如前所述，正常年径流量反映了河流某断面多年平均来水情况，是水资源可能被利用的最大限度，因而在水利工程的设计和水文计算中是很重要的资料。资料掌握的程度不同，推求正常年径流量的方法也不同。

　　1.资料充分时正常年径流量的推求 资料充分是指具有一定代表性的、足够长的实测资料系列。一般说实测资料系列要求超过30年，其中包含特大丰水年、特小枯水年及相对应的丰水年组和枯水年组，只有这样才能客观地反映过去的水文特征，才能为正确地预估未来水文情势提供可靠的依据。资料充分时，可用算术平均法计算多年平均径流量，以代替正常年径流量。

　　n的大小，n越大，误差越小；②河流年径流变差系数C值的大小，c大则误差可能较大；③资料总体的代表性，例如，资料系列中丰水年份较多，则

　　2.资料不足时正常年径流量的推求 如果实测资料系列较短，不到20年，代表性较差，这样按算术平均法求得的正常年径流量的误差会超过允许范围，因此要延展系列，提高资料的代表性。

　　常用的延展资料系列的方法是相关分析法，即建立计算站年径流量及与其密切相关的水文要素（称参证变量）之间的相关关系，然后用参证变量之较长系列展延计算站的年径流系列，使其达到上述资料充分的条件后，再用算术平均法进行计算。

　　1）参证变量一般必须具有以下条件：

　　（1）参证变量与研究变量在成因上是相联系的。当需要借助其他流域资料时，则参证流域与研究流域也需具备同一成因的共同基础。

　　（2）参证变量的系列比研究变量的系列要长。

　　（3）参证变量与研究变量必须具有一定的同步系列，以建立相关关系。

　　参证变量的选择直接影响到成果的精度，因此，必须详细地分析径流形成的基本条件。目前水文计算时常用的参证变量是邻站的年径流量资料、本站或邻站的年降水资料。

　　2）利用年径流实测资料延长插补系列：在本流域内（上、下游测站）或相邻流域，选择有长期充分实测年径流资料的参证站，利用该站N年（大于20年）资料中与计算站n年同期对应的资料建立相关关系。利用该相关曲线和参证站（N—n）年实测资料，插补展延计算站的资料系列，使之也达到N年，然后利用延展后的N年研究变量资料，按算术平均法计算，即得正常年径流量。

　　3）利用年降水资料展延插补系列

　　如果附近缺乏长期充分的年径流参证变量资料，可以选择降水量作为参证变量，与计算站的实测径流资料建立相关关系，然后利用降水量资料延长径流量资料系列，再按算术平均法计算即可得正常径流量的数据。这一方法在我国南方地区降雨与径流关系较密切的流域更为适用。

　　3.缺乏实测径流资料时正常年径流量的推求 在一些中小河流无实测资料时，一般通过间接途径推求正常年径流量。

　　1）等值线图法。为了便于查用，水利部门通常根据有限测站的实测资料将水文特征值的地理分布规律绘成等值线图，例如，多年平均年径流量等值线图，或正常年径流模数等值线图等。由于流域出口断面测站的多年平均径流量是代表出口断面以上流域集水面积上的平均值，点绘等值线图时，一般将该多年平均径流量值点绘在流域面积的形心处。因此使用多年平均年径流深度等值线图时，首先要在图上勾绘出计算断面以上的流域，如果流域面积小，而等值线又均匀分布，则流域形心等值线的数值就代表多年平均径流量。如果流域面积较大，等值线分布又不均匀，则采用面积加权法计算，其公式：

　　式中R0为正常年径流深度；f1，f2，…，fn为流域界线以内两等值线之间的面积；F为流域总面积，F=f1+f2+…+fn； R′1，R′2，…，R′n，

　　2）水文比拟法。水文比拟法是将参证流域的水文特征值移置于研究流域上来的一种方法。这种移置是在对流域的气候和自然条件等全面调查基础上进行的。当研究流域与参证流域的各项因素相似，而且参证流域具有较充分的长期水文实测资料时，才可移置，即直接移用参证流域的水文特征值。如果两者个别因素有差异，可以适当修正，例如，两流域自然地理条件相似，而降雨情况有差别，则可按雨量比加以修正，即：

