西南岔河流域徑流特征分析

顏廷輝，田長(zhǎng)濤

(1.嘉蔭水文勘測(cè)隊(duì)，黑龍江嘉蔭153200;2.伊春水文局，黑龍江伊春153000)

1 流域概況

西南岔河位于黑龍江省伊春市境內(nèi)，是湯旺河下游右岸第一大支流。流域面積2 735 km2。河流全長(zhǎng)121 km，河寬80～180 m，河床由粗沙卵石組成，河床穩(wěn)定。

流域東臨湯旺河，南與巴蘭河接壤，西與呼蘭河上游流域毗連，北與伊春河流域搭界。流域呈西南東北走向，地勢(shì)西高東低，地貌屬小興安嶺山地，多丘陵和高山，平均海拔300～500 m。流域內(nèi)山巒起伏，河網(wǎng)發(fā)育，屬典型的山溪性河流。

流域地處亞寒帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，具有明顯的季風(fēng)氣候特征。多年平均氣溫1.1℃，最冷為1月，最低氣溫 －42.1℃，最熱為7月，最高氣溫36.3℃，全年無(wú)霜期120 d。

西南岔河支流較多，主要有半圓河、永翠河、木曾河、石頭河等十余條大小支流。永翠河是西南岔河上游左岸一級(jí)較大支流，發(fā)源于大頂山東麓，河長(zhǎng)66.7 km，集水面積757 km2，河流呈西北東南走向，地勢(shì)北高南低，帶嶺站和南岔站分別為永翠河和西南岔河出口水文站。

西南岔河流經(jīng)伊春市朗鄉(xiāng)、帶嶺、南岔3個(gè)林業(yè)局，流經(jīng)地域總?cè)丝诩s15萬(wàn)，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)以林產(chǎn)工業(yè)為主，農(nóng)業(yè)為輔。

2 降水、蒸發(fā)特征

流域內(nèi)降水表現(xiàn)出明顯的季風(fēng)性特征。夏季受東南季風(fēng)的影響，降水充沛，占全年降水量的65%左右;冬季在干冷西北風(fēng)控制下，干燥少雨，僅占全年降水量的5%;春秋分別占13%和17%左右。流域多年平均降水量630.5 mm，流域內(nèi)單點(diǎn)年降水量面上分布較均勻，多在500～700 mm，降水量垂直變化不顯著，隨海拔高程的升高降水量略增大，最大變幅小于20%。在季風(fēng)氣候的影響下，降水量的年內(nèi)分配不均，降水主要集中在6～9月，占年降水量的73.0% ～87.2%;冬季(12、1、2月)降水量很少，一般占年降水量的1.6% ～3.1%。降水量年際極值比(多年最大值/多年最小值)在2.23～3.30(多雨量站統(tǒng)計(jì))。流域歷年降水量變化趨勢(shì)線方程為y=－1.5157x+3612.2(見(jiàn)圖1)，說(shuō)明流域降水量呈下降演變趨勢(shì)。流域多年平均蒸發(fā)量(青林站20 cm口徑蒸發(fā)皿)為876.0 mm，平均蒸發(fā)系數(shù)為0.73(換算后值)。歷年最大值為1 042 mm，最小值為725 mm。蒸發(fā)量年內(nèi)分配不均，(1、2、11、12 月)最小，占全年蒸發(fā)總量的 5.9%，(5、6、7、8)月最大，占全年蒸發(fā)總量的62.6%。流域多年蒸發(fā)量變化趨勢(shì)線方程為y=0.2934x+292.11(見(jiàn)圖2)，說(shuō)明流域蒸發(fā)量呈略微上升變化趨勢(shì)。

圖1 西南岔河流域歷年降水過(guò)程線圖

圖2 西南岔河流域歷年蒸發(fā)量過(guò)程線圖

3 徑流特征及演變趨勢(shì)

3.1 徑流補(bǔ)給來(lái)源

西南岔河全程徑流形成機(jī)制基本相同，降水是西南岔河流域徑流的主要補(bǔ)給來(lái)源，河流來(lái)水量隨雨量的變化而變化，流量過(guò)程與雨量過(guò)程基本相應(yīng)，來(lái)水量主要集中在汛期，非汛期河流來(lái)水主要由地下水補(bǔ)給。

3.2 徑流區(qū)域性分布

流域西部地勢(shì)稍高，降水較多，氣溫低，有利于徑流形成。徑流量隨集水面積的增大而增大，在出口達(dá)到最高值，流域歷年平均徑流量約為7.81億m3。流域產(chǎn)水量在空間的分布差異不大，流域上游區(qū)徑流模數(shù)在4.0～20.0 L/S·km2;下游區(qū)徑流模數(shù)在3.18～19.3 L/S·km2。

