康定水文站水文徑流量分析計算

(四川省甘孜水文水資源勘測局，四川 瀘定，626100)

1 流域概況

大渡河發源于青海省玉樹藏族自治州境內阿尼瑪卿山脈的果洛山南麓，上源足木足河(其上源為麻爾柯河、阿柯河，在久治縣)經阿壩縣于馬爾康縣境接納梭磨河、綽斯甲河(杜柯河、多柯河)后稱大金川，向南流經金川縣、丹巴縣，于丹巴縣城東接納小金川后始稱大渡河，再經瀘定縣、石棉縣轉向東流，經漢源縣、峨邊縣，于樂山市城南注入岷江，全長1062km，流域面積7. 77萬km2，大渡河支流較多，流域面積在1000km2以上的28條，10000km2的2條，河網密度0.39。

大渡河流域為中國地質災害高易發區，發現地質災害隱患點2212處，以滑坡和泥石流為主。大渡河水力理論蘊藏量豐富，可開發裝機2336.8萬kW。大渡河上的支流—折多河，發源于道孚縣東南折多山，上游稱雅拉河，東南流入康定縣境，至康定縣城爐城鎮，右納榆林河后轉東流，于康定縣姑咱鎮下瓦斯村以東匯入大渡河；河長82km，流域面積1566km2；流域屬川西高山峽谷，水力資源豐富。

2 康定水文站基本情況

康定站位于康定縣境內大渡河支流折多河畔，于1952年3月設立，是省級重要水文站、中央報汛站，集水面積1354km2，設站目的主要是為掌握大渡河右岸及丹巴、瀘定間徑流規律和水電開發服務；測站功能主要為基本資料收集和防汛服務。站址在四川省康定市爐城鎮濱河路24號，地理坐標為東經101°58′，北緯30°03′，距河口距離21km，屬于2類流量精度站。

康定站建于1940年6月1日，屬中央水利實驗處西康水文總站領導，水尺設在康定中橋處；1950年3月解放時，記載中斷。西南水利廳直屬西康一等水文站于1952年3月重新在雅拉河與折多河匯流下游約300m處另選站址設立水尺觀測水位，為康定(二)站。同年6月3日在雅拉河右岸橋頭上設立水尺觀讀雅拉河水位，為康定(三)站。同年10月1日改屬西康省人民政府農林所水利局領導。1957年基本水尺斷面遷至折多河與雅拉河口下游200m處，為康定(四)站。

測驗斷面位于雅拉河、折多河匯合口下游300m處，測驗河段順直，長約200m，兩岸為人工石堤，河道較順直，上游是緩灘，下游500m處急灘和彎道，各級水位起控制作用，最大水面寬29m左右，最小水面寬15m左右，斷面形狀為“U”形，無死水、漫灘、串溝、分流、跌水、壅水情況。河床為卵石組成，沖淤變化較小，歷年水位流量關系線為單一線型。

康定水文站基本測驗項目資料收集情況詳見表1。

表1康定水文站基本測驗項目資料收集情況

3 流域降雨徑流特性

折多河洪水主要由暴雨形成，年最大洪水出現在6-9月，次大洪水出現在5-10月(主要出現在6-9月)，6、7、9月出現年最大洪水的比例達93%以上，其中9月出現年最大洪水的比例達60%以上。折多河水流湍急，水位最大變幅3m左右，最大漲落率0.4m/h，最大流速4.48m/s，為典型的高原山區河流。洪水漲落緩慢，次洪水過程持續3d～17d，洪峰歷時1h～3h，峰頂持續時間3h～10h(低于洪峰0.10m歷時)。

折多河徑流主要來源于降水，汛期5-9月徑流約占全年徑流的75%，枯期2-4月徑流約占全年徑流的9%。

多年平均流量為41.5m3/s，歷年年徑流最大值為17.8×108m3，年最大流量418m3/s(出現于1995年)，年徑流最小值為9.36×108m3，年最小流量7.42m3/s(出現于2000年)，最大最小比值達56.3。

4 康定水文站徑流系列資料可靠性、一致性、代表性分析

4.1 康定水文站徑流系列資料可靠性分析

(1)康定水文站水準點、水尺設立情況及測量情況

本站共設3個基本水準點：川文91-372、川文91-168、川文基2002-1，每年汛前對用于校測水尺的川文91-372水準點進行校測，高程無變動。使用過的基本水準點及校核水準點汛前校測一次，淹沒的水準點汛中較大洪水后校測1次，逢5逢0年份應對所有水準點進行校測。

P1為槽鋼花崗巖直立式水尺，P2為角鋼木質直立式水尺，P3為混凝土直立式水尺。汛前對所有水尺進行了校測，洪水后、汛后對洪水淹沒過的水尺均進行校測，高程均無變動。

(2)康定水文站水位觀測及資料整編情況

全年采用自記資料整編。1-12月采用兩段制校測，遇漲水加密校測次，自記水位與人工觀測水位對比觀測水位一致，很好地控制了全年水位變化過程。

(3)康定水文站斷面測量及資料整編情況

測流斷面汛前1次，汛后1次，汛中較大洪水后加測。汛前校測起點距、測深計數器、停表一次。

(4)康定水文站流速流量測量及資料整編情況

測驗河段位于折多河、雅拉河匯合口下游約300m處。河段較順直，兩岸為人工河堤，高、中、低水由河槽控制，斷面無變遷。高、中、低水位的中泓位置在11.0m～25.0m間，流向垂直于斷面。全年采用水文纜道流速儀法和電波流速儀測流，全年流量測次按不低于15次均勻分布于高、中、低水位級。

