泗交水文站降水与径流关系分析

史东凯

（山西省水文水资源勘测局，山西 运城 044000）

1 概况

泗交水文站1973年6月设立于泗交河上游支流王家河上，初设时为汛期站，1977年1月改为常年站。站址位于山西省夏县泗交镇泗交村，地处中条山迎风面的变质岩地区，是以研究森林石山区暴雨与径流关系为目的的小流域代表站，见图1。

图1 泗交水文站控制流域水系图

流域北高南低，平均海拔1200 m，裸露岩石多为前震旦纪和奥陶纪变质岩，土层为第四纪红土加钙质结核。整个流域为林区，树种多为松柏、青杠、栓皮栎和杂木。地质类型基本均为变质岩类，有断层，地貌：山地占89%，丘陵坡地占11%，土壤覆盖：沙砾土占89%，粘壤土占11%，植被：针叶林占60%，阔叶林占29%，农作物占11%。

观测断面以上河长约8.4 km，流域为狭长型，形状系数仅0.20，河堤纵坡32‰。由于流域狭窄和纵坡较大，洪水受其影响，涨落变化急剧，属典型的陡涨陡落型河流。

流域属中条山高山寒冷湿润气候区，多年平均降水量670 mm，多年平均水面蒸发量1100 mm，多年平均风速3.0 m/s，多年平均气温12.0，多年平均湿度62%。多年平均汛期（6～9月）降水量占年降水量63%，7～8月降水量占年降水量38%，汛期（6～9月）发生的洪水占多年洪水总数的83%，7～8月发生的洪水占多年洪水总数的77%。

泗交水文站自1973年6月设站以来，实测最大洪水发生于1982年8月2日，洪峰流量29.3 m3/s。调查历史最大洪水发生于1958年7月17日，洪峰流量为129 m3/s。

2 降水径流关系分析

2.1 资料选用

选用泗交水文站及配套雨量站（杨家阴、陈家阴、王家河、泗交站）1977～2016年实测径流、降水资料，进行泗交水文站降水径流关系分析。

2.2 王家河流域单站年降水频率分析

最大降水量出现在2011年，最小年降水量出现在1997年，点绘各站年降水量频率曲线，采用Cs=2Cv适线成果见表1。用年降水量统计参数Cv介于0.24～0.26之间，符合本市降水量的年际变化特征及其在地区上的分布变化规律，变差系数Cv愈大，降水量年际变化愈大。

表1 王家河流域单站年降水量特征值统计表

2.3 降水量的年内分配

搜集杨家阴、陈家阴、王家河、泗交站1977年～2016年单站月、年降水量系列，求得多年平均年内分配见图2，可见汛期（6～9月）降水量占全年降水量的63%，年内分配不均匀。

图2 王家河流域年降水量年内分配图

2.4 泗交站降水径流关系分析

图3 泗交站降水径流关系

由于泗交站控制流域面积较小，人类活动对径流的影响较小，直接采用泗交站实测径流系列和降水资料进行降水径流关系分析。采用网格插值法计算出泗交站控制流域逐年面雨量，结合1977～2016年实测年径流深系列点绘泗交站降水径流关系（见图3），并用指数函数进行拟合，相关系数达到0.81，拟合较好。

3 结论

泗交水文站属小流域石山森林代表站，通过年降水与年径流方面分析，可得出：只要知道流域平均年降水量，即可推求年径流量，该站在这方面就能满足设站要求，为今后水文巡测打下坚实基础，也可为小河站改革提供一些经验。泗交水文站属小流域森林石山区代表站，通过年降水与年径流方面分析，年降水与年径流具有密切的相关关系，可以作为水利工程设计时的水文分析计算使用，为无资料的相似流域水文分析计算提供了可供选择的参证站资料。