嘉荫县水资源量计算分析

邢德富，李英晶，田长涛

(伊春水文局，黑龙江 伊春 153000)

嘉荫县水资源量计算分析

邢德富，李英晶，田长涛

(伊春水文局，黑龙江 伊春 153000)

文章分析区域为黑龙江省边境县城，属水资源开发利用程度较低地区，由于境内可利用实测水文资料有限，尤其是地质资料缺乏，仅在宏观上对区域内地表径流进行了分析。在进行地下水资源量的分析计算时多采用已有规划报告的参数成果，文中各项计算成果指标与已有各类规划成果或图集对比后基本合理。

嘉荫县；降雨特性；径流特性；频率分析；周期分析；水资源总量

1 自然地理景观

嘉荫县位于黑龙江中游右岸，小兴安岭东段北麓辖区，面积6 749 km2，北部与俄罗斯一江之隔，西南以分水岭为界与伊春市汤旺河区、新青区、乌伊岭区接壤，正西以葛贡河、西米平河为界同逊克县相连。

气候属寒温带大陆性季风气候区，年平均气温零下0.7～1.5 ℃，盛夏炎热多雨，秋季降温迅速，多早霜。冬季漫长，严寒，多雪。地貌特征属于小兴安岭剥蚀、侵蚀低山丘陵区。

地貌西南高，东北低。小兴安岭北麓余脉似鸡爪状向江畔延伸，平均海拔高度约500 m，山地面积占全县的78%～3%。

在低山丘陵与江河之间，有冲积、洪积形成的网状河谷平原，有沉积出现的平展漫岗，面积占全县的19%～5%。植被组成以山区的针阔混交林和浅山区的阔叶林为主，土壤为山地暗棕色森林土。

水文地质分区属于山丘基岩裂隙水区，地处季节性冻结裂隙潜水带，位于黑龙江干流山间河谷平原，分布有空隙潜水与基岩裂隙水，含水层岩性为砂砾石层，厚度小，富水性中等，补给条件好[1]。全县共有大小河流56条，其中集水面积在50 km2以上河流有45条，均属于黑龙江水系，主要河流有乌云河、结烈河、乌拉嘎河和嘉荫河。

2 降 水

嘉荫县境内共有5处降水站，其中结烈河站的资料系列过短没有采用，其余各站资料年份统一为1965—2010年，多年平均年降水量采用各站均值法计算，不同时段保证率降水采用矩法计算[2]。经计算，区域内多年平均年降水量Cv值为0.16，水量为556.9 mm，最大值为749.6 mm，最小值为395.6 mm，极值比为1.89。

降水量年内分配主要集中在5—9月，约占年总量的70%。

由图1降水量趋势线可见，区域年降水量呈整体减少演变趋势。

不同保证率年降水量及降水量年内分配情况见表1、表2。年降水量保证率分布图见图2。

图1 年降水量变化过程图

表1 不同保证率年降水量计算表

图2年降水量保证率分布图

3 蒸 发

区域内有蒸发资料站4处，各站资料系列不一致且均存在断续缺侧年份，实有资料年限最短27 a，最长36 a。

有的年份汛期5—9月份采用E601型蒸发器观测，其余月份使用20 cm口径蒸发皿观测，部分年份全年使用20 cm口径蒸发皿观测，资料在使用时统一采用《黑龙江省水文图集》中的系数进行了折算，统一换算为天然水体蒸发量[3-4]。

经计算分析，区域内多年平均天然水体蒸发量为566 mm，详见表3。

表2 不同保证率年份月降水量年内分配表

表3 区域内历年平均蒸发量计算成果表

备注：天然水体蒸发量与E601型蒸发器折算系数为0.93

多年平均陆地蒸发量采用式计算公式为；

(1)

式中：E为多年平均陆地蒸发；p为降雨，550mm；R为径流深，167 mm，计算得区域多年平均陆地蒸发量为383 mm。

区域干旱指数采用计算公式为：

(2)

