红山水库径流系列分析

说明： 1961 ～ 2012 年系列
图 1 红山水库逐月径流量分布
（ 2） 径流的年际变化： 红山水库径流的年际变化剧烈，丰 枯年间水量相差较大，见表 1，径流量最大的 7、8 两月系列最大 最小比相差 439． 8 倍和 200． 1 倍，系列最大年径流量与最小年 径流量也相差 60． 7 倍。此外，年径流的变化，不仅有上述变幅 大的特点，而且还存在连续干旱、连续丰水的情况，且有逐年减 少的趋势，有连续 3 ～ 4 年距平超过 50% 的丰水年组（ 1956 ～ 1959 年、1962 ～ 1964 年） ，还有连续 3 ～ 4 年距平低于 10% 的干 旱年组（ 1970 ～ 1972 年、1976 ～ 1978 年） ，低于距平 50% 的干旱 年组（ 1980 ～ 1984 年） ，甚至出现了低于距平 80% 的连续干旱 年组（ 2000 ～ 2010 年） 。
表 2 红山水库系列干旱年出现次数分段统计
分段 距平
出现年数 1953 ～ 1963 1964 ～ 1980 1981 ～ 1993 1994 ～ 2000 2001 ～ 2012
总计
＜ 10%
10
10
9
3
11
43
＜ 20%
1
7
7
3
10
28
＜ 50%
2
6
1
11
20
＜ 60%
4
1
11
16
＜ 80%
1
8
红山水库径流系列分析 张润平等
51
【水文水资源】
红山水库径流系列分析
张润平，贾东杰
（ 内蒙古红山水库管理局，内蒙古 赤峰 024511 ）
〔摘 要〕 文章通过对红山水库径流量和流域降水量年内分配、年际变化及系列周期性和一致性的分析，提出流域内 人类水事活动是造成流域径流量明显减少的主要因素。 〔关键词〕 径流; 降水; 系列; 累积; 差积; 下垫面; 水事活动 中图分类号： P 333． 3 文章标识码： B 文章编号： 1009 － 0088（ 2013） 01 － 0051 － 02
1 自然概况
红山水库位于辽河上游内蒙古境内的老哈河上，地理坐标 为东经 119°41'，北纬 42°45'，水库控制流域面积 24 486 km2 ，为 老哈河流域面积的 89． 3% 。
红山水库是一座以防洪为主，兼顾灌溉、发电、养殖等综合 利用的大型水利枢纽工程。红山水库设计灌溉面积为库区扬 水灌溉 0． 7 万 hm2 ，与下游平原水库联合运用灌溉 15 万 hm2 。
红山水库 1958 年动工兴建，1960 年 10 月主坝合垄，1962 年发生大洪水后，进行了大坝加高扩建，1965 年正式投入运用。 水库设计标准为千年一遇洪水设计，万年一遇洪校核，设计总 库容为 25． 6 亿 m3 ，由于淤积现库容为 16． 19 亿 m3 。水库枢纽 主要建筑物有： 主坝、副坝、溢洪道泄洪洞、输水洞、水电站。
2． 2 红山水库径流的特点
（ 1） 径流的季节性变化： 由于本流域径流为雨水和春季冰
雪融水补给，其季节变化主要决定于降雨的季节变化，其变化
见表 1，图 1。
表 1 红山水库逐月径流量统计表
%
月份
1
平均值 13． 5
权重 2． 2
最大值 45． 1
取小值 0． 4
取大 / 取小 112． 8
2 13． 3 2． 1 43． 4 0． 6 72． 3
52
内蒙古水利
2013 年第 1 期（ 总第 143 期）
统计结果见表 2 和表 3，由表 2 可以看出，1953 ～ 1980 年段干旱 年发生的次数远少于 1981 ～ 2012 年段，并且年径流量小于 2 亿 m3 的干旱年均发生在 1981 ～ 2012 年段。由表 3 可以看出， 1953 ～ 1980 年段发生的丰水年次数较 1981 ～ 2012 年段要多， 距平大于 100% 的 6 次特大洪水 1953 ～ 1980 年段发生了 5 次， 1981 ～ 2012 年段发生了一次，但 1953 ～ 1980 年段发生的次数 均在 1962 年以前，因此前流域内水利工程较少，且又为天然径 流量，所以大洪水发生的次数较多，其中 3 次发生在建库前，建 库后两段发生的次数相等。结合流域降水量（ 图 3） 可以看出 降水量并未减少，由此可见，径流量减少的主要原因是人类活 动的影响。
9
表 3 红山水库系列丰水年出现次数分段统计
分段 距平
出现年数 1953 ～ 1963 1964 ～ 1980 1981 ～ 1993 1994 ～ 2000 2001 ～ 2012
总计
﹥ 20%
9
5
2
2
18
﹥ 50%
9
2
2
13
﹥ 80%
6
2
1
9
﹥ 100%
5
1
6
图 2 可 以 看 出，红 山 水 库 径 流 系 列 在 1964、1980、1994、 2000 年左右均发生过明显变化，但最为明显变化的是 1964 和 2000 年因 20 世纪 50 年代后期，修建了一些水利工程，20 世纪 60 年代初期开始投入运行，同时在 20 世纪 60 年代初对流域进 行了水土保持治理，使入库径流量减少，1998 大水后国家对水 利工程又加大了投入力度，提高了原有工程的使用效率，水库 上游又修建了一些水利工程和水保设施，使正常年份入库径流 量进一步减少。从降水量和径流过程线图可以看出，在 2000 年以前径流量与流域平均降水量同步变化具有良好的相关关 系，2000 年以后则相关性较差，说明下垫面因素发生了较大的 变化，人为因素干扰较大，且 1953 ～ 1963 和 2001 ～ 2012 年系列 较短，所以将系列分为 1953 ～ 1980 和 1981 ～ 2012 年两段进行 分析。对各时间段分别进行干旱年和丰水年发生次数的统计，
3
4
42． 8 34． 8
7． 0 5． 7
145． 0 109． 0
1． 9 3． 6
76． 3 30． 3
5 28． 7 4． 7 83． 4 4． 0 20． 9
6
7
8
9 10 11
53． 4 154． 0 131． 2 59． 7 40． 3 21． 8
8． 8 25． 4 21． 5 9． 8 6． 6 3． 6
2 径流系例分析
Leabharlann Baidu
2． 1 红山水库径流系列组成
红山水库径流系列由两部份组成，建库前为水库处的水文
站实测径流 量 系 列 （ 1953 ～ 1960 年） ，建 库 后 初 期 的 1961 ～
1963 年为水库入库站实测径流量，1964 ～ 2012 年为根据库容
反推入库径流量系列，径流值未经还原。
362． 2 1319． 3 440． 1 229． 5 104． 0 81． 7
0． 2 3． 0 2． 2 1． 3 4． 6 0． 8
1811 439． 8 200． 1 176． 5 22． 6 102． 1
12 全年 16． 1 608． 5 2． 6 44． 4 2417． 0 0． 4 39． 8 111 60． 7