劉 蕾

（四川省雅安水文水資源勘測(cè)局，四川 雅安 625000）

我國大部分地區(qū)連續(xù)最大幾個(gè)月的降水量達(dá)到全年的70%，南方達(dá)到60%左右，華北平原和遼寧沿?？蛇_(dá)到80%左右。一年中除了雨季，河川徑流進(jìn)入到枯水時(shí)期。我國水資源的分布，除了來水的時(shí)間分布不均，還有空間分布不均，所以按照技術(shù)、經(jīng)濟(jì)可行的開發(fā)原則，以及河道內(nèi)生態(tài)需配置要求，我國河道外最大可用水量為7896億m2，其中不能有效控制和利用的洪水量占地表水資源的40%。而地表水資源可利用量占地表水資源總量的28%，其中最小生態(tài)用水占地表水資源的32%，水資源利用效率不高；加之水資源開發(fā)利用不均衡，水資源供需矛盾突出仍然是我國可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸[1]。隨著工業(yè)化、城市化的深入推進(jìn)，以及全球氣候持續(xù)惡化等突出問題，合理調(diào)度水資源強(qiáng)化水資源節(jié)約尤為重要，枯水季節(jié)河流徑流預(yù)報(bào)已愈來愈顯示出其重要性。

枯季徑流主要來源是流域蓄水的泄出和枯季降水量,以地下蓄水量補(bǔ)給為主，且前者占相當(dāng)大的比例。流域前期降水與流域蓄水量的大小有關(guān)，如果前期降水充沛，則流域蓄水量大,河流在枯水期得到流域蓄水量補(bǔ)給就大。枯季降水除消耗于蒸發(fā)損失外，一部分則成為地表徑流匯入河網(wǎng)，其余一部分滲入地下補(bǔ)給地下蓄水量[2]。徑流的地面蓄水消退水快，退水曲線坡度陡，每次退水規(guī)律都各有不同，然而地下蓄水的消退是相對(duì)穩(wěn)定和退水需要的時(shí)間長(zhǎng)，所以退水曲線坡度緩慢，地下蓄水消退的規(guī)律是每次基本一致的。所以當(dāng)出現(xiàn)同一個(gè)流域的各次的退水曲線是可以重合的，那說明進(jìn)入了地下蓄水消退[3]?？菁緩搅髦饕怯闪饔蛐钏肯诵纬?，它的預(yù)報(bào)常用的方法有：退水公式，前期河網(wǎng)蓄水量，前后期流量相關(guān)法等。

本文主要運(yùn)用退水公式法作為寶興縣推求枯季徑流消退期的預(yù)報(bào)方案。

1 退水曲線

地面蓄水消退的特點(diǎn)是退水快，退水曲線坡度陡，各次退水規(guī)律不一致;而地下蓄水的消退則相對(duì)穩(wěn)定，退水慢，退水曲線坡度較緩，退水規(guī)律各次基本一致。這表現(xiàn)為同一個(gè)流域的各次地下地下水退水曲線是可以重合的

假定流域蓄水量S與流域Q是線性關(guān)系，在退水期無降水補(bǔ)給階段，流域水量平衡方程為：-Q=dS/dt

以 S=KQ 代入，得：dQ/Q=-1/Kdt。

讓△t=1，e-△t/k=kr，方程式為：Qt+1=kr*Qt；

式中Q0為開始退水時(shí)刻的流量，Qt為開始退水t時(shí)刻流量；K 為蓄瀉系數(shù)；kr為消退系數(shù)，kr＜1。

①和②是常見的退水?dāng)?shù)學(xué)模型。

在③式中，取時(shí)間步長(zhǎng)為1，用有限差表示，公式變形為：

⑥和⑤為分?jǐn)?shù)關(guān)系形式退水模型，它與①和③一樣，只要有實(shí)測(cè)退水流量資料求得參數(shù)，就可以作為推求枯季徑流消退期的預(yù)報(bào)方案。

退水曲線是通過歷史實(shí)際流量系列變化規(guī)律來進(jìn)行預(yù)報(bào)的方法,將來枯水期徑流量可能與某一年的枯水期徑流量有某種相似?？梢圆捎玫湫湍攴ㄟx取徑流數(shù)據(jù)來建立退水規(guī)律的模型。

2 求參數(shù)做預(yù)報(bào)

利用歷史狀態(tài)徑流模式的1987~2017年水文資料選取特大旱情年的流量資料。在流域出口寶興站實(shí)測(cè)流量資料中選擇地表徑流終止后無降水補(bǔ)給及人類活動(dòng)影響的若干自然退水過程。增加△t移動(dòng)，取各線尾部將可能重合的位置做下包線為實(shí)測(cè)過程綜合得到的標(biāo)準(zhǔn)退水線。標(biāo)準(zhǔn)退水線反映了地下蓄水的消退規(guī)律如圖1。

圖1 退水過程的綜合曲線

假定流域蓄水量S與流域Q是線性關(guān)系，通過標(biāo)準(zhǔn)退水線，推求k或a如表1。

3 結(jié)語

通過目前我國嚴(yán)峻的水資源現(xiàn)狀，為滿足供水需要，將洪、枯水預(yù)報(bào)分別制定方案為地方經(jīng)濟(jì)文化多元化發(fā)展提供的可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。并且在我國自然條件決定了水旱災(zāi)害是威脅國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的主要自然災(zāi)害，所以枯季徑流預(yù)報(bào)尤為重要。本文實(shí)例介紹了枯季徑流規(guī)律和預(yù)報(bào)辦法，為城市供水及水資源合理配制提供服務(wù)。

表1 退水公式參數(shù)推求表

[1]白成都.加強(qiáng)防汛抗旱工作中水情預(yù)報(bào)的措施[J].科技展望,2016,26(29):312.

[2]毛天旭,王根緒.基于逐月退水系數(shù)的三江源枯季徑流特征分析[J].長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境,2016,25(07):1150-1157.

[3]羅賢,何大明,季漩,等.近50年怒江流域中上游枯季徑流變化及其對(duì)氣候變化的響應(yīng)[J].地理科學(xué),2016,36(01):107-113.