呼兰河铁力站河川基流—径流关系分析

李新　李英晶　田长涛

摘 要：天然河道的河川基流量是指由地下水补给河流的水量，一般代指河流的枯水期或某一较低水位级下的流量。山丘区河川基流量一般占该区域地下水资源的较大部分，由于山丘区地下水资源量不易精确求得，目前常以计算河川基流量的方法来间接估算山丘区地下水资源量。因测站基流量分析计算比较繁琐，在分析某一河流的多年平均基流量时一般通过建立代表年份的基流与实测径流的曲线建立关系式来逐年计算非代表年份的基流量。文章通过对呼兰河铁力站采用不同曲线类型来建立基流-径流关系公式，并通过实际检验对比，分析出最适合该站的基流-径流关系公式并对关系式的使用条件和注意事项进行了说明。

关键词：铁力站；河川径流量；基流量；关系曲线；对比分析；精度检验

1 河川基流介绍

河川基流从宽泛的角度来说是指天然河道中由地下水补给的河道地表径流，其包含于水文测站测得的地表径流之中，不由大气降水直接补给，而是通过河床透水层与地下水进行水量交换。河川基流量占山丘区地下水资源绝大部分，目前仍以山丘区基流量来计算并代表其一部分地下水资源量。目前还无法准确通过监测地下水补给量来测得河川基流量，只有通过分割实测地表径流来粗略求出。分割地表径流常用平割和斜割两种方法，平割法是对地表径流过程线定出一个固定流量值，该值以下即为基流量。平割法的具体分割值确定方法不一，在计算年内丰水期基流量时可以根据河流具体情况采用月最小流量值、各月最小流量的均值或各月中的最小月平均流量，在计算精度要求不高时可以采用这种简便的平割法来分割基流。斜割法是指通过某站已有综合退水曲线分析成果来确定地表经流过程的基流分割点。一般情况下，测站综合退水曲线与实际径流过程线退水部分的交叉点既为基流分割点，在长历时基流分割时往往有多个基流分割点，连接各基流分割点后，分割点连线和其余径流过程线以下部分既为基流过程。北方河流冰期径流基本完全是地下水补给，因此这一时期的河川径流量可以认为等于基流量，需要进行分割的只是丰水期径流部分。

2 铁力站基流-径流关系分析

在计算年度地下水资源量时，基流分割计算需画出测站断面年内径流过程线并利用综合退水曲线选择适当退水段确定基流分割点，然后逐段计算基流量，计算工作量较大，不适合用来逐年计算多年、多站基流量。实际工作中多采用选择一些典型年份来逐年计算测站年基流量，然后通过建立测站基流-径流关系来推求其余年份的基流量。经分析确定选择铁力站1965-2000年期间包括不同时期丰、平、枯水年份共计20年的逐日平均流量过程线，利用综合退水曲线进行基流分割并求出逐年基流量，建立逐年基流量与对应径流量关系图。由图3可以看出，点据成一定的函数关系分布，现按四种函数关系对比分析，关系式由软件自动生成，分别为：（1）对数函数关系，y=2.3271ln（x）-0.8，式中y为年基流量，x为对应径流量（下同）；（2）多项式关系，y=-0.0113x2+0.5427x-0.2394；（3）线性关系，y=0.3353x+0.4402；（4）幂函数关系，y=0.4333x0.9594。利用以上各关系式对铁力站2003-2012年基流量进行检验，标准值以综合退水曲线分割法为准，检验结果见表1。由表1可知，各关系式在计算结果上相差较大，在不同数量级上各有误差偏大或偏小的情况，从平均误差上来看，幂函数法和多项式法误差较小，比较适合用在该站进行基流计算。

3 结束语

测站河川基流量计算是山丘区地下水资源量分析论证的重要内容之一，选定合适的基-径关系对计算测站基流量可以起到事半功倍的作用。从相关文献分析成果看，山丘区测站基-径关系多数呈对数函数分布，但个别站也存在一定的特殊性，这可能和测站特性以及代表检验资料系列的选择有一定的关系。建议在实际工作中，在条件允许的情况下对测站基-径关系点据进行多函数对比分析，选择最佳关系式来进行基流-径流关系换算。随着资料系列的延长，应对关系式及时进行检验，不应始终延续不变地使用，另外不同测站的基-径关系函数类型也可能不同不建议直接移用。

参考文献

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[4]曾庆生.水文统计学[M].北京：水利电力出版社，1985.

作者简介：李新（1980-），女，黑龙江铁力市人，工程師。

李英晶（1979-），女，黑龙江铁力人，工程师。

田长涛（1969-），男，黑龙江伊春人，高级工程师。