呼蘭河鐵力站河川基流—徑流關系分析

李新　李英晶　田長濤

摘 要：天然河道的河川基流量是指由地下水補給河流的水量，一般代指河流的枯水期或某一較低水位級下的流量。山丘區河川基流量一般占該區域地下水資源的較大部分，由于山丘區地下水資源量不易精確求得，目前常以計算河川基流量的方法來間接估算山丘區地下水資源量。因測站基流量分析計算比較繁瑣，在分析某一河流的多年平均基流量時一般通過建立代表年份的基流與實測徑流的曲線建立關系式來逐年計算非代表年份的基流量。文章通過對呼蘭河鐵力站采用不同曲線類型來建立基流-徑流關系公式，并通過實際檢驗對比，分析出最適合該站的基流-徑流關系公式并對關系式的使用條件和注意事項進行了說明。

關鍵詞：鐵力站；河川徑流量；基流量；關系曲線；對比分析；精度檢驗

1 河川基流介紹

河川基流從寬泛的角度來說是指天然河道中由地下水補給的河道地表徑流，其包含于水文測站測得的地表徑流之中，不由大氣降水直接補給，而是通過河床透水層與地下水進行水量交換。河川基流量占山丘區地下水資源絕大部分，目前仍以山丘區基流量來計算并代表其一部分地下水資源量。目前還無法準確通過監測地下水補給量來測得河川基流量，只有通過分割實測地表徑流來粗略求出。分割地表徑流常用平割和斜割兩種方法，平割法是對地表徑流過程線定出一個固定流量值，該值以下即為基流量。平割法的具體分割值確定方法不一，在計算年內豐水期基流量時可以根據河流具體情況采用月最小流量值、各月最小流量的均值或各月中的最小月平均流量，在計算精度要求不高時可以采用這種簡便的平割法來分割基流。斜割法是指通過某站已有綜合退水曲線分析成果來確定地表經流過程的基流分割點。一般情況下，測站綜合退水曲線與實際徑流過程線退水部分的交叉點既為基流分割點，在長歷時基流分割時往往有多個基流分割點，連接各基流分割點后，分割點連線和其余徑流過程線以下部分既為基流過程。北方河流冰期徑流基本完全是地下水補給，因此這一時期的河川徑流量可以認為等于基流量，需要進行分割的只是豐水期徑流部分。

2 鐵力站基流-徑流關系分析

在計算年度地下水資源量時，基流分割計算需畫出測站斷面年內徑流過程線并利用綜合退水曲線選擇適當退水段確定基流分割點，然后逐段計算基流量，計算工作量較大，不適合用來逐年計算多年、多站基流量。實際工作中多采用選擇一些典型年份來逐年計算測站年基流量，然后通過建立測站基流-徑流關系來推求其余年份的基流量。經分析確定選擇鐵力站1965-2000年期間包括不同時期豐、平、枯水年份共計20年的逐日平均流量過程線，利用綜合退水曲線進行基流分割并求出逐年基流量，建立逐年基流量與對應徑流量關系圖。由圖3可以看出，點據成一定的函數關系分布，現按四種函數關系對比分析，關系式由軟件自動生成，分別為：（1）對數函數關系，y=2.3271ln（x）-0.8，式中y為年基流量，x為對應徑流量（下同）；（2）多項式關系，y=-0.0113x2+0.5427x-0.2394；（3）線性關系，y=0.3353x+0.4402；（4）冪函數關系，y=0.4333x0.9594。利用以上各關系式對鐵力站2003-2012年基流量進行檢驗，標準值以綜合退水曲線分割法為準，檢驗結果見表1。由表1可知，各關系式在計算結果上相差較大，在不同數量級上各有誤差偏大或偏小的情況，從平均誤差上來看，冪函數法和多項式法誤差較小，比較適合用在該站進行基流計算。

3 結束語

測站河川基流量計算是山丘區地下水資源量分析論證的重要內容之一，選定合適的基-徑關系對計算測站基流量可以起到事半功倍的作用。從相關文獻分析成果看，山丘區測站基-徑關系多數呈對數函數分布，但個別站也存在一定的特殊性，這可能和測站特性以及代表檢驗資料系列的選擇有一定的關系。建議在實際工作中，在條件允許的情況下對測站基-徑關系點據進行多函數對比分析，選擇最佳關系式來進行基流-徑流關系換算。隨著資料系列的延長，應對關系式及時進行檢驗，不應始終延續不變地使用，另外不同測站的基-徑關系函數類型也可能不同不建議直接移用。

參考文獻

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作者簡介：李新（1980-），女，黑龍江鐵力市人，工程師。

李英晶（1979-），女，黑龍江鐵力人，工程師。

田長濤（1969-），男，黑龍江伊春人，高級工程師。