浅析马边河年径流系数偏大原因

浅析马边河年径流系数偏大原因 - 36?四川水利2006.No.6 浅析马边河年径流系数偏大原因 李增永 (四川水利职业技术学院,四川都江堰,611830) 【摘要】马边河径流系数偏大原因.主要是实刺降水资料中缺少流域面积65%的 中高山区的降水资料,而采用常 规的平面面积加权计算时,其流域平均年降水量是偏小的.建议采用各级高程控制 面积加权法,并考虑降水量随高程变 化递增的趋势进行计算.将减小误差. 【关键词】马边河径流系数偏大原因 在水文 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 计算的实际工作中,曾多次发现 马边河流域的马边,清水溪两个水文站的年径流 系数比邻近流域都偏大较多,甚至接近于1.0或 超过1.0,而在《四川I省水文手册》(1979年l0 月)中,也有"马边河中游地区年径流深大于降水 量的不合理现象"的结论.这一降雨,径流不协 调问题,有很多人也作过相关的分析研究,也提出 了不同的看法.经过对该流域实际分析了解,笔 者认为,主要原因是由于现有雨量站点大都位于 山谷,平坝地区,很难反映占流域65%以上的高 山地区的雨量变化,而这一流域又确有降水量随 高程变化递增的趋势,因而导致按常用方法计算 流域年降水量的数值偏小,失真.笔者通过初步 分析后,认为为解决上述问题,应将常规采用的平 面面积加权计算流域平均降水量的方法,改为采 用各级高程控制面积加权法计算,并考虑降水量 随高程变化递增的趋势.本文介绍如下. l流域概况 马边河流域位于四川盆地西南部边缘地区, 地理坐标103.10一104.03,北纬28.30,29. l5.马边河是岷江右岸一级支流,发源于大小凉 山山脉,上游主源为自西向东流的挖黑河,于老河 口接纳北向南流的先家普河后转向东南流,在两 河El从右岸汇入南来的高卓营河,始称马边河. 河流由西南向东北流经马边,沐JIl,于犍为县河F1 乡注入岷江,全长192km,总落差1890m,平均比 降9.8%0,集水面积3582km,地势西南高东北低, 海拔3000m~4000m.境内岭谷相问,地势陡峻, 有大小山头1900个,主峰约980个,落差大,河谷 土壤多为黄壤土,植被较好. 流域地处川滇南北向构造带与四川盆地边缘 北东向构造带交接复合部位,主要出露岩为中生 代岩层,以砂岩及粘土岩为主,水文地质条件简 单,地下水类型属层状裂隙自流水,岩溶水少见. 该河基本为一闭合流域. 马边河流域位于四川盆地与川西高原过渡地 区,属四川盆地亚热带季风气候,气温高,湿度大, 河源地区海拔高程多在2000m以上,具有高山气 候性质.由于马边河流域的地形有利于水汽输入 和抬升,因而降水量较为丰富,但地形变化复杂, 降水量各地相差较大.降水量最丰沛的有两个地 区,一为高卓营河,一为大竹堡河和洋溪河,挖黑 河为马边河流域降雨较少的地区. 流域内设有l1个雨量站,具有l7年(1968— 1984年)同步观测资料,年降水量754.5mm一 2165.2mm,多年平均年降水量为1294.4mm.年 内降水主要集中在5—10月,一次降雨量可高达 300mm左右,且受地形影响显着,相邻雨量站点 之问的雨量差异较大.流域内设有两个水文站, 上游马边河站控制面积1888km.下游清水溪站 控制面积3330km,多年平均年径流深分别为 1337.1mm与1151.3mm,多属降水径流(融雪径 流较少). 2降水量分析 流域内11个雨量站平均控制面积为 300kin/站,但所在位置高程均偏低.其中,三河 |】雨量站位置最高,也仅为1230m.流域内最高 高程为3560m,即现有雨量站仅能控制1230m以 20o6.No.6四川水利?37- 下,只占流域面积的35%,而且主要是河谷和平 坝地区.