3.3 徑流的年內(nèi)分配

徑流的年內(nèi)分配因受補(bǔ)給條件的影響四季分明，一般規(guī)律是:冬季由于河流封凍，徑流靠地下水補(bǔ)給，最小流量出現(xiàn)在2月份，這一時(shí)期為枯季徑流，(1～3月)來(lái)水量占年總量的0.65%;4、5月份受流域積雪融化和河網(wǎng)儲(chǔ)冰解凍影響，流量顯著增大，來(lái)水量占年來(lái)水量的15.1%。夏秋兩季是流域降水較多而且集中的時(shí)期，也是河流發(fā)生洪水的時(shí)期，(6～9月)來(lái)水量占年來(lái)水量的68.5%。(10～12月)為河流的退水期，河流來(lái)水量逐漸減少，其來(lái)水量占年水量的16.1%。

3.4 徑流豐枯等級(jí)的劃分標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)徑流豐枯情況的劃分標(biāo)準(zhǔn)一般按其距平百分率p來(lái)確定。P=［(某年流量－多年均值)/(多年均值)］*100%表示:P＞20%為豐水;10% ＜P≤20%為偏豐;－10% ＜P≤10%為平水;－20%≤P＜－10%為偏枯;P＜－20%為枯水［1］。

3.5 徑流不同年代的豐枯變化情況

選擇流域內(nèi)4個(gè)代表站歷年流量觀測(cè)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，綜合總體情況，可以看出:20世紀(jì)50年代屬豐水年;60年代為平水年;70年代為偏枯水年;80年代為偏豐水年;90年代為平水年;2000年至今屬枯水年。各站徑流不同年代的豐枯變化情況見(jiàn)表1，從表中可見(jiàn)，自20世紀(jì)80年代開(kāi)始流域徑流豐枯變化呈現(xiàn)由豐水向枯水演變的趨勢(shì)。

表1 西南岔河流域各代表站年徑流量不同年代豐枯變化情況表

3.6 徑流年際變化趨勢(shì)

徑流過(guò)程的變化規(guī)律一般呈鋸齒狀振蕩，不易看出其變化趨勢(shì)。為直觀起見(jiàn)，將各站年平均流量過(guò)程線用Excel軟件進(jìn)行直線方程擬合，即:

式中:Q年，t為各站的逐年平均流量;a、b分別為直線的斜率和截距;t為用時(shí)序表示的年份(起始年份t=1)。各站的趨勢(shì)方程見(jiàn)表2。

表2 各代表站年徑流量變化趨勢(shì)線方程統(tǒng)計(jì)表

由表2可知，流域各代表站徑流變化趨勢(shì)直線方程斜率K均為負(fù)值，說(shuō)明流域徑流過(guò)程的長(zhǎng)期變化總體呈緩慢下降的趨勢(shì)，徑流隨時(shí)移在逐漸變小，與流域年降水量總體呈減少的變化趨勢(shì)相一致。

4 結(jié)語(yǔ)

流域內(nèi)各河流年徑流的豐枯變化具有一定的規(guī)律性，其年際變化過(guò)程趨勢(shì)分3個(gè)階段，即50～60年代的偏豐水段，70年代的偏枯水段，80～90年代的平水段，2000年至今的枯水段。

流域徑流量呈現(xiàn)整體逐漸減少的變化趨勢(shì)的主要成因是由于流域內(nèi)降水量近些年來(lái)整體偏少，蒸發(fā)量偏大的的緣故。另外流域內(nèi)下墊面環(huán)境的改變也降低了流域存蓄水源的的能力。流域下墊面組成以森林植被為主，雨水還可以被森林有效截流、吸收和貯留在地下慢慢流出，減少蒸散發(fā)，有利于調(diào)節(jié)水源。目前伊春大部分林區(qū)具備生態(tài)價(jià)值的地表植被覆蓋率不足60%，流域內(nèi)山區(qū)裸露地表逐年增多，水土流失日益嚴(yán)重。受森林生態(tài)功能及其多樣性特征嚴(yán)重衰退的影響，流域水文要素的自身平衡規(guī)律被改變，流域原有的蓄水環(huán)境被破壞，降低了流域自身調(diào)蓄水源的能力。

鑒于流域水資源量持續(xù)減少的實(shí)際情況，建議應(yīng)加強(qiáng)對(duì)流域內(nèi)水文、氣象要素的監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌控流域內(nèi)水資源的變化規(guī)律。在適宜河段興建必要的攔蓄水工程，增加蓄水量，科學(xué)調(diào)度利用有限的水資源。大力采取森林養(yǎng)護(hù)措施，逐漸改善、恢復(fù)植被環(huán)境和流域蓄水條件，提高水資源利用水平。

［1］水利部水利信息中心.SD138－85水文情報(bào)預(yù)報(bào)規(guī)范［S］.北京:中國(guó)水利水電出版社，2000.

［2］葉守澤.水文水利計(jì)算［M］.北京:中國(guó)水利水電出版社，1979.