流域徑流特征分析方法探討

李偉+劉洋+田長濤

摘 要：流域徑流特征分析主要指河流時段徑流量，洪水過程徑流總量，洪峰流量的數理統計和時段分配特征分析。進行流域徑流特性分析一般從年內和年際兩個時間尺度來進行。目前用于徑流分析方面數理統計方法較多，文章以西南岔河流域為例，從徑流地區組成、年內、年際變化特征概括性地分析了流域徑流變化特征。具體方法采用了極值對比、徑流年內占比、頻率變化、滑動平均線趨勢等。經分析得出流域徑流年內、年際分配差異較大，徑流量年際變化整體趨于減少等結論。

關鍵詞：西南岔河流域；年徑流量；頻率分析；徑流組成；變化規律

中圖分類號：TV121 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）34-0190-02

1 流域概況

西南岔河流域位于黑龍江省伊春市小興安嶺南坡，流域范圍東經128°35′～129°25′，北緯46°35′～47°18′之間，屬山溪性河流。河流源頭位于鐵力市朗鄉鎮小白林場1149高地，流經帶嶺、南岔區，于南岔區樺楊經營所匯入湯旺河。流域面積2757km2，河長121km，河流坡降5.43（千分率）。流域屬于湯旺河一級支流，位于湯旺河下游，巴蘭河北部，呼蘭河上游東側，伊春河流域南側。流域左岸支流有永翠河、石頭河，右岸支流有半圓河、木曾河。流域內現有水文監測站2處，常年（全年）雨量監測站6處。南岔站為流域徑流出口控制站，測站集水面積2582km2，帶嶺站為上游較大支流永翠河（流域面積704km2）出口控制站，測站集水面積677km2。

2 徑流來源

閉合流域徑流一般指河流控制水文斷面所實測的徑流，其分類有融冰、融雪徑流、地下徑流和降雨產生的地表徑流。徑流數量受氣候和地理條件影響顯著。粗略地可以認為閉合流域內降水量減去蒸發量即為徑流總量。

徑流地區組成：

因流域徑流由降雨形成，因此其地區分布與降雨分布一致。測站年徑流受氣象、降雨、地勢、地理構造條件影響，存在局部地區的特殊變化。本次分析選擇流域內2個水文站多年實測徑流資料，對比其同系列徑流均值和單站之間徑流比例來分析其徑流組成。經分析控制站間降雨差別較小，帶嶺站年徑流組成占比雖然較小，但單位面積產流量（徑流模數）高于南岔站，說明流域上游產流能力高于下游。

3 徑流時程變化

3.1 年內分配

測站徑流年內分配可以比較全面地反映徑流時空變化規律，分析徑流年內分配還有利于了解水量年內的豐、枯分布情況，可以為流域水資源開發提供重要參考依據，尤其對水利工程規劃設計至關重要。本文選擇代表站各月多年平均月徑流量進行具體分析，由表1可見，流域代表站徑流年內集中分配在6～9月，約占年總量的70%，最枯徑流在2月，約占年總量的0.1%，可見年內各月徑流分配相差懸殊。

3.2 徑流年際變化分析

徑流年際變化受多種因素影響，但與流域降水關系最為密切，同時也受徑流補給條件、地理因素影響。徑流年際變化規律分析一般從成因和統計兩個方面進行，成因分析法受研究條件限制還難以開展，現多以數理統計方法分析其規律。一般采用分析其隨機性、趨勢性和周期性的方法。常用分析方法有年徑流Cv值；最大最小極值比；徑流頻率分布情況；年徑流與平均徑流比值（Ki）；徑流多年滑動平均線等。根據Cv值大小可分析徑流系列的年際變化是否顯著，由表3可見，帶嶺站Cv值和徑流極值比均小于南岔站，但兩站Cv值和徑流極值比都相對較大，說明徑流年際件變化幅度較大。由頻率分析可知（見表4），流域多年平均徑流量（7.65億m3）的出現頻率小于20%理論徑流頻率（10.4億m3），說明流域年徑流常年偏低。

從圖1可見，年徑流量與多年平均徑流量比值Ki過程線波動幅度較大，反映出兩站年徑流豐枯變化頻繁，從線形上看，兩站豐、枯水出現趨勢基本一致。

利用一定年限（11年）的滑動平均過程線來分析其徑流變化趨勢，由圖2可知，流域年徑流近期呈增大變化趨勢，但整體略呈減少變化趨勢。

4 結束語

由以上分析可知，流域徑流年際波動較大且極值比較高，徑流短期內呈增加演變趨勢但長期處于減少演變趨勢。徑流年內分配懸殊，6～9月來水占年徑流70%左右，對水資源綜合利用存在不利影響。文中所述徑流特征分析方法僅供參考，實際工作中還應根據實際需求補充或完善一些更好的分析方法，以便于更加客觀準確地認識和探索區域徑流的變化規律特征。

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