李新　李英晶　田長(zhǎng)濤

摘 要：天然河道的河川基流量是指由地下水補(bǔ)給河流的水量，一般代指河流的枯水期或某一較低水位級(jí)下的流量。山丘區(qū)河川基流量一般占該區(qū)域地下水資源的較大部分，由于山丘區(qū)地下水資源量不易精確求得，目前常以計(jì)算河川基流量的方法來間接估算山丘區(qū)地下水資源量。因測(cè)站基流量分析計(jì)算比較繁瑣，在分析某一河流的多年平均基流量時(shí)一般通過建立代表年份的基流與實(shí)測(cè)徑流的曲線建立關(guān)系式來逐年計(jì)算非代表年份的基流量。文章通過對(duì)呼蘭河鐵力站采用不同曲線類型來建立基流-徑流關(guān)系公式，并通過實(shí)際檢驗(yàn)對(duì)比，分析出最適合該站的基流-徑流關(guān)系公式并對(duì)關(guān)系式的使用條件和注意事項(xiàng)進(jìn)行了說明。

關(guān)鍵詞：鐵力站；河川徑流量；基流量；關(guān)系曲線；對(duì)比分析；精度檢驗(yàn)

1 河川基流介紹

河川基流從寬泛的角度來說是指天然河道中由地下水補(bǔ)給的河道地表徑流，其包含于水文測(cè)站測(cè)得的地表徑流之中，不由大氣降水直接補(bǔ)給，而是通過河床透水層與地下水進(jìn)行水量交換。河川基流量占山丘區(qū)地下水資源絕大部分，目前仍以山丘區(qū)基流量來計(jì)算并代表其一部分地下水資源量。目前還無法準(zhǔn)確通過監(jiān)測(cè)地下水補(bǔ)給量來測(cè)得河川基流量，只有通過分割實(shí)測(cè)地表徑流來粗略求出。分割地表徑流常用平割和斜割兩種方法，平割法是對(duì)地表徑流過程線定出一個(gè)固定流量值，該值以下即為基流量。平割法的具體分割值確定方法不一，在計(jì)算年內(nèi)豐水期基流量時(shí)可以根據(jù)河流具體情況采用月最小流量值、各月最小流量的均值或各月中的最小月平均流量，在計(jì)算精度要求不高時(shí)可以采用這種簡(jiǎn)便的平割法來分割基流。斜割法是指通過某站已有綜合退水曲線分析成果來確定地表經(jīng)流過程的基流分割點(diǎn)。一般情況下，測(cè)站綜合退水曲線與實(shí)際徑流過程線退水部分的交叉點(diǎn)既為基流分割點(diǎn)，在長(zhǎng)歷時(shí)基流分割時(shí)往往有多個(gè)基流分割點(diǎn)，連接各基流分割點(diǎn)后，分割點(diǎn)連線和其余徑流過程線以下部分既為基流過程。北方河流冰期徑流基本完全是地下水補(bǔ)給，因此這一時(shí)期的河川徑流量可以認(rèn)為等于基流量，需要進(jìn)行分割的只是豐水期徑流部分。

2 鐵力站基流-徑流關(guān)系分析

在計(jì)算年度地下水資源量時(shí)，基流分割計(jì)算需畫出測(cè)站斷面年內(nèi)徑流過程線并利用綜合退水曲線選擇適當(dāng)退水段確定基流分割點(diǎn)，然后逐段計(jì)算基流量，計(jì)算工作量較大，不適合用來逐年計(jì)算多年、多站基流量。實(shí)際工作中多采用選擇一些典型年份來逐年計(jì)算測(cè)站年基流量，然后通過建立測(cè)站基流-徑流關(guān)系來推求其余年份的基流量。經(jīng)分析確定選擇鐵力站1965-2000年期間包括不同時(shí)期豐、平、枯水年份共計(jì)20年的逐日平均流量過程線，利用綜合退水曲線進(jìn)行基流分割并求出逐年基流量，建立逐年基流量與對(duì)應(yīng)徑流量關(guān)系圖。由圖3可以看出，點(diǎn)據(jù)成一定的函數(shù)關(guān)系分布，現(xiàn)按四種函數(shù)關(guān)系對(duì)比分析，關(guān)系式由軟件自動(dòng)生成，分別為：（1）對(duì)數(shù)函數(shù)關(guān)系，y=2.3271ln（x）-0.8，式中y為年基流量，x為對(duì)應(yīng)徑流量（下同）；（2）多項(xiàng)式關(guān)系，y=-0.0113x2+0.5427x-0.2394；（3）線性關(guān)系，y=0.3353x+0.4402；（4）冪函數(shù)關(guān)系，y=0.4333x0.9594。利用以上各關(guān)系式對(duì)鐵力站2003-2012年基流量進(jìn)行檢驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)值以綜合退水曲線分割法為準(zhǔn)，檢驗(yàn)結(jié)果見表1。由表1可知，各關(guān)系式在計(jì)算結(jié)果上相差較大，在不同數(shù)量級(jí)上各有誤差偏大或偏小的情況，從平均誤差上來看，冪函數(shù)法和多項(xiàng)式法誤差較小，比較適合用在該站進(jìn)行基流計(jì)算。

3 結(jié)束語(yǔ)

測(cè)站河川基流量計(jì)算是山丘區(qū)地下水資源量分析論證的重要內(nèi)容之一，選定合適的基-徑關(guān)系對(duì)計(jì)算測(cè)站基流量可以起到事半功倍的作用。從相關(guān)文獻(xiàn)分析成果看，山丘區(qū)測(cè)站基-徑關(guān)系多數(shù)呈對(duì)數(shù)函數(shù)分布，但個(gè)別站也存在一定的特殊性，這可能和測(cè)站特性以及代表檢驗(yàn)資料系列的選擇有一定的關(guān)系。建議在實(shí)際工作中，在條件允許的情況下對(duì)測(cè)站基-徑關(guān)系點(diǎn)據(jù)進(jìn)行多函數(shù)對(duì)比分析，選擇最佳關(guān)系式來進(jìn)行基流-徑流關(guān)系換算。隨著資料系列的延長(zhǎng)，應(yīng)對(duì)關(guān)系式及時(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)，不應(yīng)始終延續(xù)不變地使用，另外不同測(cè)站的基-徑關(guān)系函數(shù)類型也可能不同不建議直接移用。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：李新（1980-），女，黑龍江鐵力市人，工程師。

李英晶（1979-），女，黑龍江鐵力人，工程師。

田長(zhǎng)濤（1969-），男，黑龍江伊春人，高級(jí)工程師。