西南岔河流域徑流特征分析

顏廷輝，田長濤

(1.嘉蔭水文勘測隊，黑龍江嘉蔭153200;2.伊春水文局，黑龍江伊春153000)

1 流域概況

西南岔河位于黑龍江省伊春市境內，是湯旺河下游右岸第一大支流。流域面積2 735 km2。河流全長121 km，河寬80～180 m，河床由粗沙卵石組成，河床穩定。

流域東臨湯旺河，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，地勢西高東低，地貌屬小興安嶺山地，多丘陵和高山，平均海拔300～500 m。流域內山巒起伏，河網發育，屬典型的山溪性河流。

流域地處亞寒帶大陸性季風氣候區，具有明顯的季風氣候特征。多年平均氣溫1.1℃，最冷為1月，最低氣溫 －42.1℃，最熱為7月，最高氣溫36.3℃，全年無霜期120 d。

西南岔河支流較多，主要有半圓河、永翠河、木曾河、石頭河等十余條大小支流。永翠河是西南岔河上游左岸一級較大支流，發源于大頂山東麓，河長66.7 km，集水面積757 km2，河流呈西北東南走向，地勢北高南低，帶嶺站和南岔站分別為永翠河和西南岔河出口水文站。

西南岔河流經伊春市朗鄉、帶嶺、南岔3個林業局，流經地域總人口約15萬，經濟結構以林產工業為主，農業為輔。

2 降水、蒸發特征

流域內降水表現出明顯的季風性特征。夏季受東南季風的影響，降水充沛，占全年降水量的65%左右;冬季在干冷西北風控制下，干燥少雨，僅占全年降水量的5%;春秋分別占13%和17%左右。流域多年平均降水量630.5 mm，流域內單點年降水量面上分布較均勻，多在500～700 mm，降水量垂直變化不顯著，隨海拔高程的升高降水量略增大，最大變幅小于20%。在季風氣候的影響下，降水量的年內分配不均，降水主要集中在6～9月，占年降水量的73.0% ～87.2%;冬季(12、1、2月)降水量很少，一般占年降水量的1.6% ～3.1%。降水量年際極值比(多年最大值/多年最小值)在2.23～3.30(多雨量站統計)。流域歷年降水量變化趨勢線方程為y=－1.5157x+3612.2(見圖1)，說明流域降水量呈下降演變趨勢。流域多年平均蒸發量(青林站20 cm口徑蒸發皿)為876.0 mm，平均蒸發系數為0.73(換算后值)。歷年最大值為1 042 mm，最小值為725 mm。蒸發量年內分配不均，(1、2、11、12 月)最小，占全年蒸發總量的 5.9%，(5、6、7、8)月最大，占全年蒸發總量的62.6%。流域多年蒸發量變化趨勢線方程為y=0.2934x+292.11(見圖2)，說明流域蒸發量呈略微上升變化趨勢。

圖1 西南岔河流域歷年降水過程線圖

圖2 西南岔河流域歷年蒸發量過程線圖

3 徑流特征及演變趨勢

3.1 徑流補給來源

西南岔河全程徑流形成機制基本相同，降水是西南岔河流域徑流的主要補給來源，河流來水量隨雨量的變化而變化，流量過程與雨量過程基本相應，來水量主要集中在汛期，非汛期河流來水主要由地下水補給。

3.2 徑流區域性分布

流域西部地勢稍高，降水較多，氣溫低，有利于徑流形成。徑流量隨集水面積的增大而增大，在出口達到最高值，流域歷年平均徑流量約為7.81億m3。流域產水量在空間的分布差異不大，流域上游區徑流模數在4.0～20.0 L/S·km2;下游區徑流模數在3.18～19.3 L/S·km2。

3.3 徑流的年內分配

徑流的年內分配因受補給條件的影響四季分明，一般規律是:冬季由于河流封凍，徑流靠地下水補給，最小流量出現在2月份，這一時期為枯季徑流，(1～3月)來水量占年總量的0.65%;4、5月份受流域積雪融化和河網儲冰解凍影響，流量顯著增大，來水量占年來水量的15.1%。夏秋兩季是流域降水較多而且集中的時期，也是河流發生洪水的時期，(6～9月)來水量占年來水量的68.5%。(10～12月)為河流的退水期，河流來水量逐漸減少，其來水量占年水量的16.1%。

3.4 徑流豐枯等級的劃分標準

對徑流豐枯情況的劃分標準一般按其距平百分率p來確定。P=［(某年流量－多年均值)/(多年均值)］*100%表示:P＞20%為豐水;10% ＜P≤20%為偏豐;－10% ＜P≤10%為平水;－20%≤P＜－10%為偏枯;P＜－20%為枯水［1］。

3.5 徑流不同年代的豐枯變化情況

選擇流域內4個代表站歷年流量觀測資料進行統計，綜合總體情況，可以看出:20世紀50年代屬豐水年;60年代為平水年;70年代為偏枯水年;80年代為偏豐水年;90年代為平水年;2000年至今屬枯水年。各站徑流不同年代的豐枯變化情況見表1，從表中可見，自20世紀80年代開始流域徑流豐枯變化呈現由豐水向枯水演變的趨勢。

表1 西南岔河流域各代表站年徑流量不同年代豐枯變化情況表

3.6 徑流年際變化趨勢

徑流過程的變化規律一般呈鋸齒狀振蕩，不易看出其變化趨勢。為直觀起見，將各站年平均流量過程線用Excel軟件進行直線方程擬合，即:

式中:Q年，t為各站的逐年平均流量;a、b分別為直線的斜率和截距;t為用時序表示的年份(起始年份t=1)。各站的趨勢方程見表2。

表2 各代表站年徑流量變化趨勢線方程統計表

由表2可知，流域各代表站徑流變化趨勢直線方程斜率K均為負值，說明流域徑流過程的長期變化總體呈緩慢下降的趨勢，徑流隨時移在逐漸變小，與流域年降水量總體呈減少的變化趨勢相一致。

4 結語

流域內各河流年徑流的豐枯變化具有一定的規律性，其年際變化過程趨勢分3個階段，即50～60年代的偏豐水段，70年代的偏枯水段，80～90年代的平水段，2000年至今的枯水段。

流域徑流量呈現整體逐漸減少的變化趨勢的主要成因是由于流域內降水量近些年來整體偏少，蒸發量偏大的的緣故。另外流域內下墊面環境的改變也降低了流域存蓄水源的的能力。流域下墊面組成以森林植被為主，雨水還可以被森林有效截流、吸收和貯留在地下慢慢流出，減少蒸散發，有利于調節水源。目前伊春大部分林區具備生態價值的地表植被覆蓋率不足60%，流域內山區裸露地表逐年增多，水土流失日益嚴重。受森林生態功能及其多樣性特征嚴重衰退的影響，流域水文要素的自身平衡規律被改變，流域原有的蓄水環境被破壞，降低了流域自身調蓄水源的能力。

鑒于流域水資源量持續減少的實際情況，建議應加強對流域內水文、氣象要素的監測，及時掌控流域內水資源的變化規律。在適宜河段興建必要的攔蓄水工程，增加蓄水量，科學調度利用有限的水資源。大力采取森林養護措施，逐漸改善、恢復植被環境和流域蓄水條件，提高水資源利用水平。

［1］水利部水利信息中心.SD138－85水文情報預報規范［S］.北京:中國水利水電出版社，2000.

［2］葉守澤.水文水利計算［M］.北京:中國水利水電出版社，1979.