(shí)段百分比的平均數(shù),即可得出某站各時(shí)段的年內(nèi)平均分配,見(jiàn)表2。
3.2 年際變化分析
河川徑流年際之間的變化取決于大氣降水的年際變化,其次受徑流補(bǔ)給類型、地貌、地質(zhì)條件影響。年徑流變化規(guī)律分析主要從成因和統(tǒng)計(jì)規(guī)律兩個(gè)方面進(jìn)行,因成因分析法面臨的問(wèn)題比較繁雜,目前多以統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析其變化規(guī)律。一般來(lái)說(shuō),年徑流量是一種隨機(jī)變量,年徑流的統(tǒng)計(jì)特征包括隨機(jī)性、趨勢(shì)性和周期性。年徑流的隨機(jī)特征一般通過(guò)對(duì)年徑流的特征值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
從表3可以看出,流域上游支流帶嶺站徑流Cv值和徑流年際極值比略小于下游南岔站,但兩站的Cv值和徑流極值比相對(duì)其他流域來(lái)說(shuō)均較高。以各站年徑流量與多年平均徑流量的比值Ki來(lái)反映年徑流變率,其年變率過(guò)程線可以看出徑流年際變化的周期性。從圖1可知,兩站年徑流豐枯變化較頻繁,豐枯水年數(shù)基本一致。
年徑流特征值隨時(shí)間而存在一定規(guī)則的變化稱為趨勢(shì),本次采用滑動(dòng)平均法來(lái)分析流域徑流演變趨勢(shì)?;瑒?dòng)平均法是通過(guò)選擇合適的滑動(dòng)年限k值,使序列高頻震蕩的影響得以弱化,據(jù)此研究序列的趨勢(shì)變化規(guī)律。為消除年徑流系列周期性的影響,一般選用與系列周期相近的年數(shù)作為k值。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)研究成果,太陽(yáng)黑子活動(dòng)與年徑流關(guān)系密切,其變化周期約為11年左右。因此,為方便起見(jiàn),對(duì)年徑流取11年進(jìn)行滑動(dòng)平均,從圖2可見(jiàn)流域年徑流近期呈增加趨勢(shì),但整體略呈減少趨勢(shì)。
4 結(jié)束語(yǔ)
經(jīng)分析,流域徑流以降雨補(bǔ)給為主要來(lái)源,徑流年際變化周期與降雨變化周期一致。徑流年際變化波動(dòng)較大,極值比較高,流域徑流近期呈增加趨勢(shì),整體略呈減少趨勢(shì)。流域徑流年內(nèi)分配差異較大,汛期6月至9月來(lái)水量約占全年徑流70%左右,符合我國(guó)北方河流的徑流年內(nèi)分配特征。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介:栗彥博(1972,1-),男,內(nèi)蒙古豐鎮(zhèn)人,工程師。