中田河小流域降雨徑流關(guān)系初探

潘 杰

（江蘇省水文水資源勘測局常州分局，江蘇常州 213000）

0 引言

中田河小流域位于溧陽市南部低山區(qū)，其下游為溧陽市重要的飲用水水源地——沙河水庫。近幾年來，隨著溧陽南部丘陵山區(qū)綜合開發(fā)的不斷推進(jìn)，礦山開采、山林砍伐及茶園種植等人類活動(dòng)不斷加劇，其下墊面條件也隨之發(fā)生變化。中田河小流域作為沙河水庫的重要來水水源，其下墊面的改變對于沙河水庫的入庫水量將會(huì)產(chǎn)生一定程度的影響。為深入了解和掌握中田河小流域水資源時(shí)空分布特征及沙河水庫入庫水量的變化情況，通過已有雨量觀測點(diǎn)、設(shè)立徑流量觀測點(diǎn)進(jìn)行降雨量和徑流量的監(jiān)測，并基于多元回歸統(tǒng)計(jì)方法建立了該流域的月降雨徑流關(guān)系。

1 中田河流域基本概況

中田河小流域位于溧陽市南部低山區(qū)，區(qū)內(nèi)地層新老構(gòu)造交替，地勢復(fù)雜，地貌表現(xiàn)為山地和陡峻的山峰，絕對高程一般在250m以上，山體坡度在30°～45°，地層朝北或北東傾斜。區(qū)內(nèi)森林植被茂密，主要植被有黑松、竹林、茶園、果園及部分水稻田。中田舍河為其主要干流，發(fā)源于安徽省廣德縣的大梅嶺村，長15.7 km，其中安徽境內(nèi)長9.0 km。集水總面積36.3 km2。河道平面形狀蜿蜒彎曲，上游河道狹窄，下游河道寬大，溧陽境內(nèi)河道最窄處30 m，最寬處800 m。河道落差約20m，河流比降約92.7‰。

2 降雨徑流關(guān)系構(gòu)建

2.1 降雨量監(jiān)測

降雨量監(jiān)測主要利用已有的中田舍雨量站監(jiān)測資料，該雨量站位于天目湖鎮(zhèn)中田舍村，距下游沙河水庫約2.5 km，于1959年設(shè)立，觀測項(xiàng)目為降雨量。

2.2 徑流量監(jiān)測

中田舍河上下游河道落差大，河道比降高，水位過程呈陡漲陡落的形態(tài)。除洪水期水位較高滿足流速儀測流的條件外，全年大部分時(shí)間均不能采用流速儀測流。為此，徑流量監(jiān)測采用流速儀測流和薄壁量水堰。

（1）流速儀測流：測流斷面設(shè)置在中田舍河鯰魚橋附近，該河段較順直，河勢基本穩(wěn)定，沖淤變化不顯著，兩岸均為沙壤土，河底多礫石，符合流量監(jiān)測基本條件。

（2）薄壁量水堰：位于流量監(jiān)測斷面——鯰魚橋上游約100m，出口形狀采用矩形。設(shè)計(jì)尺寸為：堰口寬400 mm，堰肩寬350 mm，堰坎高250 mm，出水擋板高300 mm。具體設(shè)計(jì)尺寸見圖1。流量計(jì)算采用矩形薄壁堰計(jì)算公式：

圖1 矩形薄壁堰設(shè)計(jì)圖（主視圖，尺寸單位：mm）

式中：

Q—流量，m3/s；

b—堰頂寬，m；

g—重力加速度，取9.8m/s2；

H—堰上水頭，即水深，m；

m0—流量系數(shù)，由公式或試驗(yàn)得出，本文取0.47。

降雨量、徑流量監(jiān)測斷面位置示意圖見圖2。

圖2 降雨量、徑流量監(jiān)測斷面位置示意圖

2.3 降雨徑流關(guān)系建立

根據(jù)2007～2011年降雨量、徑流量監(jiān)測成果資料，利用多元回歸統(tǒng)計(jì)方法建立了月降雨徑流關(guān)系，見圖3，可得兩者相關(guān)關(guān)系為0.90，滿足精度要求。降雨徑流公式如下：

R=0.0009P2+0.3739P-22.7式中：

R—徑流深，mm；

P—月降雨量（p≥50），mm。

3 結(jié)論

圖3 中田河小流域降雨徑流關(guān)系圖

本文依據(jù)2007～2011年降雨量、徑流量實(shí)測資料，利用多元回歸統(tǒng)計(jì)方法建立了中田河小流域降雨徑流關(guān)系。研究表明，中田河小流域降雨徑流關(guān)系呈非線性關(guān)系，且降雨徑流相關(guān)關(guān)系良好，其精度能夠滿足本流域的徑流量計(jì)算與洪水預(yù)測，同時(shí)也能為溧陽市丘陵山區(qū)的徑流量計(jì)算提供參考和依據(jù)。