而占流域面积65%的高山区雨量却未 能控制,也就是在高山区没有雨量站.据有关资 料,在这一地区又确有降雨量随高程增高而加大 的趋势.因而,引用现有雨量站点的观测资料,采 用一般的面积加权法计算流域平均降水量显然偏 小而不合理. 2.1现有雨量站控制高程内(1230m以下)的 降雨量 引用流域内11个雨量站1968—1984年l7 年同期观测的资料,计算17年平均年降水量,计 算成果见表1. 表1各站平均降水量计算成果 340枷4304359405426l0嗡$50l7.30lI20 LmJ 均康1I214l2~0.3l2l57130721537.61074.jI2眠6I7如7ll?3lB1127.7 蕾 根据各雨量站年平均降水量及所在高程,马 边河流域可分成三个小区域,年降水量确有随高 程增高而加大的总趋势,各小区加大的比率不同, 也与其所在地理位置降水特性的不同有关. I区(上游左岸区):代表站有挖黑,铜车仑, 三河口,该区靠近大渡河,气候干旱,雨量一般偏 小. ?区(上游右岸区):代表站马边,苏坝,高卓 营,该区靠近凉山暴雨区,高山区雨量充沛,因而 雨量随高程变化的趋势也最为明显,变差也最大. ?区(下游区):代表站有清水溪,黄丹,舟 坝,利店,平等,属峨眉山暴雨区边缘地带,其平 坝,高山区降水量均较大,自成一个系统. 为计算方便,三个小区绘图连线,并配成直线 方程式(见表2). 表2各区多年平均年降水量对应 地区代表蛄适用高程范圄(m)计算式 注:P为多年平均年降水址;H为雨盐站所在位置高程. 2.2流域内1230m以上高程的降水量 对于在高程1235m至3560m之间降水量随 高程变化的趋势,可借用四川省气象局1974年9 月,对于峨眉山西部降水量随高程变化的梯度增 率所作的分析,根据其1963年一1970年8月l2 站点的资料进行分析.计算结果见表3. 表3峨眉山西部随高程变化的雨量增率 高程10001000,1700—2000一-2100,2500一 (m)以下17002000210025003000 , 雨 ,5732120-7—25 使用四川省气象局对1700m以上降水量随 高程变化的分析规律,外延马边河流域1700m以 上降水量.根据以上方法,分区以各级高程控制 面积作权重,加权计算马边河流域(清水溪以上) 多年平均年降水量为1533.7ram. 3径流系数分析 应用流域内11个雨量站1968—1984年l7 年同步实测年降水量资料,采用一般常用的平面 面积加权法与上述各级高程控制面积加权法进行 比较,计算马边河以上与清水溪站以上流域多年 平均年降水量.计算成果见表4. 表4两种方法计算成果比照 多年平均兰里里塑坚堕一苎堕!坚 蹦端麓麓(TII||I)年降水量年降水量 马边以上1337.I1355.50.991611.10.83 请水溪以上l151.31294.40.891533.70.75 从表4可以看出,两种方法计算结果,多年平 均年降水量相差18.5%左右,多年平均年径流系 数相差16%左右;多年平均年径流系数,高程控 制面积加权法分别为0.83和0.75,比平面面积 加权计算所得的0.99和0.89更为合理.若与马 边站相比邻的官料河红旗站的0.77,牛日河甘洛 站的0.84,与清水溪相比邻的龙溪河底堡站的 0.70进行比较,也更加印证了采用高程控制面积 加权方法计算结果的合理性.因为这个地区的径 流系数相差不到10%,符合水文现象地区分布规 律的特点. 4结语 通过上述分析,说明在马边河流域采用一般 常用的平面面积加权法计算年径流系数是偏大 的,也是不够合理的.而应该考虑高程变化对降 水量的影响,采用以高程控制面积加权的方法计 算径流系数,其结果是令人满意的,也更接近于实 际.这样,在实际工作中就可以避免由于年径流 系数计算偏大而造成的水电站,水库等工程设计 的失误.?