汉江上游区域枯季径流预报研究

卫金容

（陕西省水文水资源勘测局 陕西 西安 710068）

1 汉江上游枯季径流特征

汉江上游地处北亚热带边缘大陆性季风气候区，局部地区气候受秦岭和巴山制约，具有温暖湿润的山地气候特点。夏季受西太平洋副热带高压、四川盆地及河西走廊热低压控制，高温炎热，多雷暴雨，间有伏旱；冬季受西伯利亚冷高压控制，寒冷少雨；春暖干燥，秋凉湿润且多连阴雨。该区全年气候温和，四季分明，降水充沛，无霜期长。上述气候条件决定了汉江上游具有下渗能力较大，地下蓄水量丰富，退水缓慢的湿润地区特征。

据统计，汉江白河以上流域面积59115km2，年径流量265亿m3，其中枯季（11、12、1、2月）4个月径流量为30.0亿m3，占全年径流量的11.3%，时段占全年三分之一。因此，合理配置并充分利用枯季水资源意义重大。

2 枯季径流量退水规律分析

当枯季径流由地下水补给，且地下蓄水量与出流量之间呈线性关系时：

求解两式可得出以指数方程式表示的退水曲线：

式中，Qg,t——t时段地下水退水流量；

Qg,0——起始时段的地下水退水流量；

Kg——地下水消退系数。

汉江上游枯季径流为多种水源综合补给，且有蓄水量与出流量呈线性关系的特征，因此可以用总的退水公式：

?

?

令C=e-t/K，取对数得K=-1/lnc

故（3）式可写成：

式（4）即为简化实用的退水曲线公式，退水参数C可以通过实测资料求得，消退系数K也可求得。K值在退水过程中并非常数，它随着时段变化而变化。应用式（3）、（4），结合实测资料建立的汉江汉中站和洋县站退水曲线见图1和图2。

3 枯季径流量预报

3.1 退水曲线法预报枯季径流量

汉江上游流域下垫面条件变化不大，汉中盆地区域河网蓄水量较大，其余干、支流段均属山区性河流，枯季径流量水源补给方式基本相同。另外由于下渗能力较大，地下蓄水量较大，退水过程缓慢，大部分站可利用当年汛末最后一次洪水过程，应用本站退水曲线，直接预报峰后3d～5d，甚至10d～20d的径流量。汉江汉中、洋县站退水曲线法预报成果如表1。

通过表1与表2比较可知，洋县站与汉中站同在汉江干流上，但洋县站退水过程缓慢。因为洋县站地处汉中盆地的东部，盆地区河网蓄水量大；而汉中站在洋县站上游，地处盆地偏西部，其上游河网蓄水量远比洋县站小。所以，汉中站退水曲线较陡，洋县站退水过程缓慢。

3.2 前后期径流量相关法

采用枯季地下蓄水量与出流关系式（1）和枯季径流量退水曲线（2）式，设相邻时段△t为0→t1和t1→t2，则可推导出相邻时段地下蓄水量间的关系式：

当为常数（等同前（4）式的C），即呈线性关系。因为枯季河川径流基本上是地下水补给，所以上式也适用于前后期径流关系。

3.2.1 用消退系数值预报后期枯季径流量

3.2.2 以降水量为参数的前后期径流相关法

（1）汉江上游11月份往往有秋汛尾期降水量，并产生径流，影响值稳定。故以11月的月降水量为参数，建立10月与11月的月径流量相关图，精度将高一些。可依据11月降水量预报值，在相关图上查出11月的径流量预报值。

（2）用月降水量修正系数a，改正用值预报的月径流量。当预报11月降水量明显比多年平均值偏大或偏小者，可用11月预报降水量与多年平均11月降水量求出修正系数a值，来改正值预报的月径流量值。

表3 汉江上游各站枯季径流量月消退系k数

4 结论

由于汉江水源工程开发加快，所以合理利用、优化配置、科学调度水资源至关重要。而在汉江上游枯季占4个月，故枯季径流预报是非常重要的决策依据。汉江上游属湿润地区，具有土壤下渗能力大、地下水蓄水量丰富、枯季径流量主要由地下水补给、蓄水量与出流量呈线性关系等特点。本文根据枯季径流预报原理，运用退水规律建立了汉江汉中站、洋县站退水曲线；用前后期径流量相关法综合分析了江口等12个支流站以月为时段的前后期枯季径流消退系数K值，并分别做了短期和中长期预报。其精度可达到《水文情报预报规范》许可误差要求，预报效果较好。陕西水利