(5)康定水文站各種系數分析及水位流量關系線情況

測驗用儀、表均按規定進行了比測和檢查，檢查結果符合《河流流量測驗規范》要求。0.0、0.2、0.6流速系數：0.78、0.80、1.00；Q電=0.81Q0.0+3.77分別為2012、2016年分析。全年采用單一曲線法推求，三種檢驗均合理，系統誤差和標準差均在允許范圍以內。

康定水文站徑流數據采集符合水文現行《河流流量測驗規范》、《水位觀測標準》、《水文測量規范》等技術要求，0.2流速系數、0.6流速系數等各種系數及電波流速儀相關關系等均經分析后采用，資料整編符合水文現行《水文資料整編規范》技術要求，每年均經過地區水文局組織初審、省水文局組織復審、匯編，資料質量達優良標準，資料可靠。

4.2 康定水文站徑流系列資料一致性分析及資料插補延長

康定水文站自1952年3月設立，基本水尺斷面在遷動范圍內無水量加入引出，基本水尺斷面以上無水量引入引出，無水利工程，資料具備一致性。

根據表1康定水文站基本測驗項目資料收集情況表中資料系列長度統計，水位無缺測，流量有缺測(缺1958、1969年)，缺測年份采用綜合水位流量關系線推流，1969年流量資料借用1970年水位流量關系線插補，經插補后獲得康定水文站1959-2017年共計59年完整系列徑流資料。

4.3 康定水文站徑流系列資料代表性分析

采用康定水文站1959-2017年共計59年完整系列徑流資料點繪年徑流過程線見圖1。

圖1 1959-2017年康定水文站年徑流量過程線

從圖1觀察分析，年平均流量過程線峰谷交替，豐中枯水均有實測資料分布，同時分別采用20、30、40、50、59年康定水文站不同系列長度徑流資料計算其均值、CV值、CS值，分析其均值、CV值、CS值在40年以上趨于穩定，1959-2017年共計59年完整系列徑流資料具備代表性。

表2康定水文站不同系列長度統計參數成果

5 康定水文站徑流分析計算

5.1 康定水文站年徑流頻率分析計算

以日歷年度(1～12月)進行計算(工程水文計算中通常以水利年度進行計算)，將康定水文站1959-2017年完整共計59年系列徑流資料進行統計、排序，用P=m/(n+1)計算頻率，對P-Ⅲ型頻率進行計算機適線(加目估比較)，求出其徑流設計值見表3，頻率曲線見圖2。

表3康定水文站年徑流量設計值

圖2 康定水文站年徑流量頻率曲線

5.2 康定水文站徑流分析成果合理性分析

康定站至瀘定站區間雨量增加，年徑流量變差系數Cv，符合隨流域面積增加而減少的規律均值。Cs為Cv兩倍，符合一般規律。由此可見，康定水文站年徑流量計算較為合理。大渡河流域鄰近基本水文站年徑流分析計算成果及統計參數見表4。

表4大渡河流域年徑流分析計算成果及統計參數

水系河名站名流域面積(km2)均值流量(m3/s)徑流深(mm)CvCs /Cv大渡河大渡河丹巴52738758453.50.172.0大渡河瀘定58943889475.60.162.0折多河康定135441.5966.60.172.0

5.3 康定水文站徑流年內分配

根據表3康定水文站各頻率年徑流量設計分析計算成果，分別選取典型年最接近年徑流量各頻率設計值對應年份，確定康定水文站 1992年、2014年、2011年、1969年為豐、平、枯、特枯典型年，各典型年徑流年內分配(月平均流量)分別見表5。

表5康定水文站各典型年徑流年內分配(月平均流量) 單位：m3/s

圖3 大渡河(甘孜境內)流域水系

圖4 康定水文站站點地理位置

6 結論

通過對康定水文站缺測年份的流量資料進行插補延長，得到該站1959-2017年完整年平均流量系列，該資料具有周期性和代表性。同時分別采用不同系列長度徑流資料分別計算其均值、Cv值、Cs值，以矩法計算統計參數的初值，采用皮爾遜Ⅲ型頻率曲線計算機適線，曲線與點據配合較好，用目估適線法確定統計參數及計算值，求出其徑流設計值，計算出各典型年年內分配(月平均流量)，該資料具有一定的穩定性和代表性。

通過綜合分析，折多河康定水文站多年采集的徑流系列資料的可靠性、一致性、代表性相對可靠，可廣泛用于防汛抗旱、水利工程建設、地方水資源利用和保護等領域，為指導生產提供了準確的技術參數。