州河?xùn)|林水文站年徑流系列一致性分析

冉龍才

摘 要：近年來隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，人類活動(dòng)對(duì)河川徑流的影響越來越大，首先河道外引用消耗的水量不斷的增加，直接造成河川徑流量的減少，水文站實(shí)測徑流已不能代表天然情況。其次，由于水利工程的建設(shè)與運(yùn)用，在一定程度上改變了徑流的時(shí)空分布特征，使水文站的實(shí)測徑流資料的一致性在一定程度上受到了影響。在水文資料使用時(shí)，采用的資料系列應(yīng)具有代表性、可靠性和一致性。當(dāng)流域內(nèi)人類活動(dòng)明顯影響資料的一致性時(shí)，應(yīng)將資料通過換算或修正到統(tǒng)一的基礎(chǔ)上，使其具有一致性，一般要求統(tǒng)一到現(xiàn)狀下墊面條件。現(xiàn)以渠江州河的東林水文站為例，對(duì)該站1954年至2010年的實(shí)測徑流系列資料進(jìn)行一致性分析與修正。

關(guān)鍵詞：水利工程；徑流；研究分析

1 流域基本情況

東林水文站是州河控制站，屬國家一類精度站，該站設(shè)立于1954年7月，集水面積6462km2， 1991年以前流域內(nèi)無大中型水利工程，只有近百座小水利對(duì)州河的天然徑流無影響，資料系列一致。1991年該站上游11km處江口電站建成發(fā)電，該電站屬于大（二）型水庫，中型電站，總庫容2.77億m3，死庫容0.73億m3，發(fā)電引水流量74.5m3/s，電站運(yùn)行方式設(shè)計(jì)為年調(diào)節(jié)，實(shí)際多年運(yùn)行為季調(diào)節(jié)方式。由于該電站建成后，庫區(qū)的水位上升，水面增大，使庫區(qū)的蒸發(fā)和滲漏量增大，為農(nóng)業(yè)灌溉和城鎮(zhèn)生活引用水提供了方便和可能，庫區(qū)的用水量和耗水量都有所增加，使東林水文站的徑流資料受到了一定的人為影響。

2 東林水文站年徑流一致性分析計(jì)算

2.1 東林水文站年徑流一致性分析判斷

以東林水文站以上流域累積年平均降水量與東林水文站累積年徑流深建立東林水文站降雨徑流雙累積相關(guān)圖（見圖1），由該圖可見該站在1991年以前關(guān)系較好，呈單一直線無轉(zhuǎn)折，其斜率為1.543，說明該站1991年以前的徑流資料一致性較好，基本無人為影響；在1991年以后該關(guān)系線出現(xiàn)了轉(zhuǎn)折，但其1991年至2010年關(guān)系較好，并另呈一直線，其斜率為1.702，較 1991年以前略為偏大，說明東林水文站在1991年至2010年徑流資料基本一致，只是在該時(shí)期其徑流系數(shù)與1991年以前相比略有減小，即東林水文站年徑流資料一致性在1991年后發(fā)生了變化，其資料必須進(jìn)行一致性修正。

2.2 東林水文站年徑流一致性分析計(jì)算

建立東林水文站斷面以上流域平均年降水量與年徑流量相關(guān)圖進(jìn)行資料的一致性分析，由圖2可以看出，江口電站運(yùn)行前和運(yùn)行后，流域平均年降水量與年徑流相關(guān)點(diǎn)據(jù)有明顯不同的點(diǎn)群趨勢，可以認(rèn)為1955～1990年和1991～2010年組成的系列需要進(jìn)行一致性修正。根據(jù)《建設(shè)項(xiàng)目水資源論證導(dǎo)則（試行）》（SL/Z322-2005）的要求，首先按照兩個(gè)系列的點(diǎn)群分布，分別繪制其年降水與年徑流關(guān)系曲線，再根據(jù)繪制的關(guān)系曲線查算不同年降水量的徑流深，并計(jì)算其衰減率和修正系數(shù)（見表1），最后按表1中的修正系數(shù)和逐年降水量修正1955～1990年各年相應(yīng)的天然年徑流量。使其與電站運(yùn)行后的資料一致。該系列基本反映1991年后的下墊面條件的天然年徑流系列，良好的反應(yīng)了州河現(xiàn)狀的來水情況。

2.3 一致性修正前后成果比較

用東林水文站經(jīng)修正后的1955～1990年的年徑流資料與1991～2010年的年徑流資料組成具有一致性較好的資料系列，與東林水文站未作一致性修正的年徑流資料系列，分別進(jìn)行頻率計(jì)算，采用數(shù)學(xué)期望公式：Pm=[m/（n+1）]×100%計(jì)算經(jīng)驗(yàn)頻率，采用P-Ⅲ型確定統(tǒng)計(jì)參數(shù)，分別求得東林水文站各系列年平均流量成果（見表2）。各系列年平均流量頻率曲線（見圖3、圖4）。

由上表可見，江口電站的運(yùn)行對(duì)東林水文站年平均流量的影響在豐水時(shí)較小，在平水年對(duì)東林的年平均流量的影響也不大，在5%～7%之間。但在枯水年和特枯水年的影響較大，其影響可使東林水文站年平均流量減小19.9%。

3 結(jié)束語

人類活動(dòng)影響，特別是在流域內(nèi)有大的水利工程時(shí)，其對(duì)該流域徑流的影響較大，特別是在枯水年和特枯年更加突出。因此，在進(jìn)行水文計(jì)算時(shí)，其水文資料必須進(jìn)行一致性分析和還原，以保證其水文計(jì)算成果的合理和可靠。