流域枯水徑流預報實例應用分析

劉洋 李偉

摘 要：流域枯水期徑流影響和制約著流域水資源開發(fā)利用的整體效益，對年內(nèi)較長時間存在枯水徑流的流域進行徑流預報分析研究對流域內(nèi)取用水工程運行、調(diào)度具有重要參考作用。文章以實例數(shù)據(jù)為依據(jù)，對伊春河流域的枯水徑流特征進行了簡要概括，采用線性回歸法對歷年枯水徑流做了擬合分析，得出回歸方程，擬合和實例預報精度基本滿足要求，本次數(shù)據(jù)系列選擇預報因子較少，僅供參考。

關鍵詞：伊春河流域；枯水；預報要素；多元線性回歸；方程擬合；結果精度

中圖分類號：P338+.3 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）10-0161-02

Abstract： Runoff affects and restricts the overall benefit of water resources development and utilization in the low water period of the basin. The runoff prediction and analysis of the watershed with dry water runoff for a long time in the year has an important reference role for the operation and regulation of the water intake project in the basin. Based on the example data， the characteristics of low water runoff in Yichun River Basin are briefly summarized in this paper. The linear regression method is used to fit and analyze the dry water runoff over the years， and the regression equation is obtained， and the precision of fitting and forecasting examples basically meets the requirements. The factors of this data series are just a few， only for reference.

Keywords： Yichun River Basin； low water； forecast elements； multiple linear regression； equation fitting； accuracy of results

1 流域徑流概況

本文選擇伊春河流域進行實例分析，河流發(fā)源于黑龍江省伊春市鐵力林業(yè)局興安林場（原么河源頭），地理坐標東經(jīng)128°37′，北緯47°21′，河源高程770m，河口高程227m，河長105km，河流坡降1.82‰，流域面積2446km2。流域地處寒溫帶大陸性季風氣候區(qū)，屬山地氣候特征。

流域代表站為伊春水文站，該站10月至次年4月（含4月份）降水僅為年降水的15%，這期間徑流主要由地下水和春季融冰、融雪補給，多年平均徑流約為7.0m3/s，約占年徑流量的30%，本文將這期間作為枯水期研究。流域枯水期在歷年觀測期內(nèi)出現(xiàn)14次斷流現(xiàn)象，均出現(xiàn)在1～2月份，斷流時間最長年份達60天。徑流最枯在2月，多年月均值為0.29m3/s，約占全年徑流1.38%，流域枯水期來水量統(tǒng)計見表1。分析預測流域枯水期水量，對供需矛盾較突出的農(nóng)業(yè)灌溉用水十分必要，因枯水末期正是農(nóng)田灌溉的開始階段，做好這一時期的枯水預報可為農(nóng)田灌溉計劃提供科學依據(jù)。

2 枯水徑流成因及影響因素分析

預報枯水徑流的前期條件是選定預報所需要素，該要素應與枯水徑流成因和變化有明顯的相關性?？菟畯搅饕话愠霈F(xiàn)在非汛期，主要由地下水補給。綜合來說影響枯水徑流的主要是流域自然地理條件，如河床縱斷深度、流域面積、河網(wǎng)密度、植被覆蓋及土壤富水性等；其次是降水和蒸發(fā)。伊春河地處高海拔山地亞寒帶季風氣候區(qū)，枯季徑流主要由前期地下蓄水、枯季降水和春季融雪補給。流域積雪存在時間約180天，積雪消融對枯季徑流會產(chǎn)生重要影響。根據(jù)現(xiàn)有觀測資料來看，以封凍期流域蓄水和枯水期降雪來作為預報枯水徑流主要因素。

3 預報因子選用和方法介紹

選擇徑流量作為預報對象可以直觀、客觀反映流域來水預測情況，預報所需已知要素受數(shù)據(jù)來源和觀測條件所限，只能從現(xiàn)有實際觀測資料中選取。預報模型采用多元線性回歸模型，已知數(shù)據(jù)選擇多年11月～翌年3月與春季徑流相關的月平均流量、月降水總量、最大冰厚、月平均徑流深、最大冰上雪深、月平均岸上氣溫、月蒸發(fā)總量與徑流深（預報對象，4月份徑流深）作相關分析，優(yōu)選出相關程度較高的“11月～次年3月徑流深”和“5個月降水總量”作為預報因子。預報方程為：rt+i=ari+b×pi+c；rt+i為預報徑流深（mm）；ri為實測平均徑流深（mm）；pi為時段降水量（mm），c為常數(shù)項，a、b為系數(shù)。

4 實例分析

選擇伊春河流域1956至2010年11月至次年3月徑流深和降雨量與次年4月徑流深為相關關系率定出方程系數(shù)，預報方程為rt+i=0.51ri+0.03pi+8.7，擬合結果見表1，預見期1個月。由表2可見，在52個點據(jù)中，合格點據(jù)有34個，合格率為65%，達到丙級預報方案要求，可作參考性預報使用。

5 結束語

枯水預報屬水文新領域，本文僅對流域枯季月徑流預報方法做了初步分析，歷史擬合效果一般，主要因影響枯季徑流因素復雜，實測數(shù)據(jù)較少，缺少關鍵性控制數(shù)據(jù)，還有待完善和改進。

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