浑河流域水文要素年际间及年内演变过程分析

金 浩

(辽宁省水利水电科学研究院，沈阳 110002)

1 概 述

浑河流域主要是由浑河和太子河两大水系组成，总流域控制面积为27,300 km2，总长度为828.3 km，浑河与太子河在辽宁鞍山三岔河附近汇合后，成为大辽河，大辽河穿过平原地区，最终经过营口注入渤海。

浑河发源于抚顺市清原县湾甸子镇长白山支脉的滚马岭西侧，自东向西流经抚顺、沈阳等大城市，流域内工农业发达。浑河全长415.4km，年径流量24.04亿m3，流域控制面积流域控制面积11481km2，

其中，山丘区占总流域面积的 69.7%，平原占30.3%。河流水系基本概况见表1。

表1 浑河流域河流水系基本概况

浑河流域地势东南高，西北低，河道曲折，呈不规则河型，水系发育，水量丰富。大伙房水库以上河段，流经中低山丘陵，植被植被覆盖率达79.2%；中、下游流经辽河下游平原，河网交错，渠道纵横，工农业发达，灌溉方便。浑河水源主要来自上游山地降雨补给，河源以下自然落差588m。下游河口段地势低洼，水面宽阔，非结冰期可通航。

浑河流域位于辽河流域的东南侧，太子河为浑河一级支流。浑河流域东为长白山，海拔在400-500m之间，西为辽河中下游平原，海拔在300m左右。地势自北向南，由东向中、西部倾斜：铁岭、沈阳一带，地面高程为40-60m，辽阳、鞍山一带地面高程仅4-7m[1]。

2 水文情势变异特征

大伙房水库位于浑河流域,该水库始建于1958年建成，总库容为22.68亿m3，它是多年的调节水库，水库的运行对河流的水文状况影响很大，因此，在本次分析计算中，选择北口前站，抚顺站和邢家窝棚站三个代表站，北口前站位于浑河流域的大伙房水库上游，抚顺站位于抚顺市区附近，位于大伙房水库下游，兴家窝棚站位于该流域的下游，其上游分布有沈阳及抚顺的大量农田及企业[2]。具体分布见图1。

图1 浑河流域示意图

北口前站、抚顺站及下游的刑家窝棚站的多年平均径流量分别为4.9、16.2及19.3亿m3。 详见图2。

图2 浑河沿程水文站多年平均径流量变化过程

2.1 水文情势年际变化过程

为了具体对浑河流域的水文状况进行具体分析，将浑河的径流过程分为1956年至1980年，1981年至1999年，2000年至2018年三个时期，见图3所示。

对北口前站该时段内的年径流量进行分析，该站在1980年之前，1981-1999年和2000-2018年之间的年平均径流量分别为4.0亿m3，5.1亿m3和5.0亿m3，径流量在前两个时段内稍有增加，在后两个时段内，径流量没有太大变化。见图4所示。

图3 北口前站各时间段平均径流量变化过程

北口前至抚顺站有较大支流汇入，此期间径流明显增大，由于缺乏1981年至1999年的部分流量数据，故在该时期流量统计数据的统计值略存在一定偏差，仅分析了1956年—1980年以及2000年—2018年这两个时间段的径流量变化，根据两个时间段的径流系列资料分析可知，其年平均径流量分别为16.7亿m3和17.6亿m3，自2000年以来，流域的年平均径流量逐年增加，请参见图4。

图4 抚顺站各时间段平均径流量变化过程

从抚顺站到邢家窝棚站，由于区域间汇流的汇入而增加，从1956年以来辽中站的径流过程分析，可以看出三个时期的年均径流量分别为19.0亿m3，19.9亿m3和19.0亿m3，在此期间径流量变化不大，但是，与两个上游站相比，年平均径流量在2000年之后与1956年至1980年的径流量平均值相同，其原因是2000年之后该地区用水量有所增加，见图5。

