绥芬河流域径流特征分析

张永华，刘国梁

(1.黑龙江大学，哈尔滨150080;2.黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080)

1 流域概况

绥芬河流域位于黑龙江省东南部，北及西北为乌苏里江流域，南及西南邻图们江流域，东为我国与俄罗斯的国境分界线。绥芬河下游在俄罗斯境内，系横跨中俄两国的国际河流。绥芬河由大、小绥芬河组成。大、小绥芬河分别发源于长白山老爷岭和太平岭，全长分别为198 km 和130 km，流域面积分别为4582 km2和3435 km2。大小绥芬河在道河镇下游约3 km 汇合后始称绥芬河。绥芬河总长443 km(按大绥芬河计)，流域总面积17 218 km2，见图1。绥芬河属山区河流，流域南部分水岭为长白山脉老爷岭的余脉土门岭，最高峰海拔1 136 m;北部为太平岭，最高峰海拔1 017 m;西部则系老爷岭与太平岭相接，成为本流域西部的天然屏障。南、北、西三面高山环抱，其分水岭高程约1 000 m，地形向流域中部逐渐降低，至东宁地面海拔高程约100 m。

2 气 象

绥芬河流域属于中温带大陆性季风气候区，受西伯利亚高压和太平洋副高压影响，夏季高温短暂而多雨，冬季干冷而漫长。根据东宁站气象资料统计，多年平均气温5.0℃，最高气温出现在7、8 月份，最高温为37.3℃;12 月份及1 月份最冷，平均气温在－12 ～－15 ℃，最低气温出现在1 月份，最低气温为－32.1℃。最大冻土深度1.8m。封河日期11 月下旬，开河日期4 月上旬，结冰期约为133 d。多年平均日照时数2 621 h。年盛行风向WNW，多年平均风速2.9 m/s，年最大风速20.7 m/s，风向NW。多年平均降水量自上游向下游逐渐递减，最高值在大、小绥芬河上游，多年平均降水量在约550 mm，下游及河谷区多年平均降水量约500 mm。降水主要集中在汛期6—9 月，其降水占年水量的70.4%，7、8 两个月的降水占全年降水的41.4%。多年平均蒸发量为676.4 mm(E601)，5—8 月份最大，占年蒸发量的60%，尤其是5 月份，占全年的17.5%。

图1 绥芬河流域测站分布图

3 流域径流量特征分析

3.1 流域径流量年内变化特征

绥芬河流域径流可分为降雨径流和融雪径流，降雨是地表径流的主要来源，主要分布在5—10 月，径流量占全年的86.3%，其中以8 月份最大，约占全年径流量的18.7%，5 月和6 月份次之，分别约占16.6%和16.5%，7 月份占全年径流量的14.2%。其次是融冰、融雪径流，主要发生在春季3—4 月份，径流量约占全年的8.4%，冬季1—2 月和11—12 月由于土壤冻结，河道结冰，径流以地下水补给为主，见图2。

3.2 流域径流量年际变化特征

绥芬河流域的降雨、径流最早从50 年代开始观测，系列较短，无法直接通过径流资料分析其径流系列的代表性，但该流域径流主要由降水形成，因此可用降水资料分析其径流的代表性。与该流域相邻地区的牡丹江站具有1908—2011 年较长的降水资料。且牡丹江站所处位置与该流域处于同一气候区，降水成因相近，径流主要由降水形成，因此可以利用牡丹江站长系列降水资料来分析太平沟站径流系列的代表性。

图2 绥芬河流域各水文站径流量年内分布图

3.2.1 参数对比分析

计算分析牡丹江站1908—2011 年长系列和1956—2011 年短系列差积曲线及东宁站短系列降水、径流差积曲线，见图3，累计均值见图4。长、短系列统计参数比较见表1。

图3 牡丹江站、太平沟站年降水～年径流差积曲线

图4 牡丹江站、太平沟站累积均值过程线

表1 长、短系列年降水参数对比表

从牡丹江站年降水长、短系列均值对比可以看出，牡丹江站短系列比长系列的均值大0.8%，CV值小6.7%，短系列统计参数接近于长系列，东宁站短系列与牡丹江长系列降水对比均值小11.6%，CV值大31.2%。

3.2.2 差积曲线分析

由图3 可以看出，太平沟站年降水、径流与牡丹江站长、短系列年降水对比整体趋势基本一致，太平沟站年降水与年径流的变化趋势一致，牡丹江长系列中有4 个基本完整的丰枯周期，分别为1908—1927 年、1928—1945 年、1946—1989 年和1990—2011 年，短系列中有2 个丰枯周期，分别为1956—1989 年和1990—2011 年，太平沟站也存在2 个完整的丰枯周期。太平沟站丰、枯周期变化见表2。

表2 太平沟站年降水、径流丰枯变化周期表

太平沟水文站56 a 天然多年平均径流深为178.5 mm;特丰年为2000 年，径流深为438.5 mm，较多年平均值增加145.7%;特枯年为1976 年，径流深为41.7 mm，较多年平均值少76.6%，连续枯水年组为1974—1985 年，其组平均值为94.4 mm，较多年平均值少47.1%，丰水年组为1986—1990 年，均值为255.3 mm，较多年平均值少43.0%，可见本站年径流丰枯变化幅度较大。

太平沟水文站实测降水系列中，多年平均降水量为470.7 mm，特丰年为1968 年，降量水725 mm，较多年平均值增加54.0%，特枯年为1967 年，降水量为257.1 mm，较多年平均值少45.4%，可见本站年降水丰枯变化幅度不大。

从图3 曲线可以看出，牡丹江站降水短系列与太平沟站降雨系列除个别年份外变化趋势基本一致，太平沟站降雨与太平沟站径流变化趋势也基本一致，个别年份稍有不同，主要是由于测站位于流域下游，个别年份绥芬河流域上游雨量大，下游雨量小所导致的。从累计均值过程线看，参证站长短系列和设计站年降水、径流系列均值计算到1970 年都已达到稳定，说明短系列的均值对长系列具有代表性。

3.3 年径流地域变化特征

根据太平沟、奔楼头站、道河和东宁水文站，插补延长后的1956—2011 年56 a天然径流系列进行频率分析计算，采用P－Ⅲ型理论曲线［1］，按矩法初估统计参数，取Cs=2.0Cv，适线确定年径流参数Cv值，单站设计年径流成果见表3。

对表3 进行分析可以看出，多年平均径流量随流域面积的增加而增加，径流深从上游向下游呈递减趋势，统计参数协调合理。各站年径流流量均值与控制面积关系曲线见图5。

表3 单站设计年径流成果表

图5 绥芬河流域各控制断面多年平均径流量～集水面积关系线

4 结 语

据分析流域年径流量时空分布不均匀，主要集中在5—10 月;年际分布不均，年径流系列包括了较完整的丰、平、枯水年组，丰、平、枯交替出现，具有连丰、连枯特性，系列中包含了完整的丰、枯周期;绥芬河流域径流量随集水面积增大而增加，大、小绥芬河汇合后的绥芬河干流水资源丰富，为流域水资源合理开发、利用提供了依据。

［l］黄振平.水文统计学［M］.南京:河海大学出版社，2003:179－187.