碌曲縣旱限流量確定分析

黃曉明

（甘肅省臨洮水文水資源勘測(cè)局 甘肅 臨洮 730500）

多年來，甘肅作為一個(gè)缺水的干旱省份，抗旱決策主要依賴于人工掌握旱情、分析庫(kù)塘蓄水、實(shí)時(shí)降雨、人飲困難、農(nóng)業(yè)災(zāi)情等信息，忽略了水文要素在水生態(tài)威脅、干旱預(yù)警響應(yīng)、決策指揮等方面的重要作用，以致決策的信息不夠準(zhǔn)確、科學(xué)性不夠強(qiáng)。

旱限流量是確定江河湖庫(kù)干旱預(yù)警等級(jí)的重要指標(biāo)，是啟動(dòng)抗旱應(yīng)急響應(yīng)級(jí)別的重要依據(jù)和做好抗旱指揮調(diào)度的重要基礎(chǔ)，是以增加因旱造成水生態(tài)威脅、干旱預(yù)警和啟動(dòng)響應(yīng)的指標(biāo)，為力保城鄉(xiāng)生活生產(chǎn)用水需求，兼顧生態(tài)用水，維護(hù)人水和諧，提升干旱管理、抗旱指揮決策的科技水平提供新的依據(jù)。

1 基本情況

碌曲縣位于東經(jīng) 101°35′36″～102°58′15″，北緯 33°58′21″～34°48′48″的甘、青、川三省交界，青藏高原東部，甘肅省西南部，全縣總面積5298.6km2,全縣總?cè)丝?萬(wàn)人。境內(nèi)大部分地區(qū)海拔為2900m～4287m，年均氣溫為2.3℃，全日照時(shí)數(shù)為2222.1h～2351.8 h，日照百分率為50%～53%，太陽(yáng)年總輻射較強(qiáng)，總輻射值理論值為51983.9 J/cm，相對(duì)無霜期15天。最大直線距離東西長(zhǎng)126 km，南北寬93 km，地勢(shì)西高東低，由盆地和山地兩大地形組成，平均海拔3500m左右，屬青藏高原氣候帶高原濕潤(rùn)氣候區(qū)。冬長(zhǎng)無夏，春秋短促，高寒陰濕，年均氣溫2.3℃，無絕對(duì)無霜期，年降水量633mm～782mm，年太陽(yáng)總輻射量 51983.9J/cm2，年總?cè)照諘r(shí)數(shù)2357.8h，災(zāi)害性天氣頻繁。洮河貫穿整個(gè)縣城，境內(nèi)水量充沛。

表1 碌曲河段逐月各類用水情況統(tǒng)計(jì) （單位：m3/s)

碌曲縣所在的甘南草原是黃河上游重要水源補(bǔ)給區(qū)，具有特殊的生態(tài)保護(hù)功能。洮河是黃河上游第二大支流（僅次于湟水），洮河上游水源的好壞直接關(guān)系到洮河下游乃至黃河流域的生態(tài)平衡,有著十分重要的作用，因此通過對(duì)該縣的旱限流量的分析確定也是對(duì)黃河上游水量增減變化的一項(xiàng)指標(biāo)的反映。

2 旱限指標(biāo)參數(shù)量化分析原則

按照旱限流量確定辦法，各地工業(yè)用水量、農(nóng)業(yè)用水量、生活用水量的計(jì)算，是依據(jù)我省各類用水定額進(jìn)行量化計(jì)算的。河道生態(tài)需水量的計(jì)算選用了三種計(jì)算方法：

（1）選取斷面多年平均流量的10%～20%作為生態(tài)需水量；

（2）取P=90%枯水典型年連續(xù)最枯7 d的平均流量；

（3）取逐年最小月平均流量的90%保證率的流量。

為提高所得流量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，規(guī)定任選以上兩種方法計(jì)算得到的最小值作為該斷面的河道生態(tài)需水流量。

3 資料選用

碌曲縣旱限流量的分析確定主要選用洮河上游碌曲水文站實(shí)測(cè)流量資料來分析，該站自1980年建站以來資料連續(xù)真實(shí)可靠。因此對(duì)碌曲水文站旱限流量的確定就是對(duì)碌曲縣的旱限流量做了確定。本文中碌曲縣實(shí)際城鄉(xiāng)生活用水?dāng)?shù)據(jù)資料由碌曲自來水廠提供（2001-2011年）。

4 碌曲水文站旱限流量的確定

4.1 測(cè)站概況

碌曲水文站是洮河上游的主要控制站，位于碌曲縣瑪艾鄉(xiāng)橋頭，離縣城約2.5km，位于東經(jīng) 102°28′北緯 34°36′。測(cè)站以上集水面積 5043 km2，距河口距離529km，下游流入黃河。河流測(cè)驗(yàn)河段順直狹窄，上下斷面間距100m，兩岸由塊石和砂卵石組成，河床系小卵石組成，沖淤變化不大，斷面控制良好，河內(nèi)設(shè)有基本水尺斷面兼流速儀、浮標(biāo)測(cè)流斷面，斷面上游105m處有蘭郎公路（213國(guó)道）大橋一座，洪水期由于橋孔擊流水急浪高，有時(shí)形成旋渦，對(duì)測(cè)驗(yàn)有影響，但流速與面積關(guān)系有互補(bǔ)性，對(duì)水位流量關(guān)系曲線影響不大。水面寬變幅在32.2m～45.7m之間。該站實(shí)測(cè)最大流量239m3/s，最小流量6.6m3/s。

