朝陽地區地下徑流量推算方法實用性初探

景淑娟，王 文，周永德

（1.遼寧省水文水資源勘測局遼陽分局，遼寧 遼陽，111000；2.遼寧省水文水資源勘測局朝陽分局，遼寧 朝陽 122000；3.遼寧省水文水資源勘測局，遼寧 沈陽，110003）

朝陽市位于遼寧省的西部，主要氣候特點為四季分明，雨熱同季，日照充足，晝夜溫差較大，積溫高，輻射強，降水偏少。洪澇、干旱、冰雹、霜凍等災害，常有不同程度發生。1956—2000年多年平均降水量482.8 mm，降水量年內時空分布不均，7-8月降水量占全年的50%～60%，此期間的河川徑流量占年總量的40%～60%，而該地區控制性骨干蓄水工程不多，河川徑流量的80%流出境外，顯現旱象頻繁。

1 地下徑流量推算方法

徑流指大氣降水扣除損耗外，從地表和地下向流域出口斷面匯集的水流。

徑流可分為地表徑流、地下徑流和壤中流。地表徑流指沿地表向河流、湖泊、沼澤、海洋等匯集的水流；地下徑流指沿潛水層或隔水層間的含水層，向河流、湖泊、沼澤、海洋等匯集的地下水水流。

按地下水的埋藏條件并考慮地下水的成因和水動力條件，地下徑流可分為淺層地下徑流和深層地下徑流。淺層地下徑流通常指沖積層地下水——潛水所形成的徑流，它在地表以下第一個常年含水層中，補給來源主要是大氣降水和地表水的滲入。深層地下徑流由埋藏在隔水層之間的含水層中的承壓水所形成。地下水承受一定的壓力，在水頭作用下運動。受水文、氣候條件的影響，比淺層地下徑流小。一般深層地下徑流變化甚小，在一定條件下，河流得到它的補給。

現有評價山丘區和巖溶山丘區地下水資源的方法，可歸納為水文分割法、理化分析法和水文——水文地質法。

水文分割法可以分為直線分割法（又可分為平割法和斜割法）、一階綜合退水線法、加里寧試算法、云南水平衡法、入滲量演算法；理化分析法可分為溶解質濃度法，電導率法和離子平衡法。水文——水文地質法主要適用于一般山丘區和巖溶山丘區。同時利用地表徑流和地下徑流的動態資料來計算河流的地下徑流的方法是現時最有發展前途的水文一水文地質法。流域內一般具有河川徑流的實測過程，如果同一流域內又有與河川徑流相應地下水動態資料，就能較客觀地估算出相應地下徑流過程。

2 地下水在河道露泄趨勢

朝陽地區屬于丘陵山區，河道是一個流域地層下切的最深部分，河川徑流包括地面徑流、表層徑流（即壤中流）、淺層地下徑流（潛水）和深層地下徑流（基流）。由于地面徑流和表層徑流都不經過地下水庫，直接進入河網，所以合并成為直接徑流，即該文中的地表水，淺層地下徑流與深層地下徑流統稱地下水。這里所說的深層地下徑流，是指深層地下水中能補給河流的那部分，不包括整個深層地下水蘊藏量。

朝陽地區多年平均降水量400～530 mm（北少南多），一年內降水量的80%集中在6—9月，這段時間稱為汛期。每逢較大降水場次，表層土壤飽和則產流，匯集河道后出現洪水。此時河川徑流以地表水為主，且河水沿途向兩側滲透補給沖積層的地下水。在河道退水過程中，所儲蓄的水量則有部分折向注入河川。當河水位低于沿岸地下水位時，地下水又補給河水。10月份以后至翌年5月降水較少，為枯水期，這段時間的河川徑流基本由地下水補給。

3 地下徑流量推算方法

對于河川徑流中，那些是地表水，那些是地下水，目前尚無可靠的方法精確劃定。鑒于朝陽地區屬丘陵山區，采取了用河流控制站實測流量資料進行如下分析。

首先，按水文年度繪制逐日平均流量過程線，并點繪逐日降水量柱狀圖。根據地下水在河道露泄趨勢，用直線斜割法分割并計算地表與地下水量，求出各年度的地下與地表徑流的百分比，分別以G和S表示。

其次，統計流量系列資料較長的哈巴氣、大城子、朝陽、九連洞等站歷年各月地表與地下徑流量，求其相對百分數，并求出資料系列同步的各區間地下與地表徑流量及相對百分數。同時統計葉柏壽、閻家窯、團山子、太平莊等站，歷年各月地表與地下徑流量，并求其相對百分數

最后，在流域圖上確定各站（或區間）控制面積的重心位置，將計算出的g值標出，然后勾繪等值線R圖，以此并結合多年平均徑流深等值線圖，可查算區內任一設計區域的地下與地表徑流深，再乘以各區域的集雨面積，即可以得到各區域的地下與地表徑流量。

4 地表與地下水資源量分區計算

首先將行政區按流域劃分為一個或幾個區域，分別確定本位置的G值、S值和R值，然后計算各區乃至整個行政區的地下與地表水正常徑流量。

就正常年地下徑流量而言，全市地下徑流量67690.4萬m3，其中凌源市15509.3萬m3，喀左縣8572.8萬m3，建平縣10155.1萬m3，朝陽縣13556.5萬m3，雙塔、龍城區2181.1萬m3，北票市17715.6萬m3。

從地下產流模數判斷，凌源市青龍河沿岸4.97 萬 m3/（a·km2），為富水區；建平縣老哈河沿岸1.88 萬 m3/（a·km2），為貧水區。

如按流域計算，朝陽地區4大水系地下水正常年徑流量分別為：大凌河47880.6萬m3，小凌河6441.4萬m3，老哈河6570.2萬m3，青龍河6798.2萬m3。

用水文站所推求的各水文年地下徑流量進行頻率計算，點繪頻率曲線圖，在經驗頻率點距與理論點距擬合較好時，查出各種頻率的Kp值，然后計算出各分區不同保證率的地下徑流量。就朝陽地區而言，各種保證率的地下徑流量分別為：50%頻率年 53650 萬 m3，75%頻率年 41226 萬m3，90%頻率年31060萬m3，95%頻率年18638萬m3。

5 結語

1）朝陽地區降水量偏少，十年九旱，因此將水文資料系列延至2000年（即第二次評價）時的多年平均值與1979年第一次水資源評價時的歷年值比較：多年平均降水量偏少2.6%，多年平均徑流量偏少13.9%。

2）該文所推求的地下與地表徑流量，只是朝陽地區本土水資源量，而大凌河、老哈河均屬過境河流，尚有約5億m3的客水量通過，其中部分是可用水資源量。

3）人們常以“七山一水二分田”來概括朝陽地區的地貌，而這“一水”并非指正常水面面積，實屬河道面積比例，正常水面寬只占河道大斷面的1/5～1/10。主要干支流均屬寬淺河槽，沖淤層較厚。當河道有水期間，穩定水位下的河床沖積層空隙中充滿水，初步概算，朝陽境內河段河床潛水儲量約5億m3，其部分是可動用的水資源量。即使對其開采，而當河道漲水時，既能很快得到補給和恢復。