图5 邢家窝棚站各时间段平均径流量变化过程

从以上分析可以看出，浑河流域从上到下区间的流量有所增加，流域的径流大部分集中在北口站与抚顺水文站之间，自2000年以来，随着下游沈阳和抚顺的用水量增加，从而导致下游流量相应减少。

2.2 水文情势年内变化过程

为分析浑河流域水文状况的逐年变化，对流域三个代表性水文站的月平均流量进行统计分析，见图6-图9。

北口前站位于抚顺大伙房水库上游的浑河上，该站的月平均流量变化主要反映了该流域的径流变化过程。根据北口前站的上述三个时段月平均流量过程的统计分析，每月流量过程没有太大变化， 7，8月份径流量占全年径流量的58%，2000年之后，7月的月平均流量有所下降，8月份的月平均流量有所增加，其他月份的流量在该时段没有明显变化。

图6 北口前站各段月平均流量变化

抚顺站位于浑河流域大伙房水库下游，其上游入库流量对抚顺站月平均流量变化过程具有一定的影响，根据抚顺站三个时期月平均流量的统计分析可知，抚顺站的年径流量主要集中在5-8月，月平均流量占年径流量的75%。

抚顺站年内的流量过程受到大伙房水库调节，这与上游北口前站的来水流量过程不同，在7月和8月，水库承担了防洪任务，减少了下泄水量。2000年之后，8月平均流量明显增加，而其他月份没有显着变化。 图7显示了抚顺水文站年内流量过程变化。

抚顺站年平均流量的变化过程受到大伙房水库出库流量所控制，这与上游北口前口水文站的来水过程不同，上游来水量由大伙房水库进行调节，当农田灌溉需求很大时，大水房水库在5月和6月增加放水量排水，水库承担着七月和八月的防洪任务，此时减少下泄水量，而2000年之后，8月的平均流量增加明显，而其他月份与其他段的平均流量相比没有显著变化，图7为抚顺站月平均流量变化过程。

图7 抚顺站各段月平均流量变化过程

邢家窝棚站位于浑河流域下游，各月平均流量变化过程受上游来水、大伙房水库调节以及区间取用水的影响。

根据1956年以来邢家窝棚站月平均流量变化过程的分析统计来看，年径流主要集中在每年的7、8月，占该站的年径流量的48%，与上游抚顺站的月平均流量变化过程相比较，由于下游农田灌溉用水量的增加，5-8月的农业灌溉期导致下游断面流量明显减少，分别减少33%、30%、7%和19%，而其它月份由于上游来水和区间来水，其下游流量不断增加，见图8-图9所示。

图8 邢家窝棚站月平均流量变化过程

图9 2000-2018年浑河流域代表站月均流量变化过程

对年内径流量变化的统计结果表明，浑河流域上述时段内的月平均流量变化不大，且都呈现出相同的规律。

浑河流域的径流均集中在七八月，大伙房水库调节后，在农业灌溉高峰期的5月和6月，为确保下游农业灌溉用水而增加下泄流量，而7月和8月由于为了水库防洪的需要，减少下泄流量，浑河流域由于下游有大量的农田，在五月至八月的灌溉用水高峰期取水导致下游河道流量减少，因此，浑河流域的径流主要受大伙房水库调节作用的影响，以确保下游防洪安全。

2.3 水文情势演变

结果表明，浑河流域自上而下的河道流量不断增加，流域径流主要集中在北口前至抚顺站之间，在抚顺站以下，由于农业灌溉用水量的不断增加，河流在灌溉高峰期时河道流量相对减小，对水文状况年际变化的分析表明，自2000年以来，浑河流域下游沈阳和抚顺的用水量增加，导使得下游流量逐渐减少。

3 结 语

对浑河流域演变规律来看，浑河流域的洪水主要集中在每年的7，8月份，受到大伙房水库调节后，在农业灌溉高峰期的5月和6月，为确保下游农田灌溉的需求，大伙房水库增加了下泄流量，到7月和8月，水库在防洪时段内减少了下泄流量，由于流域下游分布着大量农田，这样就需要大伙房水库来进行调节，从而在5月—8月下游河道流量逐渐减少。