　　式中，R0研为研究流域的多年平均年径流深度，X年研为研究流域的年降雨深度；R0参为参证流域的多年平均年径流深度；X年参为参证流域的年降雨深度。

　　此外也可由流域内雨量站的资料计算出流域多年平均降雨量X，然后利用经验公式或参考邻近流域的资料确定多年平均的径流系数α0，则可计算出口断面的正常径流深为：

　　四、径流的年际变化

　　年径流量的多年变化规律的研究，为确定水利工程的规模和效益提供了基本的依据，同时对中长期水文预报及跨流域引水也十分重要。年径流量的多年变化一般是指年径流量年际间的变化幅度和多年变化过程两个方面。

　　（一）年径流量年际变化幅度

　　反映年径流量年际相对变化幅度的特征值主要是年径流量的变差系数Cv值和年际变化的绝对比率。

　　1.年径流量的变差系数Cv年径流量的变差系数Cv值为：

　　式中，n为观测年数；Ki为第i年的年径流变率，即第i年平均径流量与正常径流量的比值。Ki＞1表明该年水量比正常情况多，Ki＜1，则相反。

　　年径流量的Cv值反映年径流量总体系列离散程度，Cv值大，年径流的年际变化剧烈，这对水利资源的利用不利，而且易发生洪涝灾害；Cv值小，则年径流量的年际变化小，有利于径流资源的利用。

　　影响年径流Cv值大小的因素主要有年径流量、径流补给来源和流域面积的大小三方面。

　　1）年径流量。年径流量大意味着年降水量丰富，降水丰富的地区水汽输送量大而稳定，降水量的年际变化小，同时，降水量丰富的地区地表供水充分，蒸发比较稳定，故年径流Cv值小；降水量少的地区，降水集中而不稳定，加之蒸发量年际变化较大，致使年径流Cv值大。我国河流年径流量Cv值的分布虽然也具明显的地带性，但它和年径流量分布的趋势相反，年径流深是从东南向西北递减，而Cv值则从东南向西北增大，即东南的丰水带Cv值为0.2—0.3，到西北缺水带，Cv值增至0.8—1.0。

　　2）补给来源。我国西北、华北少雨区有些河流Cv值也很小，这是由于补给水源的影响所至。以高山冰雪融水或地下水补给为主的河流，年径流Cv值较小，而以雨水补给为主的河流Cv值较大，尤其是雨水变率大的地区，Cv值更大。因为冰川积雪融化量主要取决于气温，平均气温的年际变化比较小，所以冰雪融水补给为主的河流Cv值较小，例如，天山、昆仑山、祁连山一带源于冰川的河流，Cv值仅0.1—0.2。以地下水补给为主的河流因为受地下含水层的调蓄，径流量较稳定，Cv值也较小。例如，以年降水量相近的黄土高原与黄淮海平原相比，黄土高原地处土质松散、下渗作用强、地下水丰富的地区，地下水对河流补给的比重较大，年径流量的Cv值只有0.4—0.5，其中以地下水补给为主的无定河上游，Cv值甚至小于0.2。而黄淮海平原的河流，主要水源是降水，而且降水变率较大，因而年径流量Cv值一般均在0.8以上，局部地区甚至大于1.0。

　　3）流域面积。流域面积小的河流，Cv值大于流域面积大的河流。这是因为大河集水面积大，而且流径不同的自然区域，各支流径流变化情况不一，丰枯年可以相互调节，加之大河河床切割很深，得到的地下水补给量多而稳定，所以大河的Cv值较小。例如，长江干流汉口站Cv值为0.13，而淮河蚌埠站的Cv则达0.63。同理，各大河干流的Cv值一般均比两岸支流小。