区域旱涝分析采用旱涝指数法，计算公式为：

(3)

式中：β为历年平均降水量，p为历年平均降水量；n为系列年数。区域内旱涝年数统计表见表4。

表4 区域内旱涝年数统计表

4 地表径流

区域内可利用流量资料站有2处，其中结烈河站已于1993年停测，实有资料年数仅27 a，由于该站与东风站径流相关性较好，相关系数达97%，因此采用东风站径流资料对该站径流资料进行延长，延长后两站资料年限均为52 a。

由代表站径流过程和差积曲线图可见，径流年际变化较大，丰枯变化周期约为20 a，当前处于正常年份阶段。

径流年内分配不均，5—9月份径流约占年总量的80%。全县年径流量采用代表站面积与区域面积倍比再利用雨量进行修正的方法计算，结果为12.5 亿 m3，详见表5、表6。

表5 径流特征统计表

表6 不同保证率年份月径流量年内分配表(东风站)

5 地下水资源量分析计算

嘉荫县位于黑龙江干流山间河谷平原，分布有空隙潜水与基岩裂隙水，含水层岩性为砂砾石层，厚度小，富水性中等，补给条件好。

嘉荫县平原区面积约625 km2，包括河漫滩和阶地，因水文地质资料较少，平原区地下水补给量仅计算了大气降水入渗补给量和山前侧向补给量。

平原区地下水资源量计算结果为0.63 亿 m3(年),见表7，可开采量为0.44 亿 m3(可开采系数为0.7)。

山丘区地下水以总排泄量来代替总补给量，包括河川基流量、河床潜流量、山前侧向流出量、未计入河川径流的山前泉水初露总量、山间盆地潜水蒸发量和浅层地下水实际开采的净消耗量。

根据流域实况，除河川基流量外其余各项排泄量由于无观测资料且所占比重很小，均作忽略不计处理，仅以流域河川基流量来代表流域的地下水资源量。

选择乌云河东风站为代表站，采用综合退水曲线法来确定5～9月的基流过程，其余月份由于属于枯水期径流完全按基流处理。历年径流量变化过程(东冈站)见图3，东冈站年径流量模比系数差积曲线见图4。

分析年份系列为2000年—2010年，见图5、图6、表8。经计算区域内山丘区地下水资源量为2.90 亿 m3。

6 结 语

区域内水资源总量采用地表径流与地下水资源量的总和再扣除重复计算量的方法求得。

图3 历年径流量变化过程(东风站)

图4 东风站年径流量模比系数差积曲线图

区域内地表径流总量为12.5 亿 m3，地下水资源总量为3.53 亿 m3，其中重复计算量仅为河川基流量(2.90 亿 m3)，所以全县水资源总量为13.13 亿 m3。产水模数为19.49 万 m3/ km2，高于全省平均值(16.47 m3/ km2)18%，省内属水资源丰富区域。

图5 乌云河东风站2010年逐日平均流量过程图

图6 乌云河东风站综合退水曲线图

表7 嘉荫县地下水资源量计算成果表

表8 乌云河东风站2000—2010年河川基流量计算成果表

[1]金光炎.水文水资源随机分析[M].北京：中国科学技术出版社，1992：35-65.

[2]黑龙江省水利厅.黑龙江省水文图集[M].哈尔滨：黑龙江省水利厅，1996：37-39.

[3]黑龙江省水文总站.黑龙江省水资源研究[M].哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1991：7-14.

[4]伊春市水务局.黑龙江省伊春市地下水资源开发利用规划报告[R].伊春：伊春水务局，2002.

1007-7596(2014)12-0024-03

2014-10-13

邢德富(1976-),男，黑龙江伊春人,水文技师，从事水文水资源工作；李英晶 (1979-)，女，黑龙江铁力人,工程师，从事水文水资源工作；田长涛(1969 -)，男，黑龙江伊春人，高级工程师，从事水文水资源工作。

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