漳衛(wèi)南運(yùn)河主要控制斷面徑流相關(guān)性研究

戴永翔，吳曉楷，張淼

漳衛(wèi)南運(yùn)河主要控制斷面徑流相關(guān)性研究

戴永翔，吳曉楷，張淼

（海河水利委員會(huì)漳衛(wèi)南運(yùn)河管理局，山東德州253009）

通過(guò)相鄰斷面徑流相關(guān)法，利用SPSS軟件對(duì)漳衛(wèi)南運(yùn)河主要控制斷面徑流量進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)、回歸分析，建立相鄰斷面徑流相關(guān)關(guān)系，確定線性回歸方程。利用上級(jí)斷面徑流，根據(jù)線性回歸方程推算下級(jí)相鄰斷面徑流，為合理配置和調(diào)度水資源、加強(qiáng)取水總量控制和計(jì)劃用水管理提供技術(shù)支撐。

水資源；徑流量；SPSS；相關(guān)性；漳衛(wèi)南運(yùn)河

1 基本情況

（1）流域概況。漳衛(wèi)南運(yùn)河流域位于海河流域南部，流域范圍為東經(jīng)112°～118°、北緯35°～39°，流域面積37 700 km2。漳衛(wèi)南運(yùn)河發(fā)源于太行山脈，由漳河、衛(wèi)河、衛(wèi)運(yùn)河、南運(yùn)河、漳衛(wèi)新河組成，總體走向?yàn)槲髂舷驏|北，流經(jīng)山西、河南、河北、山東4省及天津市，入渤海。

（2）主要控制斷面。漳衛(wèi)南運(yùn)河干流上主要控制斷面有漳河上觀臺(tái)，衛(wèi)河上合河、淇門(mén)、元村，衛(wèi)運(yùn)河上臨清、四女寺等斷面，產(chǎn)流區(qū)主要在漳河觀臺(tái)以上及衛(wèi)河合河上游，中下游不產(chǎn)流，主要為用水區(qū)。

2 研究目的和方法

2.1 研究目的

近年來(lái)，沿河社會(huì)需水增加，水資源供需矛盾突出，落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度，嚴(yán)格水資源管理，急需加強(qiáng)取水總量控制和計(jì)劃用水管理。筆者通過(guò)主要控制斷面徑流相關(guān)性分析，建立主要控制節(jié)點(diǎn)來(lái)水量預(yù)測(cè)模型，為流域水資源配置和調(diào)度提供技術(shù)支撐，促進(jìn)流域內(nèi)水資源的合理配置。

2.2 研究方法

漳衛(wèi)南運(yùn)河中下游不產(chǎn)流，斷面徑流主要受上游斷面來(lái)水和上下相鄰斷面區(qū)間加水和減水影響，上下相鄰斷面徑流關(guān)系密切，故采用相鄰斷面相關(guān)法，利用SPSS軟件進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)、回歸分析，建立上下相鄰斷面的徑流量相關(guān)關(guān)系，確定相關(guān)系數(shù)，得出線性回歸方程，進(jìn)而利用上級(jí)斷面徑流量預(yù)測(cè)成果，根據(jù)線性回歸方程推算下級(jí)相鄰控制斷面徑流量。

SPSS軟件即社會(huì)科學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件包（Statistical Package for the Social Science），是世界最著名的統(tǒng)計(jì)分析軟件之一，被廣泛應(yīng)用于社會(huì)科學(xué)和自然科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域。該軟件包理論嚴(yán)謹(jǐn)，各種統(tǒng)計(jì)分析功能齊全，覆蓋了從描述統(tǒng)計(jì)、探索性數(shù)據(jù)分析到時(shí)間序列分析等幾乎所有統(tǒng)計(jì)分析功能。參照國(guó)際學(xué)術(shù)界慣例，凡是用SPSS軟件完成的計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析，可以不必說(shuō)明算法。利用SPSS軟件進(jìn)行水文分析，不但能夠減少數(shù)據(jù)分析工作量，而且會(huì)大大提高分析精度和準(zhǔn)確度。

2.3 研究?jī)?nèi)容

漳衛(wèi)南運(yùn)河水源主要來(lái)自漳河上游、衛(wèi)河上游。漳河自觀臺(tái)進(jìn)入岳城水庫(kù)，出岳城水庫(kù)后至徐萬(wàn)倉(cāng)與衛(wèi)河共同匯入衛(wèi)運(yùn)河，由于岳城水庫(kù)攔蓄控制，水量常年不下泄，對(duì)下游斷面幾乎沒(méi)影響（相關(guān)性很差），筆者不考慮觀臺(tái)站，主要分析研究合河、淇門(mén)、元村、臨清、四女寺各控制斷面徑流量相關(guān)性。

