山东省山地河流特征分析研究

蔡振华，丁吉龙，李清林

（1.山东省水文局，山东 济南 250002；2.聊城市水文局，山东 聊城 252000）

山东省山地河流特征分析研究

蔡振华1，丁吉龙1，李清林2

（1.山东省水文局，山东 济南 250002；2.聊城市水文局，山东 聊城 252000）

介绍了河流特征清查的有关指标和流域边界、河长的提取方法，统计山地河流不同集水面积阀值的河流数量，并重点分析山地河流河长、面积及其相关关系，探求一般规律。

河湖普查；河长；集水面积；分析

河流指陆地表面上宣泄水流的通道，是溪、川、江、河的总称。在全国第一次河流湖泊基本情况普查（以下简称河湖普查）中，为方便开展河湖普查工作，按流域边界是否能清晰界定划分将河流分为山地河流、平原河流、混合河流3类。

1 河流特征清查指标

河流特征包括基本特征、流域水系自然特征、水文特征3方面。基本特征包括河流名称、河流编码、上一级河流编码、河流长度、流域面积、跨界类型、河流类型、流经，当河流流域面积大于50km2时，需填报此8项；流域水系自然特征包括河源地理坐标和位置描述、河口地理坐标和位置描述、河流平均比降，当河流流域面积大于100km2时，需填报此3项；水文特征包括多年平均年降水深、多年平均年径流深、水文站和水位站、实测和调查最大洪水，当河流流域面积大于100km2时，需填报此4项。因平原型河流流域边界难以界定，而河湖普查跨界类型指的是流域跨界，故平原型河流没有流域面积、跨界类型指标、平均比降指标及4个水文特征指标。

2 河流关键指标提取

2.1 流域边界提取

流域边界的提取主要根据25m间距的数字高程网格数据，由GIS软件来实现，以提高流域边界划分的工作效率和成果精度，克服人工勾绘流域边界的可能误差。数字流域边界是由25m为基本单位的折线组成的封闭多边形。

2.2 河流提取

为方便计算流域内任意一点的集水面积，本次普查根据25m间距的数字高程网格数据，由GIS软件提取数字河流。为提高数字河流的精度，先把1∶50000 DLG的水系与数字高程网格数据进行融合，然后再用GIS软件提取数字河流，并提取数字河流任一断面的集水面积、河流比降等要素。数字河流也是由25m为基本单位的折线组成的线。

3 山地河流河长和流域面积关系分析

3.1 山地河流不同集水面积阀值统计

除平原水网区河流不统计集水面积外，山地型河流及混合河流都进行了面积量计算工作，山东省标准以上山地型河流656条。按照普查成果，集水面积50km2及以上的河流655条；100km2及以上的河流329条；200km2及以上的河流166条；1000km2及以上的河流39条；2000km2及以上的河流21条；10000km2及以上的河流4条；50km2以下的河流1条（为分沂入沭水道）。可以看出，给定标准以上河流数量随河流集水面积阈值增加1倍，其相应河流数量相应减少约1倍。

3.2 山地河流河长和面积关系分析

按照集水面积将山地型河流划分为1000km2及以上、1000km2以下和全部3个系列，分别计算集水面积与河流长度的相关系数。因黄河河长、集水面积远远超出其他河流相应指标，对关系线的拟合影响较大，故在关系计算中将黄河的相应指标剔除。

从计算结果可以看出：1）山地河流河长与集水面积大体呈同变化趋势关系，即河流长度越长，集水面积越大；2）1000km2及以上河流采用乘幂相关拟合较好，相关系数为0.729；3）1000km2以下河流采

用直线相关拟合较好，相关系数为0.870；4）全部河流采用乘幂相关拟合较好，相关系数为0.897。

为进一步研究河长与面积的关系，从大汶河水系、沂沭泗水系、山东半岛诸河水系中选择有代表性的河流，分别计算集水面积与河流长度相关关系，如表1示。可以看出：1）19条河流集水面积与河长直线关系拟合较好，绝大多数河流相关系数在0.90以上；2）所选代表河流的干流参与相关关系拟合与否，对相关系数有一定的影响，总的趋势是考虑干流的集水面积与河长的相关系数大于不考虑干流的相关系数；3）纯山地型河流的集水面积与河长的相关系数较偏平原地区的河流的相关系数大，即直线相关关系好。

表1 山东省山地型河流集水面积与河长拟合关系表

4 结 语

由分析可知，河流长度与集水面积大体呈同变化趋势关系，即河流长度越长，沿途汇入的支流越多，从而集水面积越大，且其相关性较好。其中，河流的河长指河口到河源之间河流中泓线的长度，集水面积一般指河口断面以上的集水面积，但对多数混合河流，由于其平原段流域边界无法清晰界定，集水面积难以准确计算；对于有些入海河流，由于河口断面远离陆地，因此本次普查少数河流计算河长的河口位置和计算集水面积的断面并不一致。

（责任编辑崔春梅）

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1009-6159（2013）-08-0021-02

蔡振华（1981—），男，工程师