安康市境内主要支流控制站降雨径流关系分析

2014-02-27葛芬莉

陕西水利 2014年3期

关键词：控制站支流安康市

◎葛芬莉

1 区域概况

安康市位于陕西省南部的秦岭、巴山之间，东经 108°01'～110°12'，北纬31°33'～33°49'，处于鄂、渝、川、陕四省市相连位置。南北长约240km，东西宽约200km，总面积 23391km2。

区域北有秦岭横亘，南有巴山倚屏，南北高山夹峙，汉江由西向东横贯，河谷盆地居中，形成“两山夹一川”的地势轮廓。石泉、汉阴至安康之间又有凤凰山山脉从中隆起，构成了“三山夹两川”的局部地形特征。

区域气候温和，雨量充沛，四季分明，无霜期长。年平均气温在6.0℃～15℃之间，年平均降雨量910mm，7月～9月降雨量约占全年降雨量的50%以上。

汉江是区域河流水系的网络骨干，由西向东横贯其中。此外，还有无数条毛溪小沟，构成千沟万壑，分布在汉江南北两岸的秦巴山地和川道丘陵地带，组成了全市象植物“叶脉”一样的河流水系网。集水面积在1000km2以上的汉江支流有子午河、池河、月河、旬河、任河、岚河、黄洋河、坝河、南江河等。

境内汉江干流建有石泉、安康、白河国家基本水文站及石泉、安康两座大型水库。支流水利工程主要有：付家河八一水库，月河观音河水库，岚河岚河口电站，坝河桂花坝水电站，恒河恒惠渠引水工程等。

2 区域地表水资源特征

2.1 地表水资源量丰富，但地区分布不均

安康市地表水资源量丰富。多年平均地表水资源量104.89亿m3，降水量的近50%转化为地表水资源量，全市人均占有量3420m3/人，亩均占有量2270m3/亩。

受降雨影响，径流深地区分布与降雨量地区分布总体一致，由于自然地理条件的差异，径流深地区分布更趋不均，区域差异性更大。径流深地区分布总的规律是汉江以南大于汉江以北，汉江以南由西南向东北递减，汉江以北由西北向东南递减。大巴山区最高,多年平均径流深在600mm～1200mm之间，最高为渚河、任河与四川省交界处，多年平均径流深在1200mm以上。

2.2 地表水资源年内分配不均，年际变化显著

降雨量年内分配不均，受降水影响，径流年内分配更趋不均，多年平均径流量的75.9%～82.7%集中于汛期的5月～10月，多年平均连续最大四个月径流量多出现在7月～10月，最大月径流相当最小月径流的8.8～15.3倍。汛期降水多集中于几场大暴雨，大部分径流量亦为暴雨所形成，造成局地的雨涝和洪灾。

降雨量年际变化较大，径流多年变化除受降水的影响外，还同时受下垫面因素的影响，因此，径流的年际变化比降水量更为剧烈。年径流变差系数Cv在0.30～0.56之间，极值比Km在4.2～10.5之间,年际间的变率在0.57～2.34之间。径流最丰年多发生在1964年、1983年，最枯年多发生在1997年、1999年。丰水段多发生在1981年～1990年，枯水段多发生在1991年～2000年。

3 降雨径流关系分析思路

3.1 分析要求

降雨径流关系分析是水资源调查评价工作中一项很重要的基础性工作,有月、年、汛期及非汛期降等不同时段的降雨径流相关关系,本文分析的降雨径流关系指的是年降雨径流关系。

降雨径流关系分析对资料系列的要求较高，一般须具备12年以上的同步期降雨径流资料。由于影响降雨径流相关程度的因素很多，也很复杂，有降雨量等气象因素、流域地形地貌等下垫面条件，还有雨量站代表性等，因而建立科学的降雨径流相关关系难度较大。根据《水资源评价导则》相关图的建立和规定：所建立的相关线正负15%的外包线以内的点据数占总点据数的75%为合格的相关关系。

3.2 分析方法

首先根据年面降雨量计算方法，计算水文控制站断面以上流域的年面降雨量；其次计算水文控制站天然年径流量；最后根据水文控制站断面以上流域的年面降雨量与其天然年径流量，绘制年降雨径流相关关系曲线，建立年降雨径流相关关系式。

表1 各控制站选用雨量站及面雨量计算方法

3.3 成果应用

根据已知的水文控制站某一年份断面以上的流域面平均降雨量，应用年降雨径流关系，推求出该控制站某一年份的天然年径流量，用于径流资料的审查、插补延长；应用年降雨径流关系推求的水文控制站某一年份的天然径流量与相应同一年份的实测径流量的差值，即为水文控制站某一年份还原量，作为分项调查法进行径流还原计算的旁征依据。

4 资料来源

水文部门所有支流控制站经过资料整编后的水文资料，如：降雨量、实测径流量等；水利部门刊印的水利统计资料，如：水利工程及灌区基本情况、供用水量等；统计部门刊印的社会经济指标资料。

5 降雨径流关系分析

5.1 面降雨量分析

收集境内所有支流水文控制站观测质量较好、资料系列较长的所有雨量站点，在进行资料审查、插补延长及资料代表性分析基础上，选用47个雨量观测站点，其资料为近50年系列月年资料。

流域面雨量计算方法有算数平均法、泰森多边形法及降雨量等值线法。根据流域地形、地貌及下垫面条件选用不同的方法计算流域面雨量。本文主要采用算数平均法、泰森多边形法这两种方法计算流域近50年系列面雨量。

5.2 天然径流量分析

根据收集到的境内主要支流控制站断面实测系列径流资料，首先对系列径流资料进行审查，重点审查资料的可靠性，对有迁移变动或撤销的站点予以改正。根据收集到的社会经济用水、人口、工业产值及灌溉面积等指标，分析估算各部门各行业用水定额，采用分项调查法，计算各控制站断面以上社会经济各部门各行业用水消耗量，各部门各行业用水消耗量之和即为总的还原水量，以各控制站实年测径流量与年还原水量之和得各控制站天然年径流量，通过绘制控站天然年径流量累积曲线，分析径流一致性。通过进一步绘制控站天然年径流量差积曲线，分析径流代表性，通过对径流资料进行可靠性、代表性及一致性分析后，得到近50年天然年径流量系列。

5.3 降雨径流关系分析

选用境内主要支流控制站及所属流域雨量站近50年降雨径流系列资料，作为境内降雨径流关系分析的资料依据。

根据各控制站近50年同步期年面降雨量、天然年径流量系列资料，绘制降雨径流相关曲线，由于降雨量、径流量资料收集后，首先都进行了资料的严格审查，并对径流资料进行了三性分析，故绘制曲线时所有点据全部考虑，不舍弃，得到各控制站相关曲线图、相关曲线方程式及其相关系数。

各控制站相关曲线分析表明，安康市境内主要支流选用站降雨径流点据密集，呈带状分布，相关曲线线型均为单一的线性关系，相关系数均达到0.90以上，最大达0.98，符合水资源评价导则关于采用年降雨径流关系法推算年径流量的误差要求，说明安康市境内主要支流控制站年降雨径流关系良好。控制站年降雨径流分析结果见图1、表2。