雅礱江流域徑流特性分析

楊曉玉，張 琳

雅礱江流域徑流特性分析

楊曉玉1，張 琳2

（1.黑龍江省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱150080；2.黑龍江農(nóng)墾勘測設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱150090）

雅礱江是南水北調(diào)西線一期工程水源區(qū)河流之一，通過阿安和仁達(dá)壩址處徑流資料對雅礱江流域徑流特性進(jìn)行分析。結(jié)果表明：雅礱江流域徑流主要集中在6—10月份，徑流年內(nèi)變化呈“雙峰型”分布，年際變化較為穩(wěn)定，徑流多年變化趨勢不明顯，有利于向黃河相機(jī)補(bǔ)水的研究。

雅礱江；阿安；仁達(dá)；徑流特性；趨勢分析

0 前 言

河流徑流特性分析是河流水文系統(tǒng)的重要內(nèi)容，深入分析徑流的變化趨勢，了解與掌握各區(qū)域的水資源特征及規(guī)律，對于認(rèn)識區(qū)域內(nèi)徑流的形成及其演化規(guī)律、分析解決水資源開發(fā)利用中存在的問題、維持區(qū)域內(nèi)的水土資源平衡、合理利用水資源具有重要意義。南水北調(diào)西線工程是從長江上游調(diào)水至黃河，雅礱江是南水北調(diào)西線一期工程水源區(qū)河流之一。研究雅礱江徑流變化規(guī)律有助于深入了解其地表水資源的變化趨勢，對于水資源調(diào)節(jié)和有效利用有重要意義。雅礱江一級支流鮮水河支流達(dá)曲、泥曲為引水樞紐取水處，其取水壩址為阿安和仁達(dá)，通過阿安和仁達(dá)壩址處徑流資料對雅礱江流域徑流特性進(jìn)行分析。

1 徑流的組成

雅礱江流域徑流補(bǔ)給水源主要是大氣降水并有季節(jié)性融冰和融雪補(bǔ)給，可分為降雨徑流和融雪徑流，多年平均徑流量約570億m3，徑流量主要求自雅江至。降雨徑流主要集中在6—10月，徑流量約占全年徑流量的77%。而11月至次年3月，降水較少，主要靠地下水補(bǔ)給。其中融雪徑流主要發(fā)生在每年的4月份，所占比重比較小。

2 徑流的變化規(guī)律分析

2.1 徑流的年內(nèi)分配

繪制阿安、仁達(dá)壩址處徑流量年內(nèi)變化圖，見圖1。從圖1可知，兩壩址處徑流年內(nèi)變化趨勢基本相似，大致呈“雙峰型”分布，兩個峰值分別出現(xiàn)在7月和9月，這主要與該地區(qū)雨季內(nèi)降水量變化有關(guān)。年徑流量主要集中在6～10月份，約占全年徑流量的77%，其它月份徑流所占比重相對較小。

2.2 徑流的年際變化

徑流量的總體特征常用變差系數(shù)Cv或年極值比來表示。Cv值反映年徑流量總體離散程度，Cv值越大表示徑流量年際變化越劇烈，對水資源的開發(fā)利用不利。對阿安和仁達(dá)兩壩址處天然徑流資料（1961—1998年）進(jìn)行分析，計(jì)算得到兩壩址處年徑流Cv值分別為0.23和0.21，該值較小，說明雅礱江流域徑流年際變化比較穩(wěn)定。

2.3 徑流的豐枯變化

采用差積曲線法［1］分析計(jì)算并點(diǎn)繪兩壩址處的年徑流過程標(biāo)準(zhǔn)差積曲線∑（Ki-1）／Cv～t，成果見圖2。

2.3.1 阿安壩址處徑流豐枯變化

由圖2分析可知，阿安壩址處年徑流豐枯變化幅度較大，變動也比較頻繁。其中，1961—1966年為偏豐段，1967—1978年枯水段，1979—1978年豐枯交替出現(xiàn)，1989—1993年為豐水段，1994—1998年為枯水段，基本反映徑流的變化規(guī)律，具有較好的代表性。

2.3.2 仁達(dá)壩址處徑流豐枯變化

由圖2分析可知，仁達(dá)壩址處年徑流豐枯變化趨勢與阿安相似，變動也比較頻繁。其中，1961—1966年為豐水段，1967—1973年為枯水段，1974— 1976年為豐水段，1977—1982年為豐水段，1983—1988年為枯水段，1989—1993年豐水段，1994—1998年為枯水段，基本反映徑流的變化規(guī)律，具有較好的代表性。

