三座店水利工程年径流系列代表性分析

孙利佳

（辽宁省水利水电勘测设计研究院，辽宁 沈阳 110006）

三座店水利工程年径流系列代表性分析

孙利佳

（辽宁省水利水电勘测设计研究院，辽宁 沈阳 110006）

文章介绍三座店水利枢纽工程水文分析工作中，如何进行年径流系列成果的合理性分析与代表性分析，这些问题的合理解决，为设计年径流的计算奠定了基础，也为水库兴利调节计算提供了可靠的依据。

年径流；合理性；代表性；三座店水利枢纽工程

1 流域资料概况

正在修建的三座店水利枢纽工程位于英金河的支流阴河下游，赤峰市松山区初头朗镇三座店村附近，流域面积 2842km2，距赤峰市城区 35 km。由于水库控制面积与坝下初头朗站控制面积相差无几，故采用初头朗站径流量作为三座店水库地表水资源量。初头朗站 1967—2000 年有流量观测资料，1956—1966 年径流量由新店相关插补延长得。赤峰站1952—2000 年有流量观测资料。

2 年径流

英金河流域的年径流，主要对初头朗、赤峰站进行分析。

2.1 径流还原计算

为推求天然状况下径流量，根据水量平衡原理，对初头朗、赤峰水文站进行了用水还原计算，本流域的用水，主要为农业用水，各站除进行农业用水还原计算外，对于受二道河子水库影响的赤峰站进行了水库还原计算。即按下式计算：

W天然=W实测+W农用+W库变

式中：W天然为天然年径流量，W实测为实测年径流量，W农用为测站以上农业用水量，W库变为水库库容变量。

2站径流还原情况如下：

1）赤峰站，1952 年开始有流量观测资料。1952—1983 年的农业用水量，为内蒙院提供，系为《西辽河流域规划》采用成果。1984—2000 年的农业用水量，为本次调查成果。另外自上游西路嘎河修建二道河子水库后，亦对水库库变量和蒸发损失做了还原。

2）初头朗站，1967 年开始有流量观测资料。1967—1983 年的农业用水量，为内蒙院提供的《西辽河流域规划》采用成果。1984—2000 年为本次调查成果。

3 径流系列成果的合理性分析

主要从降雨径流关系方面分析径流计算成果的合理性。

1）降雨径流相关关系分析。对各站点绘年径流深与对应的测站以上年面平均雨深的相关关系图，1983 年以前点据和 1984 年以后的点据在点群中交叉错落分布。表明由内蒙院在《西辽河流域规划》阶段计算的径流成果和本次计算的径流成果两者间不存在由于还原水量的误差引起的径流系列的系统偏差。

2）径流系数分析。计算各站各年径流系数，并按 1956—2000，1956—1983，1984—2000 年 3 个时段，分别统计其平均径流系数，各站各段平均径流系数十分接近。

3）降雨径流同步系列对比分析。对各站同步点绘年径流深和测站以上年面平均雨深系列，年径流深的年际间的丰枯变化情况与年面平均雨深的变化趋势是一致的。

上述分析表明各年年径流计算成果是基本合理的。上述关系图由于篇幅所限略。

4 径流系列的代表性分析

由于径流统计分析要求径流系列具有随机特性，而这种特性只有在未受人类活动影响、河流处于天然状态下的水文资料才能满足要求。因此用以往长期实测年径流系列来反映未来的年径流变化时，应对实测年径流系列进行可靠性、一致性和代表性的审查。本文年径流系列代表性分析是建立在可靠性与一致性（系列已还原）的基础之上来进行分析的。

选择初头朗和赤峰站作为代表站，分析1956—2000 年的径流系列的代表性。

4.1 丰枯分析

差积曲线是分析一个地点水量丰枯变化的常用办法。当差积曲线的坡度向下时，表示为枯水期；向上时表示为丰水期；水平时则表示接近于平均值的平水年。若差积曲线呈现长期连续下降时，就表示长时期的连续干旱；反之则表示连续多水，坡度越大表示程度愈剧烈。

点绘代表站的差积曲线（T～∑（K-1）），大体可 划 分 3 段 ，1956—1965 年 为 连 续 偏 丰 水 段 ，1966—1990 年为连续偏枯水段，1991—2000 年偏丰水段。假定以大于径流均值 1.3 倍的的年份定位丰水年份；以小于径流均值 0.7 倍的年份定为枯水年份；介于两者之间的年份定为平水年份。则丰、枯、平水年份的分布情况如表 1。

在 1956—2000 年系列中，连续偏丰水年份发生在系列两端，如系列闭合，则基本形成一个20年连续偏丰水段和 25连续偏枯水段的大的径流变化周期。此周期内丰水发生年份略少于枯水发生年份，以平水发生年份居多。在 1966—1990 年偏枯水段中，初头朗站出现了 1次连续 2年枯水和 2次连续 3 年枯水（1977—1978，1980—1982，1988—1990 年）；赤峰站出现了 1 次连续 4 年枯水和 1 次连续 2 年枯水（1980—1983，1988—1989 年）。1956—2000 年系列基本反映了本流域年径流丰、枯变化规律。

表1 初头朗和赤峰站丰、枯、平水年份分布统计表

4.2 稳定性分析

通过对代表站径流系列滑动计算分析，可以看出系列越长，其统计参数越趋稳定。1956—2000年系列共 45 年，其统计参数较为稳定，该系列基本可以代表该地区径流特征情况。滑动计算分析见表2。

表2 代表站径流系列滑动分析统计表

5 结语

年径流系列存在有连续枯和连续丰交替出现的现象，因此在应用年径流系列作频率曲线研究时，应研究其所取系列是否具有代表性，如所选系列是偏丰段或偏枯段时，则应予以修正。

径流系列枯丰变化是一种自然现象，是受一些气候因子的影响形成的。这些气候因子影响的范围往往是很大的（除小面积的局部暴雨外）。因此，枯段与丰段往往具有大范围的性质，所以，我们研究年径流系列代表性，也应着眼于大范围的资料。

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2013-12-06