渾江流域上游徑流特性淺析

石代軍，黃緒海，李冬梅

（1.吉林省水文水資源局通化分局，吉林通化134500；2.吉林省水文水資源局白山分局，吉林白山134300）

1 流域概況

渾江為鴨綠江中國一側(cè)最大支流。三岔子以上為河源區(qū)，主要支流有西南岔河、西北岔河和東北岔河。3條支流分別發(fā)源于長白山系龍崗山脈南麓的大板石嶺、三長旗嶺和楓葉嶺，匯于三岔子后稱渾江。渾江自東北向西南流經(jīng)白山市，后經(jīng)過通化市及遼寧省的桓仁、寬甸兩縣匯入鴨綠江。吉林省境內(nèi)渾江流域面積8 425 km2，全長435 km，白山市境內(nèi)流域面積1 734.2 km2，河長67.7 km。流域面積大于等于50 km2的主要支流有西南岔河、正岔河、大陽岔河、里岔溝河、紅土崖河、板石溝河、黑溝河和旱蔥溝河等。

2 徑流的地區(qū)分布

徑流的地區(qū)分布規(guī)律用徑流深等表示，本次分析系列為51年（1956—2006年），在單站天然年徑流均值計算的基礎(chǔ)上，選擇集水面積為300～5 000 km2的測站；對于站點稀少的區(qū)域利用小河站的資料；集水面積大于5 000 km2的測站，采用一些區(qū)間點據(jù)計算其均值。在選用站網(wǎng)控制性較好、資料精度較高的地區(qū)，以點據(jù)數(shù)值作為基本依據(jù)，結(jié)合自然地理情況勾繪等值線；徑流資料短缺或無資料的地區(qū)，參考相鄰地區(qū)的徑流資料或已有的有關(guān)研究成果，采用不同的方法估算徑流深，并參照二次評價等值線走向大體確定等值線的分布和走向。等值線的分布要考慮下墊面條件的差異，不能硬性地按點據(jù)數(shù)值等距離內(nèi)插，等值線走向要考慮地形等高線的走向。工作圖的比例尺不同，勾繪等值線的要求也不同：小比例尺圖主要考慮較大范圍的線條分布，局部的小山包、小河谷、小盆地等微地形地貌對等值線走向的影響可以忽略不計；大比例尺圖則要考慮局部微地形地貌對等值線走向的影響。勾繪等值線時，首先確定幾條主線的分布走向，然后勾繪其他線條。等值線跨越大山脈時，等值線應(yīng)有適當(dāng)?shù)挠鼗?，避免橫穿主山體；等值線跨越大河流時，要避免斜交；馬鞍形等值線區(qū)，要注意等值線的分布及等值線線值的合理性；干旱地區(qū)要調(diào)查產(chǎn)流區(qū)與徑流散失區(qū)的大體分界線，以確定低值等值線的位置和走向。

以大江大河一級支流控制站和中等河流控制站作為骨干站點，計算各水資源Ⅵ級區(qū)1956-2006年的天然年徑流量系列，再利用小河站或水文比擬法將水資源Ⅵ級區(qū)天然年徑流量系列劃分為所屬行政區(qū)系列。計算方法如下：

1）水資源分區(qū)內(nèi)有水文站控制，當(dāng)徑流站控制區(qū)降水量與未控區(qū)降水量相差不大時，可根據(jù)測站分析成果，按面積比折算出該分區(qū)的年徑流量系列；當(dāng)徑流站控制區(qū)降水量與未控區(qū)降水量相差較大時，按面積比和降水量的權(quán)重折算出該分區(qū)的年徑流量系列。

計算公式為：

式中：WA——計算分區(qū)天然年徑流量；WB——一個或若干個控制站年徑流量之和；FA——計算分區(qū)面積；FB——一個或若干個控制站集水面積之和。

2）應(yīng)用控制站資料，分段控制，計算區(qū)間徑流量，以渾江流域（評價區(qū)內(nèi)）為總控制分別計算渾江流域以上干流區(qū)間水量、湯河流域部分水量（評價區(qū)內(nèi)）以及鴨綠江干流下三道溝河流域水量。

若分區(qū)內(nèi)控制站上、下游降水量相差較大，其他條件基本一致時，可考慮上、下游降水量情況計算：

式中：WAB——計算區(qū)某年的年徑流量；WA——控制站以上年徑流量；FA，F(xiàn)B——分區(qū)范圍內(nèi)控制站以上、以下的面積；PA,PB——分區(qū)范圍內(nèi)控制站上游、下游多年平均降水量。

根據(jù)14個區(qū)域代表站點繪出的徑流深圖，多年平均徑流深變化在400～500 mm之間，其具體情況見表1。本次分析系列成果與1980年成果（吉林省地表水資源）相比，分布情況基本沒變，但其值均明顯減少。

表1 徑流地區(qū)分布成果分析比較表

3 徑流的年內(nèi)分配

流域內(nèi)河川徑流量主要靠雨水補給，河川徑流的季節(jié)變化和降水季節(jié)變化關(guān)系十分密切。其季節(jié)性變化有枯水期和汛期（夏汛）之分，在水流形態(tài)上又區(qū)分為暢流期和封凍期。每年冬季降水普遍減少，河流封凍，河川徑流主要靠地下水補給，江河水量出現(xiàn)第一個枯水期（封凍期），徑流量占全年徑流量的5%～10%。由于冬季寒冷，積存在流域內(nèi)的降雪及一部分水量（包括淺層地下水）或凍結(jié)在河網(wǎng)內(nèi)的冰體，在3，4月份春暖消融，形成春汛。一般河流春汛徑流量占年徑流的10%～20%。由于春汛后雨水不多，逐漸進入汛前枯水期，（即第2個枯水期）。6月中下旬開始進入夏汛，降水主要集中在7，8月份，最大4個月（6-9月）徑流量占全年徑流量的70%左右，其中最大一個月徑流量可占全年徑流量的25%～40%。以八道江水文站為例，年徑流各月分配過程見圖1。

圖1 八道江站各月徑流量分配圖

4 徑流的年際變化

年徑流的多年變化主要指年徑流量的年際變化幅度及其變化過程。河川徑流的多年變化主要取決于年降水的多年變化，還受到徑流的補給類型和流域內(nèi)地貌、地質(zhì)等條件的影響。一般用徑流的變差系數(shù)Cv值來說明年徑流多年變化的特性。

流域內(nèi)年徑流變差系數(shù)分布與年降水變差系數(shù)的分布趨勢一致，年徑流變差系數(shù)有隨徑流深加大而增加的趨勢，徑流變差系數(shù)Cv值在0.30～0.40之間。