該站主要作用是掌握和獲取洮河上游水文要素多年變化資料值，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和開發(fā)洮河上游水資源長(zhǎng)期存儲(chǔ)資料。為碌曲縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)業(yè)灌溉及抗旱防汛提供水情資料，并且向中央防汛抗旱總指揮部、黃河上游水利委員會(huì)水文局、甘肅省水文局、黃河上中游水量調(diào)度辦公室提供水情拍報(bào)。為下游小型水庫(kù)的安全運(yùn)行、城市供水、及水資源保護(hù)提供科學(xué)決策依據(jù)。為當(dāng)?shù)厮姓鞴懿块T提供水資源信息服務(wù)。

4.2 用水需求

碌曲縣地處甘南草原經(jīng)濟(jì)以畜牧業(yè)為支柱產(chǎn)業(yè)，全縣草場(chǎng)植被覆蓋率95%，無農(nóng)業(yè)用水和工業(yè)用水。

4.2.1 生活用水

洮河穿越碌曲縣城區(qū)，有城鄉(xiāng)人口約3萬(wàn)人，河段主要為生活取水。現(xiàn)建有自來水廠一座，位于碌曲水文站下游約1km處。

4.2.2 生態(tài)環(huán)境用水

生態(tài)環(huán)境用水是指為維護(hù)生態(tài)環(huán)境不再進(jìn)一步惡化并逐漸改善所需要消耗的地表水和地下水資源總量，是為維系和保護(hù)河流的最基本環(huán)境生態(tài)功能不受破壞，為保持河段水體一定的稀釋能力，保持水體的一定自凈能力。對(duì)于河段基本的污染凈化功能的維持。要求每年的各個(gè)時(shí)期都要有相應(yīng)的水量保證。

4.3 指標(biāo)選擇

由于洮河流經(jīng)碌曲全縣，干旱影響分析主要選取該河段多年月均流量和歷年最小流量，計(jì)算其是否滿足生活用水需求。按旱限指標(biāo)參數(shù)量化分析原則計(jì)算生態(tài)需水流量。

4.4 指標(biāo)的確定

在碌曲水文站下游20 km的河段內(nèi)，有1個(gè)取水口，主要用于碌曲縣城區(qū)周邊生活用水需求，因此以生活用水最大流量和生態(tài)環(huán)境用水二水量之和作為旱限流量計(jì)算指標(biāo)。4.4.1城市生活用水指標(biāo)確定

碌曲水文站下游20km的河段內(nèi)，有1個(gè)取水口主要用于碌曲縣城區(qū)周邊生活用水需求即（碌曲縣自來水公司取水井口），據(jù)碌曲縣（2001-2011）城鄉(xiāng)生活用水量統(tǒng)計(jì)調(diào)查分析得出最大月取水量為1.69m3（即流量為0.007m3/s）。

4.4.2 生態(tài)環(huán)境用水指標(biāo)確定

生態(tài)需水流量：經(jīng)由建站以來資料計(jì)算斷面多年平均流量的20%的流量（6.12 m3/s）和逐年最小月平均流量的90%保證率的流量（10.4m3/s），選取其最小值作為該斷面的河道生態(tài)需水流量，因此最小生態(tài)需水流量為6.12 m3/s。

4.4.3 旱限流量指標(biāo)計(jì)算確定

由于近年來碌曲縣城年取水總量有逐年增加趨勢(shì)，綜合上述分析計(jì)算，碌曲水文站河段最小需水流量

Q旱限=Q城鄉(xiāng)生活+Q生態(tài)=6.12+0.007=6.13m3/s

通過以上綜合分析計(jì)算，根據(jù)旱限流量確定辦法，最終確定6.13 m3/s為碌曲水文站觀測(cè)斷面旱限流量。各類用水情況見表1。

4.5 合理性分析

碌曲水文站自1980年有實(shí)測(cè)資料以來，32年觀測(cè)資料中沒出現(xiàn)過低于6.13 m3/s的流量，河段來水能滿足城鄉(xiāng)生活、生態(tài)環(huán)境等用水需求，結(jié)合當(dāng)前實(shí)際情況，分析成果基本合理。

5 結(jié)論

經(jīng)分析論證得出流量為6.13 m3/s的斷面旱限流量能滿足碌曲縣城鄉(xiāng)生活、生態(tài)環(huán)境等用水需求。但旱限流量受河道演變影響較大，同時(shí)，隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展變化，用水需求也將發(fā)生變化，旱限流量也應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求發(fā)生變化。陜西水利

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