漢江上游區(qū)域枯季徑流預(yù)報研究

衛(wèi)金容

（陜西省水文水資源勘測局 陜西 西安 710068）

1 漢江上游枯季徑流特征

漢江上游地處北亞熱帶邊緣大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，局部地區(qū)氣候受秦嶺和巴山制約，具有溫暖濕潤的山地氣候特點。夏季受西太平洋副熱帶高壓、四川盆地及河西走廊熱低壓控制，高溫炎熱，多雷暴雨，間有伏旱；冬季受西伯利亞冷高壓控制，寒冷少雨；春暖干燥，秋涼濕潤且多連陰雨。該區(qū)全年氣候溫和，四季分明，降水充沛，無霜期長。上述氣候條件決定了漢江上游具有下滲能力較大，地下蓄水量豐富，退水緩慢的濕潤地區(qū)特征。

據(jù)統(tǒng)計，漢江白河以上流域面積59115km2，年徑流量265億m3，其中枯季（11、12、1、2月）4個月徑流量為30.0億m3，占全年徑流量的11.3%，時段占全年三分之一。因此，合理配置并充分利用枯季水資源意義重大。

2 枯季徑流量退水規(guī)律分析

當(dāng)枯季徑流由地下水補(bǔ)給，且地下蓄水量與出流量之間呈線性關(guān)系時：

求解兩式可得出以指數(shù)方程式表示的退水曲線：

式中，Qg,t——t時段地下水退水流量；

Qg,0——起始時段的地下水退水流量；

Kg——地下水消退系數(shù)。

漢江上游枯季徑流為多種水源綜合補(bǔ)給，且有蓄水量與出流量呈線性關(guān)系的特征，因此可以用總的退水公式：

?

?

令C=e-t/K，取對數(shù)得K=-1/lnc

故（3）式可寫成：

式（4）即為簡化實用的退水曲線公式，退水參數(shù)C可以通過實測資料求得，消退系數(shù)K也可求得。K值在退水過程中并非常數(shù)，它隨著時段變化而變化。應(yīng)用式（3）、（4），結(jié)合實測資料建立的漢江漢中站和洋縣站退水曲線見圖1和圖2。

3 枯季徑流量預(yù)報

3.1 退水曲線法預(yù)報枯季徑流量

漢江上游流域下墊面條件變化不大，漢中盆地區(qū)域河網(wǎng)蓄水量較大，其余干、支流段均屬山區(qū)性河流，枯季徑流量水源補(bǔ)給方式基本相同。另外由于下滲能力較大，地下蓄水量較大，退水過程緩慢，大部分站可利用當(dāng)年汛末最后一次洪水過程，應(yīng)用本站退水曲線，直接預(yù)報峰后3d～5d，甚至10d～20d的徑流量。漢江漢中、洋縣站退水曲線法預(yù)報成果如表1。

通過表1與表2比較可知，洋縣站與漢中站同在漢江干流上，但洋縣站退水過程緩慢。因為洋縣站地處漢中盆地的東部，盆地區(qū)河網(wǎng)蓄水量大；而漢中站在洋縣站上游，地處盆地偏西部，其上游河網(wǎng)蓄水量遠(yuǎn)比洋縣站小。所以，漢中站退水曲線較陡，洋縣站退水過程緩慢。

3.2 前后期徑流量相關(guān)法

采用枯季地下蓄水量與出流關(guān)系式（1）和枯季徑流量退水曲線（2）式，設(shè)相鄰時段△t為0→t1和t1→t2，則可推導(dǎo)出相鄰時段地下蓄水量間的關(guān)系式：

當(dāng)為常數(shù)（等同前（4）式的C），即呈線性關(guān)系。因為枯季河川徑流基本上是地下水補(bǔ)給，所以上式也適用于前后期徑流關(guān)系。

3.2.1 用消退系數(shù)值預(yù)報后期枯季徑流量

3.2.2 以降水量為參數(shù)的前后期徑流相關(guān)法

（1）漢江上游11月份往往有秋汛尾期降水量，并產(chǎn)生徑流，影響值穩(wěn)定。故以11月的月降水量為參數(shù)，建立10月與11月的月徑流量相關(guān)圖，精度將高一些?？梢罁?jù)11月降水量預(yù)報值，在相關(guān)圖上查出11月的徑流量預(yù)報值。

（2）用月降水量修正系數(shù)a，改正用值預(yù)報的月徑流量。當(dāng)預(yù)報11月降水量明顯比多年平均值偏大或偏小者，可用11月預(yù)報降水量與多年平均11月降水量求出修正系數(shù)a值，來改正值預(yù)報的月徑流量值。

表3 漢江上游各站枯季徑流量月消退系k數(shù)

4 結(jié)論

由于漢江水源工程開發(fā)加快，所以合理利用、優(yōu)化配置、科學(xué)調(diào)度水資源至關(guān)重要。而在漢江上游枯季占4個月，故枯季徑流預(yù)報是非常重要的決策依據(jù)。漢江上游屬濕潤地區(qū)，具有土壤下滲能力大、地下水蓄水量豐富、枯季徑流量主要由地下水補(bǔ)給、蓄水量與出流量呈線性關(guān)系等特點。本文根據(jù)枯季徑流預(yù)報原理，運(yùn)用退水規(guī)律建立了漢江漢中站、洋縣站退水曲線；用前后期徑流量相關(guān)法綜合分析了江口等12個支流站以月為時段的前后期枯季徑流消退系數(shù)K值，并分別做了短期和中長期預(yù)報。其精度可達(dá)到《水文情報預(yù)報規(guī)范》許可誤差要求，預(yù)報效果較好。陜西水利