湯旺河流域河川基流量計算分析

楊 婧

（伊春水文局嘉蔭水文勘測隊，黑龍江嘉蔭153200）

湯旺河流域河川基流量計算分析

楊 婧

（伊春水文局嘉蔭水文勘測隊，黑龍江嘉蔭153200）

河川基流量是指由地下水補給到地表徑流中的徑流量，是山丘區地下水資源的主要組成部分。山丘區河川基流量因觀測條件限制還沒有較好的直接計算方法，文章以山丘區流域為例，利用水文分割法中斜割法并結合代表站綜合退水曲線，對流域河川基流量進行了分析計算，求出了流域多年平均和不同設計頻率的基流量，提出了計算河川基流量的簡化方法和使用條件。

河川基流量；水文分割法；基流模數；基徑比；代表站

1 流域概況

湯旺河流域位于黑龍江省東北部小興安嶺山地區，地理坐標范圍E128°52′～129°50′，N47°26′～48° 43′，流域面積20 557 km2，北部為黑龍江，西、南接壤松嫩平原，東接鶴崗市梧桐河。流域地貌以小興安嶺山地為主，地勢東北高西南低，小興安嶺主脈在中部偏北地區。

流域支流眾多，總計約600余條，其中集水面積1 000 km2以上的有6條，從上游至下游依次為右岸1級支流友好河、雙子河、伊春河、西南岔河，左岸1級支流五道庫河、大豐河。

流域位于省內降水高值區，地處亞寒帶大陸性季風氣候區，春秋兩季較短，夏季多雨，冬季寒冷，多年平均氣溫為1.2℃，日照時數2 280～2 550 h，無霜期100～120 d。

流域多年平均年降水量580 mm，多年平均年徑流量48.1億m3，最大年徑流量87.5億m3，最小年徑流量15.6億m3。

2 流域河川基流量計算分析

2.1 河川基流量概念

河川基流量是山丘區地下水排泄量的一部分，由山丘區基巖裂隙地下水補給，與山丘區坡面地表徑流共同構成河川徑流［1－2］。由圖1可知，河川基流通常由山丘區坡地壤中流和地下徑流組成。

圖1 一般山丘區河川徑流構成示意圖

2.2 流域河川基流量分析計算山丘區河流坡度陡，河床切割較深，水文站測得的流量過程即包括地表徑流又包括河川基流。因河川基流是由與地表水無水力聯系的基巖裂隙水補給的，因此可用分割流量過程線的方法來推求河川基

流量［3－6］。

北方地區河流枯水期徑流一般在11月至次年4月，這一時期降雨很小，徑流基本都通過地下水補給，因此這一時期河川徑流量即可代表基流量。河流年內豐水期基流量需通過切割地表徑流過程線的方法得到。

目前常用的有直線平割法和直線斜割法，平割法比較簡單，就是取年內若干月份的最小日或月平均流量代替全年日（月）平均基流量，該方法由于沒有考慮具體月份降雨豐枯情況，精度較低，較少被采用（見圖2）［7－10］。

圖2 日平均流量過程線基流分割示意圖

直線斜割法是指在流量過程線的退水段分割出地表徑流與基流的轉折點，相鄰轉折點之間倆倆相連，連線以下即為基流量（見圖3）。

圖3 日平均流量過程線基流分割（斜割）示意圖

直線斜割法比較詳細地劃分了地表和地下徑流的分割點，其基流計算精度較高，但基流分割點不易確定，目前最常用綜合退水曲線法來確定基流分割點［11－14］。

繪制綜合退水曲線時選用流域代表站多年（包括豐、平、枯水年份）峰后無雨且較長歷時退水繪制流量過程線，將多條曲線修勻后平移重合在一張圖上，使各條線底部基本重合，底部的外包線可作為綜合退水曲線使用，其與某段實際流量過程的交叉點為基流分割點，一般暢流期有多個基流分割點，經分析后的綜合退水曲線即可用于某年份暢流期基流分割。湯旺河流域出口站晨明站位置示意圖及綜合退水曲線見圖4和圖5。

圖4 湯旺河晨明站位置示意圖

圖5 湯旺河晨明站綜合退水曲線圖

流域基流量計算一般包括多年平均基流量、年際最大、最小基流量和基流量頻率分布幾個方面［15－16］。流域河川基流量由代表站基流模數推求，基流模數指控制斷面基流量與控制面積的比值。代表站多年平均基流量計算分兩步完成，首先計算出代表年份（包括豐、平、枯水）基流量，計算時各年份1—3月和11—12月取各月平均流量作為每月的基流量，其余月份基流量由綜合退水曲線確定；然后利用代表年基流量與相應年份徑流量建立相關關系來求出其余年份基流量。

經計算流域代表站歷年最大基流量出現在1985年，為36.9億m3，歷年最小基流量出現在2002年，為9.1億m3，多年平均年基流量為21.5億m3，年基流模數為11.2萬m3／km2，全流域多年平均年基流

量為23.0億m3，流域不同頻率年基流量計算結果見表2。湯旺河晨明站基徑關系線見圖6。

圖6 湯旺河晨明站基徑關系線

3 結 語

流域年基流量與年地表徑流量的比例系數在0.35～0.60，豐、枯水年基徑比相差較小，在粗略估算河川年基流量時可根據地表徑流量按基徑比系數直接計算。

流域代表站綜合退水曲線實際應用時比較麻煩，在計算精度要求不高時，建議通過綜合退水曲線分析出高、中、低水年份暢流期基流量下限值，便于直接使用。

流域河川基流量計算方法比較靈活多樣，不同流域基流分割方法也有差異。本流域因面積較大，嚴格上來說應該選取若干集水面積在5000 km2左右的代表站分別計算基流模數，然后進行面積加權平均求出流域平均基流模數。

由于站點數量和資料條件的限制，本次計算僅以流域出口站晨明站為代表來進行計算分析，計算結果僅供參考交流。

表1 湯旺河流域徑流年內分配表

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P641.8

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2014－10－31

楊婧（1983－），女，黑龍江嘉蔭人，工程師。

1007－7596（2015）06－0021－03