径流量的分析计算

一、径流量的分析

径流量分析是研究区域水文规律和区域水资源评价计算的一项重要内容。新中国成立以来，分析计算年径流量，主要采用频率分析法。1958年编制的《河北省实用水文手册》及1984年编制的《河北省地表水资源》均列有重要的单站年径流量特征值，并绘制出年径流深均值及变差系数等值线图。河北省年径流深的地区分布规律基本上与年降水量一致，呈现地带性差异。在太行山、燕山的迎风坡，呈现一条与山脉弧形走向一致的径流深大于150毫米的高值地带，带中有蝉房、漫山、大良岗、新立村、驻操营等一系列高值中心，年径流深达300～350毫米。磁河横山岭水库上游的漫山一带为最高。高值带两侧，年径流深分别向西北和东南逐渐减小，张家口的内陆河流域为低值区。平原区有两个低值区，一个在定兴县东部的十里铺，一个在冀州、南宫周围，径流深在25毫米以下。其余地区的径流深大部在50～150毫米之间。

在岩溶发育的山区和山前洪积扇地区，因流域不闭合，年径流深往往出现异常现象。滏阳河临洺关站，由于严重漏水、年径流深甚小。相邻流域的东武仕水库站，由于有外流域地下水补给，年径流深比年降水量还大1倍多。

径流年内分配的特点与降水年内变化的规律十分相似，全年产水量的50%～80%集中在6～9月的汛期。只是由于各河径流的补给形式和流域调蓄能力的差异，使各河水量的集中程度有所不同。

径流的多年变化规律除受降水的多年变化规律影响外，还受下垫面因素的影响。因此，多年变化的悬殊程度比降水更为剧烈，地区之间也有较大差别。年径流深的变差系数背山区为0.5左右，山区为0.6～0.8，平原区则在1.0以上，最大可达1.8。

为减少小河年径流计算中非区域性因素对径流的影响，在1961年编制的《河北省水文图集》中，将径流量中的地下径流分割出去，绘制了多年平均地面径流深等值线图，在国内首先提出用地面径流深计算季节性河流年径流量，同时为估算山区地下水资源量提供了途径。在图集中还提出用经验公式计算变差系数，代替查图推求年径流变差系数，取得较好的成果。

在1976年《海、滦河流域年径流分析报告》中，分析了山区年降水径流关系，把河北省分为坝上、燕山、太行山三个区域，区内又分背风区、迎风区、山前区，给出不同年降水量与年径流深的关系线。中小河年径流量则可根据关系线进行计算，较之直接查径流深等值线图的精度有所提高。在以后编制的水文手册中，也都介绍了此种方法。

二、人类活动对年径流量的影响

从50年代末期开始河北省大规模兴修水利，大搞农田水利基本建设，不断形成的水库蓄水和引水灌溉工程，对河流年径流量产生了巨大影响。由于水库渗漏、水库蒸发、水库调蓄量、灌溉用水、城镇与工业用水、跨流域引水、河道分洪等人为的调控，使河川年径流量发生减少或增加的变化，欲求天然径流量的变化规律，必须进行年径流量的还原计算。通过用水调查，证明很多河流已改变了河川径流的天然情势，水文站的实测资料已不能反映断面以上径流的天然规律。如洋河响水堡和桑干河石匣里两站多年平均还原水量占实测水量近50%。在1976年《海、滦河年径流分析报告》中，首次对年径流系列资料进行分项还原计算，使还原后的年径流量系列保持一致性，符合可以进行统计分析的资料基础。

80年代初，进行河北省水资源评价时，对受人类活动影响的实测年径流资料，普遍进行了分项还原计算。通过调查用水量，进行还原计算，也积累了很多的经验。在1989年水文司出版的《水资源评价论文集》中，列有王焕榜、贺伟程合写的《北方山丘区年径流还原计算》一文，为其中的代表。关于森林能否增加径流，有两种意见争论不休。根据背风区张家口崇礼县东沟和西沟水文资料的对比以及太行山迎风区平山县柳林河刘家坪站小流域治理前后的水文观测资料分析，都证实了在中纬度以降雨补给为主的小流域，营造森林会增加陆面蒸发量，从而减少正常年径流量。从河北省来看，按水量平衡的观点分析，森林产生的水文效应，总的趋势是使年径流量减少，在小流域则更为明显。

90年代初，通过对太行山迎风区海河南系小觉站、横山岭水库站等站流域年降水量与还原后的年径流量建立的关系分析，发现还原后的天然径流量在同等降水量的情况下，80、90年代的年径流量比50、60年代明显的减少，不同流域的减少程度各不相同。同是500毫米的年降水量，小觉站以上年径流深减少21毫米;大清河水系南支减少45毫米;横山岭水库站以上减少95毫米，相当于50、60年代产生径流深的30%～40%。究其原因，除气候因素影响外，大规模持续的人类活动，是导致产流量减少的主要原因。随着人类活动影响的加大，天然径流量减少的趋势仍在发展。目前限于技术条件仅仅进行了分项还原的年径流量计算，真正要使资料达到同一性的要求、尚应考虑对下垫面条件改变的还原问题。