泗交水文站降水與徑流關系分析

史東凱

（山西省水文水資源勘測局，山西 運城 044000）

1 概況

泗交水文站1973年6月設立于泗交河上游支流王家河上，初設時為汛期站，1977年1月改為常年站。站址位于山西省夏縣泗交鎮泗交村，地處中條山迎風面的變質巖地區，是以研究森林石山區暴雨與徑流關系為目的的小流域代表站，見圖1。

圖1 泗交水文站控制流域水系圖

流域北高南低，平均海拔1200 m，裸露巖石多為前震旦紀和奧陶紀變質巖，土層為第四紀紅土加鈣質結核。整個流域為林區，樹種多為松柏、青杠、栓皮櫟和雜木。地質類型基本均為變質巖類，有斷層，地貌：山地占89%，丘陵坡地占11%，土壤覆蓋：沙礫土占89%，粘壤土占11%，植被：針葉林占60%，闊葉林占29%，農作物占11%。

觀測斷面以上河長約8.4 km，流域為狹長型，形狀系數僅0.20，河堤縱坡32‰。由于流域狹窄和縱坡較大，洪水受其影響，漲落變化急劇，屬典型的陡漲陡落型河流。

流域屬中條山高山寒冷濕潤氣候區，多年平均降水量670 mm，多年平均水面蒸發量1100 mm，多年平均風速3.0 m/s，多年平均氣溫12.0，多年平均濕度62%。多年平均汛期（6～9月）降水量占年降水量63%，7～8月降水量占年降水量38%，汛期（6～9月）發生的洪水占多年洪水總數的83%，7～8月發生的洪水占多年洪水總數的77%。

泗交水文站自1973年6月設站以來，實測最大洪水發生于1982年8月2日，洪峰流量29.3 m3/s。調查歷史最大洪水發生于1958年7月17日，洪峰流量為129 m3/s。

2 降水徑流關系分析

2.1 資料選用

選用泗交水文站及配套雨量站（楊家陰、陳家陰、王家河、泗交站）1977～2016年實測徑流、降水資料，進行泗交水文站降水徑流關系分析。

2.2 王家河流域單站年降水頻率分析

最大降水量出現在2011年，最小年降水量出現在1997年，點繪各站年降水量頻率曲線，采用Cs=2Cv適線成果見表1。用年降水量統計參數Cv介于0.24～0.26之間，符合本市降水量的年際變化特征及其在地區上的分布變化規律，變差系數Cv愈大，降水量年際變化愈大。

表1 王家河流域單站年降水量特征值統計表

2.3 降水量的年內分配

搜集楊家陰、陳家陰、王家河、泗交站1977年～2016年單站月、年降水量系列，求得多年平均年內分配見圖2，可見汛期（6～9月）降水量占全年降水量的63%，年內分配不均勻。

圖2 王家河流域年降水量年內分配圖

2.4 泗交站降水徑流關系分析

圖3 泗交站降水徑流關系

由于泗交站控制流域面積較小，人類活動對徑流的影響較小，直接采用泗交站實測徑流系列和降水資料進行降水徑流關系分析。采用網格插值法計算出泗交站控制流域逐年面雨量，結合1977～2016年實測年徑流深系列點繪泗交站降水徑流關系（見圖3），并用指數函數進行擬合，相關系數達到0.81，擬合較好。

3 結論

泗交水文站屬小流域石山森林代表站，通過年降水與年徑流方面分析，可得出：只要知道流域平均年降水量，即可推求年徑流量，該站在這方面就能滿足設站要求，為今后水文巡測打下堅實基礎，也可為小河站改革提供一些經驗。泗交水文站屬小流域森林石山區代表站，通過年降水與年徑流方面分析，年降水與年徑流具有密切的相關關系，可以作為水利工程設計時的水文分析計算使用，為無資料的相似流域水文分析計算提供了可供選擇的參證站資料。