漳卫南运河主要控制断面径流相关性研究

戴永翔，吴晓楷，张淼

漳卫南运河主要控制断面径流相关性研究

戴永翔，吴晓楷，张淼

（海河水利委员会漳卫南运河管理局，山东德州253009）

通过相邻断面径流相关法，利用SPSS软件对漳卫南运河主要控制断面径流量进行数理统计、回归分析，建立相邻断面径流相关关系，确定线性回归方程。利用上级断面径流，根据线性回归方程推算下级相邻断面径流，为合理配置和调度水资源、加强取水总量控制和计划用水管理提供技术支撑。

水资源；径流量；SPSS；相关性；漳卫南运河

1 基本情况

（1）流域概况。漳卫南运河流域位于海河流域南部，流域范围为东经112°～118°、北纬35°～39°，流域面积37 700 km2。漳卫南运河发源于太行山脉，由漳河、卫河、卫运河、南运河、漳卫新河组成，总体走向为西南向东北，流经山西、河南、河北、山东4省及天津市，入渤海。

（2）主要控制断面。漳卫南运河干流上主要控制断面有漳河上观台，卫河上合河、淇门、元村，卫运河上临清、四女寺等断面，产流区主要在漳河观台以上及卫河合河上游，中下游不产流，主要为用水区。

2 研究目的和方法

2.1 研究目的

近年来，沿河社会需水增加，水资源供需矛盾突出，落实最严格水资源管理制度，严格水资源管理，急需加强取水总量控制和计划用水管理。笔者通过主要控制断面径流相关性分析，建立主要控制节点来水量预测模型，为流域水资源配置和调度提供技术支撑，促进流域内水资源的合理配置。

2.2 研究方法

漳卫南运河中下游不产流，断面径流主要受上游断面来水和上下相邻断面区间加水和减水影响，上下相邻断面径流关系密切，故采用相邻断面相关法，利用SPSS软件进行数理统计、回归分析，建立上下相邻断面的径流量相关关系，确定相关系数，得出线性回归方程，进而利用上级断面径流量预测成果，根据线性回归方程推算下级相邻控制断面径流量。

SPSS软件即社会科学统计软件包（Statistical Package for the Social Science），是世界最著名的统计分析软件之一，被广泛应用于社会科学和自然科学的各个领域。该软件包理论严谨，各种统计分析功能齐全，覆盖了从描述统计、探索性数据分析到时间序列分析等几乎所有统计分析功能。参照国际学术界惯例，凡是用SPSS软件完成的计算和统计分析，可以不必说明算法。利用SPSS软件进行水文分析，不但能够减少数据分析工作量，而且会大大提高分析精度和准确度。

2.3 研究内容

漳卫南运河水源主要来自漳河上游、卫河上游。漳河自观台进入岳城水库，出岳城水库后至徐万仓与卫河共同汇入卫运河，由于岳城水库拦蓄控制，水量常年不下泄，对下游断面几乎没影响（相关性很差），笔者不考虑观台站，主要分析研究合河、淇门、元村、临清、四女寺各控制断面径流量相关性。

3 主要控制断面径流相关性研究

3.1 年径流量相关性

根据漳卫南运河各控制断面多年径流量资料，利用SPSS软件进行数理统计，建立上下相邻断面的年径流量相关关系，如图1—4所示。各点都散布在某一直线周围，具有很好的线性关系，经过回归分析，相关系数R2均在0.87以上，可见相邻断面年径流量相关关系很好，可以考虑利用上级断面年径流量预测下级断面年径流量。

图1 合河站与淇门站年径流量相关关系

图2 淇门站与元村站年径流量相关关系

图3 元村站与临清站年径流量相关关系

图4 临清站与四女寺站年径流量相关关系

3.2 汛期径流量相关性

建立漳卫南运河上下相邻断面的汛期径流量相关关系，如图5—8所示。相邻断面汛期径流量相关关系很好，相关系数R2在0.87以上，可以利用上级断面汛期径流量预测下级断面汛期径流量。

图5 合河站与淇门站汛期径流量相关关系

图6 淇门站与元村站汛期径流量相关关系

图7 元村站与临清站汛期径流量相关关系

图8 临清站与四女寺站汛期径流量相关关系

3.3 非汛期径流量相关性

非汛期径流量主要受汛期来水量、地下水补给量和人类活动等影响较大，根据资料情况，建立合河断面非汛期径流量与汛期径流量的相关关系，如图9所示，两者相关系数R2为0.558 6，相关性较差；淇门（刘庄）断面径流量与汛期径流量的相关关系，如图10所示，相关系数R2为0.775 8，相关关系较好。

图9 合河站非汛期与汛期径流量相关关系

图10 淇门站非汛期与汛期径流量相关关系

鉴于淇门站非汛期径流量与汛期径流量的相关关系较合河断面好，采用淇门站非汛期径流量预测下游逐站径流量。根据资料，建立漳卫南运河中下游相邻断面非汛期径流量相关关系，如图11—13所示。相邻断面的非汛期径流量相关关系较好，相关系数R2在0.9以上，可以利用上级断面非汛期径流量预测下级断面非汛期径流量。

图11 淇门站与元村站非汛期径流量相关关系

图12 元村站与临清站非汛期径流量相关关系

图13 临清站与四女寺站非汛期径流量相关关系

3.4 成果汇总

根据以上分析研究，漳卫南运河主要控制断面径流量相关性成果汇总见表1。

表1 漳卫南运河主要控制断面径流量相关性

4 结语

利用可靠的源头控制断面径流量，并以此为基础，通过预测上级断面径流量，采用上述线性回归方程推算中下游断面径流量，确定各河段区间取水总量，为合理配置和调度水资源、加强取水总量控制和计划用水管理提供技术支撑。

TV121+.4

A

1004-7328（2017）03-0044-03

10.3969/j.issn.1004-7328.2017.03.014

2017—04—25

戴永翔（1972—），男，高级工程师，主要从事水资源管理、工程建设管理工作。