关于大峪水文站旱警流量的确定

发表时间:2020/7/2   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:沈建亚
[导读] 摘要:旱警流量指标是在维持河流生态系统运转基本流量的基础上,综合考虑断面下游区间生产、生活用水要求而确定的断面下泄流量。
        陕西省西安水文水资源勘测局  陕西西安  710100
        摘要:旱警流量指标是在维持河流生态系统运转基本流量的基础上,综合考虑断面下游区间生产、生活用水要求而确定的断面下泄流量。该指标作为正常年份的断面流量控制要求,遇特枯年份,按照水量调度指标管理,并及时启动应急预案。
        1大峪水文站概况
        大峪站设立于1952年8月28日,位于陕西省长安县大峪乡大峪村,东经109°07′,北纬24°00′,集水面积53.9km2,是渭河南岸秦岭北麓小流域区域代表站,是国家基本水文站,距河口距离14.4km。1960年大峪水库建成后,该站兼大峪水库进库观测站。
        实测最小流量0.046 m3/s(1973),多年平均流量0.889m3/s,多年平均径流量28.05百万 m3。变差系数为0.42,年际变化较大。
        大峪河大峪水文站多年平均径流量达28.05百万m3,年径流量主要集中在7-10月,7-10月份径流量总量为16.08百万m3,占多年平均径流量的56.33%;非汛期径流量11.97百万m3,占年径流总量的42.67%,反映了径流年内分配不匀的特点,大峪水文站多年平均径流量及年内分配见表1。
        表1  大峪水文站径流量年内分配统计表      单位:106m3
       
        2河道实测来水量和现状用水量调查
        2.1大峪水文站实测径流过程
        大峪水文站1970至2012年实测年最小径流量8.35百万m3,出现在2012年;多年平均径流量28.05百万m3。
        2.2分类用水现状调查
        (1)大峪水文站以下区间河段取水工程:大峪水文站以下有大峪水库,现坝址以上控制流域面积58.9平方公里,水库按五十年一遇洪水设计,流量214m3/s;五百年一遇洪水校核,流量378 m3/s。汛前限制水位777.5m,正常蓄水位779m,设计洪水位780.90m,校核水位781.81 m,死水位746.76 m,总库容433万m3,兴利库容349.1万m3,死库容18.9万m3。
        大峪水库供水需求主要为农业农田灌溉用水。近年来年均农业农田灌溉为1000亩/年,用水量约30万t/年。
        (2)区间河段取水量:
        城镇生活用水、工业用水不直接从河道取水,故不考虑。
        农业灌溉用水:为大峪水库供水,不直接从河道取,故不考虑。
        3旱警流量确定
        3.1设计年径流分析计算
        采用大峪水文站1970-2012年逐年年径流量资料,利用P-Ⅲ型曲线试线法计算得各个参数为:均值Ex=28.37百万m3,Cv=0.45,Cs/Cv=2.617,计算的75%设计频率年径流量为18.92百万m3,95%设计频率的径流量为12.54百万m3。以设计代表年最不利组合的月分配,做为设计年月分配,选取75%设计频率代表年为1972年、1990年、2007年,通过最不利组合月分配最终确定代表年为1972年;95%设计频率代表年为1979年、1986年、2001年,通过最不利组合月分配最终确定代表年为1986年,见表2、3、4。
        表2  75%设计频率和95%设计频率的径流量表
       
        表3  大峪站75%设计枯水年年内分配表    单位:106m3
       
        表4  大峪站95%设计枯水年年内分配表      单位:106m3
       
        3.2需水量分析
        (1)灌溉用水:大峪水文站以下有大峪水库,大峪水库供水需求主要为农业农田灌溉和护城河生态供水。大峪水库年均农业农田灌溉供水量为1000亩左右/年,用水量300m3/亩,年用水量30万m3,即0.01 m3/s。
        (2)河道生态流量确定
        选取大峪断面多年平均流量10%-20%计算生态需水量,大峪水文站断面多年平均流量(1970-2012年)为0.889m3/s,按10%-20%计算,生态流量在0.09-0.178m3/s之间。
        选取逐年最小月平均流量的90%保证率流量。采用大峪站1970-2012年的月年实测资料系列,计算逐年最小月平均流量的90%保证率流量为0.066 m3/s,见表5。
        综合上述2种方法,河道生态流量采用0.09 m3/s。
        表5  大峪水文站最小月平均流量频率计算成果表
       
        3.3旱警流量确定
        依据以上调研分析计算,大峪水文站城市工业、居民生活需水,不予以计算,因此,大峪站的旱警流量即为大峪水库灌溉供水量与河道的生态流量之和为0.1m3/s,经综合分析确定,大峪水文站旱警流量最终确定为0.1m3/s。
        4合理性分析
        (1)根据统计,1970-2012年43年中,有24年最小流量小于旱警流量,占统计年的55.8%,约2年一遇。大峪河上游植被丰富,历年来水量较多,加之大峪水库供水基本正常,所以分析结果基本符合实际情况。
        (2)大峪水文站根据1970-2012年逐年月平均流量,统计各年最小月平均流量出现的月份的频次,统计结果见表6,由表可知,最小流量主要出现在1、2和12月,出现频率均为36.4%、54.5%、9.1%,多为冬春连旱;大峪站小于旱警流量月年次数统计表见表7。
        表6  大峪站最小月平均流量出现月份频次分析表
       
        表7  大峪站小于旱警流量月年次数统计表
       
        大峪河流域多为冬春旱,基本符合大峪河流域气候特征及工农业生产实际。
        (3)根据陕西省建国后1949-2002年不同地区旱灾统计表,从1970-2002年33年间,关中旱情出现31次,频次为93.9%,约1.1年一遇;从1970-2012年43年间大峪水文站有24年最小流量低于旱警流量,约为 1.8年一遇,和旱警流量分析结果基本一致。
        综合分析,大峪水文站旱警流量确定为0.1 m3/s。
        参考文献:
        [1]《国家防办旱限水位(流量)确定办法》  国家防汛抗旱指挥部办公室,办旱【2011】 32号;
        [2]《陕西省抗御干旱灾害应急预案》  陕西省防汛抗旱总指挥部,2005年;
        [3]陕西省主要江河(水库)旱限流量(水位)确定任务及技术要求;
        [4]《黄河水量调度条例》  中华人民共和国国务院令 第472号,2006年8月1日;
        [5]《陕西省渭河水量调度办法》陕西省人民政府令 第130号,2008年3月1日。
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