3 主要控制斷面徑流相關(guān)性研究

3.1 年徑流量相關(guān)性

根據(jù)漳衛(wèi)南運(yùn)河各控制斷面多年徑流量資料，利用SPSS軟件進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)，建立上下相鄰斷面的年徑流量相關(guān)關(guān)系，如圖1—4所示。各點(diǎn)都散布在某一直線周圍，具有很好的線性關(guān)系，經(jīng)過(guò)回歸分析，相關(guān)系數(shù)R2均在0.87以上，可見(jiàn)相鄰斷面年徑流量相關(guān)關(guān)系很好，可以考慮利用上級(jí)斷面年徑流量預(yù)測(cè)下級(jí)斷面年徑流量。

圖1 合河站與淇門(mén)站年徑流量相關(guān)關(guān)系

圖2 淇門(mén)站與元村站年徑流量相關(guān)關(guān)系

圖3 元村站與臨清站年徑流量相關(guān)關(guān)系

圖4 臨清站與四女寺站年徑流量相關(guān)關(guān)系

3.2 汛期徑流量相關(guān)性

建立漳衛(wèi)南運(yùn)河上下相鄰斷面的汛期徑流量相關(guān)關(guān)系，如圖5—8所示。相鄰斷面汛期徑流量相關(guān)關(guān)系很好，相關(guān)系數(shù)R2在0.87以上，可以利用上級(jí)斷面汛期徑流量預(yù)測(cè)下級(jí)斷面汛期徑流量。

圖5 合河站與淇門(mén)站汛期徑流量相關(guān)關(guān)系

圖6 淇門(mén)站與元村站汛期徑流量相關(guān)關(guān)系

圖7 元村站與臨清站汛期徑流量相關(guān)關(guān)系

圖8 臨清站與四女寺站汛期徑流量相關(guān)關(guān)系

3.3 非汛期徑流量相關(guān)性

非汛期徑流量主要受汛期來(lái)水量、地下水補(bǔ)給量和人類活動(dòng)等影響較大，根據(jù)資料情況，建立合河斷面非汛期徑流量與汛期徑流量的相關(guān)關(guān)系，如圖9所示，兩者相關(guān)系數(shù)R2為0.558 6，相關(guān)性較差；淇門(mén)（劉莊）斷面徑流量與汛期徑流量的相關(guān)關(guān)系，如圖10所示，相關(guān)系數(shù)R2為0.775 8，相關(guān)關(guān)系較好。

圖9 合河站非汛期與汛期徑流量相關(guān)關(guān)系

圖10 淇門(mén)站非汛期與汛期徑流量相關(guān)關(guān)系

鑒于淇門(mén)站非汛期徑流量與汛期徑流量的相關(guān)關(guān)系較合河斷面好，采用淇門(mén)站非汛期徑流量預(yù)測(cè)下游逐站徑流量。根據(jù)資料，建立漳衛(wèi)南運(yùn)河中下游相鄰斷面非汛期徑流量相關(guān)關(guān)系，如圖11—13所示。相鄰斷面的非汛期徑流量相關(guān)關(guān)系較好，相關(guān)系數(shù)R2在0.9以上，可以利用上級(jí)斷面非汛期徑流量預(yù)測(cè)下級(jí)斷面非汛期徑流量。

圖11 淇門(mén)站與元村站非汛期徑流量相關(guān)關(guān)系

圖12 元村站與臨清站非汛期徑流量相關(guān)關(guān)系

圖13 臨清站與四女寺站非汛期徑流量相關(guān)關(guān)系

3.4 成果匯總

根據(jù)以上分析研究，漳衛(wèi)南運(yùn)河主要控制斷面徑流量相關(guān)性成果匯總見(jiàn)表1。

表1 漳衛(wèi)南運(yùn)河主要控制斷面徑流量相關(guān)性

4 結(jié)語(yǔ)

利用可靠的源頭控制斷面徑流量，并以此為基礎(chǔ)，通過(guò)預(yù)測(cè)上級(jí)斷面徑流量，采用上述線性回歸方程推算中下游斷面徑流量，確定各河段區(qū)間取水總量，為合理配置和調(diào)度水資源、加強(qiáng)取水總量控制和計(jì)劃用水管理提供技術(shù)支撐。

TV121+.4

A

1004-7328（2017）03-0044-03

10.3969/j.issn.1004-7328.2017.03.014

2017—04—25

戴永翔（1972—），男，高級(jí)工程師，主要從事水資源管理、工程建設(shè)管理工作。