圖1 阿安、仁達(dá)壩址處徑流量年內(nèi)變化圖

圖2 阿安、仁達(dá)壩址處年徑流過程標(biāo)準(zhǔn)差積曲線圖

3 調(diào)水區(qū)徑流變化趨勢分析

3.1 采用Mann-Kendall秩次相關(guān)檢驗(yàn)法分析徑流變化趨勢

采用Mann-Kendall秩次相關(guān)檢驗(yàn)法［2］計(jì)算并繪制阿安、仁達(dá)壩址處年徑流系列MK趨勢變化圖，見圖3。由圖3分析可知：

阿安壩址處年徑流變化整體趨于穩(wěn)定，在1961—1998年38 a中，年徑流變化趨勢線共有2次超出-1.96的信度線，分別在1973年和1979年，說明有突變發(fā)生。從1965年開始，徑流呈減小趨勢，并在1973年超出-1.96的信度線，之后徑流變化呈增加趨勢，到1976年再次呈減小趨勢，并于1979年左右再次超出-1.96的信度線，從1980年開始到1993年，徑流變化整體上呈波動增加趨勢，之后又開始呈現(xiàn)減小趨勢。

仁達(dá)壩址處年徑流變化整體趨于穩(wěn)定，在1961—1998年38 a中，年徑流變化趨勢線共有1次超出-1.96的信度線，即，1973年，說明有突變發(fā)生。從1965年開始，徑流呈明顯減小趨勢，并在1973年超出-1.96的信度線，之后徑流變化呈增加趨勢，1982年之后，徑呈波動變化，整體趨勢較為穩(wěn)定。

3.2 5點(diǎn)滑動平均法

采用5點(diǎn)滑動平均法，得到阿安、仁達(dá)壩址處多年徑流變化趨勢，見圖4。由圖4可知，阿安、仁達(dá)兩壩址處徑流變化趨勢大致相同，都是從20世紀(jì)60年代中期到70年代初期呈明顯的減小趨勢，從70年代初期到80年代初期徑流呈增加趨勢，到了80年代初期以后徑流開始波動變化。年徑流總體變化趨勢不明顯。

4 徑流周期分析

采用功率譜方法分析阿安、仁達(dá)兩壩址處年徑流周期，成果見圖5。

由圖5可知，阿安和仁達(dá)兩壩址處徑流周期波動相似，均有幾個顯著周期，其主周期約為30 a，次周期則集中在2～15 a。

圖3 阿安、仁達(dá)壩址處年徑流系列MK趨勢變化圖

圖4 阿安、仁達(dá)壩址處年徑流量變化趨勢圖

圖5 阿安、仁達(dá)壩址處年及汛期徑流周期圖

5 結(jié) 語

通過對阿安、仁達(dá)兩壩址處徑流特性分析可知：

1）雅礱江流域徑流補(bǔ)給水源主要是大氣降水，降雨徑流主要集中在6～10月份，徑流量約占全年徑流量的77%。徑流年內(nèi)變化呈“雙峰型”分布，年際變化較為穩(wěn)定。

2）采用Mann-Kendall檢驗(yàn)法和滑動平均法對徑流變化趨勢進(jìn)行了分析：雅礱江流域徑流在20世紀(jì)60年代呈減小趨勢，到了70年代呈增加趨勢，而80年代開始波動變化。其徑流多年變化趨勢不明顯。

3）采用功率譜估計(jì)方法對兩壩址處年徑流進(jìn)行了周期分析，可知雅礱江流域年徑流主周期約為30 a，次周期則為2～15 a。

總之，通過分析了解雅礱江流域徑流變化規(guī)律，有利于向黃河相機(jī)補(bǔ)水的研究，同時對于本流域水資源調(diào)節(jié)和有效利用有重要意義。

［1］羅志唐.興寧市合水水庫降雨量年際變化特性分析［J］.廣東水利水電，2002（01）：52～53.

［2］秦年秀，姜彤，許崇育.長江流域徑流趨勢變化及突變分析［J］.長江流域資源與環(huán)境，2005，14（05）：589～594.

P333.1

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1007-7596（2015）07-0035-03

2015-06-28

楊曉玉（1983-），女，黑龍江齊齊哈爾人，工程師；張琳（1985-），女，吉林公主嶺人，工程師。