　　例如，黄河干流Cv值为0.3以下，而其支流多在0.3以上，长江也是如此。

　　2.年径流量的年际极值比 年径流量年际变化的绝对值比例，即多年最大年径流量与多年最小年径流量的比值，也称为年际极值比。年际极值比也可反映年际变化幅度。从表3－5可见，我国各河流年径流量的年际极值比差异很大，一般来说长江以南小于3.5倍，长江以北都在5倍以上，其中比值最小的是怒江，仅1.4倍，最大的是淮河，其比值高达23.7倍。年径流量变差系数Cv值大的河流，年径流量的年际极值比也较大，反之亦小。

　　（二）年径流量的多年变化过程

　　河流各年年径流量的丰、枯情况，可按照一定保证率（P）的年径流标准划分，通常以P＜25％为丰水年；P＞75％为枯水年；25％＜P＜75％为平水年。通过对松花江、永定河、黄河、淮河、长江和珠江6河长期（50—100年）观测资料的分析，表明以松花江、永定河和黄河为代表的北方河流，其枯水年和丰水年出现的机会（分别占统计年数的26—28％和22—26％）均比淮河、长江、珠江为代表的南方河流的枯、丰水年出现的机会（分别为19—22％和19—23％）为多，而丰水年出现的机会南方河流多于北方。

　　从上述河流的实测资料中还可以发现，在径流的年际变化过程中、丰水年、枯水年往往连续出现，而且丰水年组与枯水年组循环交替地变化着。根据长江汉口站1865—1969年资料，大致可划分为5个丰枯水循环期，见表3－6。丰枯水期自16—26年不等，呈现出不固定的周期，但每个循环期内，年径流变率均值（K平均）均接近于正常径流的变率，丰水年组（8—18年）和枯水年组（9—16年）也长短不一，每个丰水年组的K平均都略大于1，而枯水年组的K平均值都略小于1，但变幅不大。淮河、珠江径流的多年变化过程，无论是丰、枯水年组循环期的长短，或是变化幅度，均与长江的上述特征相近。

　　北方河流则情况不同。松花江一个循环期可达60年，黄河和永定河近40年来基本上均为一个循环期。黄河1922—1932年连续11年的枯水段，其平均年径流量只及正常径流量的73％，即K平均=0.73，该值远远小于上表中长江枯水期的K平均值。因此，中国南、北方河流丰、枯水

　　段的交替循环具有不同的特征：南方河流丰枯水循环交替的周期短，变化幅度也小；北方河流丰枯水循环交替的周期长、变化幅度大。

　　此外，上述6大河在同一时期中，丰枯水段往往是不相遇的，而且还出现南北河流丰枯水期相反的情况。例如，1955—1966年松花江和永定河为丰水段，与此相反长江和珠江这阶段为枯水段。对比长江和松花江的1902—1944期间的资料，两站丰、枯水期完全呈相反的趋势。因而人们对我国河流的水文变化规律早就有“南旱北涝”或“南涝北旱”的说法。当然个别年份，由于大气环流异常，以致几条大河同时出现丰水年或枯水年的现象也是有的，例如，1954年是长江有记录以来稀遇的大丰水年，同年北起松花江，南达西江的全国河流几乎普遍出现丰水年。又例如，1928年为黄河大枯水年，全国其它大河除松花江属偏丰年份外也均为枯水年。南、北河流同时遭遇丰水或枯水年的机遇虽然很少，可一旦发生，其带来的损失是非常严重的。

　　丰、枯水年组的循环规律与太阳黑子的相对数、大气环流因素的变化有很密切的关系。据研究，海河流域的丰水年份往往出现在太阳黑子活动的低值年、高值年和高值年后两年的机会较多，枯水年份多出现在黑子活动低值年前2、3年。
　　本文标题：河流的水情(2)
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