南水北調(diào)西線一期工程水源區(qū)徑流豐枯遭遇分析

楊曉玉，王曉云，張 琳

（1.黑龍江省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱150080；2.中水北方勘測設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，天津300222；3.黑龍江農(nóng)墾勘測設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱150080）

南水北調(diào)西線一期工程水源區(qū)徑流豐枯遭遇分析

楊曉玉1，王曉云2，張 琳3

（1.黑龍江省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱150080；2.中水北方勘測設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，天津300222；3.黑龍江農(nóng)墾勘測設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱150080）

采用歷年天然徑流系列對(duì)南水北調(diào)西線一期工程水源區(qū)河流進(jìn)行豐枯遭遇分析，結(jié)果表明：當(dāng)水源區(qū)兩個(gè)流域處于同豐、同平和豐枯異步時(shí)，不會(huì)影響正常的調(diào)水，其頻率為73.7%。當(dāng)兩個(gè)流域同時(shí)處于枯水狀態(tài)時(shí)，則不利于調(diào)水，其頻率為26.3%。這說明通過南水北調(diào)西線工程向黃河相機(jī)補(bǔ)水是可能的。

南水北調(diào)；頻率分析；水源區(qū)；豐枯遭遇

0 前 言

南水北調(diào)西線工程是從長江上游調(diào)水至黃河，西線一期工程水源區(qū)共涉及5條河流，包括雅礱江流域的泥曲、達(dá)曲，及大渡河流域的杜柯、珂柯和阿柯。

研究這些河流之間的豐枯遭遇關(guān)系，分析向黃河相機(jī)補(bǔ)水的可能，對(duì)合理開發(fā)利用水資源、促進(jìn)本區(qū)域生產(chǎn)發(fā)展及南水北調(diào)西線工程聯(lián)合調(diào)度具有重要意義。

1 徑流豐枯等級(jí)劃分

采用頻率分析法對(duì)水源區(qū)歷年徑流系列進(jìn)行分析，頻率曲線采用P－Ⅲ型分布，由適線法確定豐、枯水年等級(jí)和相應(yīng)頻率［1－2］。

凡出現(xiàn)頻率＜37.5%對(duì)應(yīng)的徑流定為豐水年，頻率＞62.5%所對(duì)應(yīng)的徑流定位為枯水年，二者之間的定為平水年。

2 水源區(qū)徑流豐枯特性分析

2.1 水源區(qū)徑流豐枯頻率分析

對(duì)阿安、仁達(dá)、上杜柯、亞爾堂和克柯5個(gè)壩址處的1961—1998年共38 a的天然年徑流系列按照前述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行豐枯劃分，成果見表1。

表1 各壩址處徑流豐枯頻率統(tǒng)計(jì)表%

由表1可知，5處壩址均是出現(xiàn)枯水的頻率最大，豐水年次之，平水年最小。其中：

1）阿安壩址處徑流豐、枯出現(xiàn)的頻率分別為34.2%和39.5%。

2）仁達(dá)壩址處徑流豐、枯出現(xiàn)的頻率分別為42.1%和31.6%。

3）上杜柯壩址處徑流豐、枯出現(xiàn)的頻率分別為39.5%和42.1%。

4）亞爾堂壩址與克柯壩址處徑流豐、枯出現(xiàn)的頻率相同，分別為39.5%和44.7%。

2.2 水源區(qū)河流連豐、連枯概率分析

采用游程分析法計(jì)算阿安、仁達(dá)、上杜柯、亞爾堂和克柯5個(gè)壩址處的連豐、連枯概率。成果見表2。

由表2可知，5個(gè)壩址處均是連豐、連枯兩年的概率最大。

阿安壩址連豐、連枯兩年的概率分別為21.4%和22.1%，模型分布參數(shù)ρ分別為0.31和0.33，由此可知阿安壩址連枯年發(fā)生的概率略高于連豐年。

仁達(dá)壩址連豐、連枯兩年的概率分別為22.1%和24.6%，模型分布參數(shù)ρ分別為0.33和0.44，由此可知仁達(dá)壩址連枯年發(fā)生的概率大于連豐年出現(xiàn)的概率。

上杜柯壩址處連豐、連枯兩年的概率分別為24.9%和21.4%，模型分布參數(shù)ρ分別為0.47和0.31，由此可知該壩址連豐年發(fā)生的大于連枯年。亞爾堂和克柯壩址處成果相同，連豐、連枯兩年的概率分別為24.9%和22.8%，模型分布參數(shù)ρ分別為0.53和0.65，由此可知此兩處壩址連枯年發(fā)生的大于連豐年。

表2 水源區(qū)河流游程概率成果表%

3 水源區(qū)徑流豐枯遭遇分析

3.1 雅礱江流域徑流豐枯遭遇分析

雅礱江流域阿安與仁達(dá)兩壩址處年徑流豐枯遭遇成果見表3。由表3可知，兩壩址處豐枯同步頻率為89.5%，遠(yuǎn)大于豐枯異步頻率。當(dāng)出現(xiàn)同豐和同平時(shí)，不會(huì)影響調(diào)水，當(dāng)出現(xiàn)同枯狀態(tài)時(shí)，對(duì)調(diào)水最不利。同枯頻率為39.5%，對(duì)調(diào)水有一定的不利影響。豐枯異步頻率僅為10.5%，進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)度的可能性很小。

表3 阿安、仁達(dá)壩址處徑流豐枯遭遇成果表%

3.2 大渡河流域徑流豐枯遭遇分析

上杜柯、亞爾堂壩址處年徑流豐枯遭遇成果見表4。由表4可知，兩壩址處豐枯同步頻率為65.8%，大于豐枯異步頻率。同枯頻率為31.6%，對(duì)調(diào)水有一定的不利影響。豐枯異步頻率為34.2%，說明兩壩址間可進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)度。

亞爾堂與克柯壩址年徑流豐枯情況一致，具有同步性。其同枯頻率達(dá)到44.7%，對(duì)流域調(diào)水有一定的不利影響。

表4 上杜柯、亞爾堂壩址處徑流豐枯遭遇成果表%

3.3 雅礱江流域與大渡河流域豐枯遭遇分析

由于亞爾堂與克柯壩址年徑流豐枯的同步性，

故選取雅礱江流域的阿安、仁達(dá)和大渡河流域的上杜柯、亞爾堂共4處壩進(jìn)行兩流域的豐枯遭遇分析。

1）按2個(gè)變量進(jìn)行分析。雅礱江與大渡河選用壩址兩兩進(jìn)行豐枯遭遇分析，成果見表5。由表5可知，阿安與上杜柯壩址徑流豐枯同步頻率為76.3%，大于豐枯異步頻率。同枯頻率為34.2%，對(duì)調(diào)水有一定的不利影響。豐枯異步頻率為23.7%，說明兩壩址有補(bǔ)償調(diào)度的可能。

阿安與亞爾堂壩址徑流豐枯同步頻率為68.4%，大于豐枯異步頻率。同枯頻率為31.6%，對(duì)調(diào)水有一定的不利影響。豐枯異步頻率為31.6%，說明兩壩址間可進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)度。

仁達(dá)與上杜柯壩址徑流豐枯同步頻率為65.8%，大于豐枯異步頻率。同枯頻率為34.2%，對(duì)調(diào)水有一定的不利影響。豐枯異步頻率為34.2%，說明兩壩址間可進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)度。

仁達(dá)與亞爾堂壩址徑流豐枯同步頻率為76.3%，大于豐枯異步頻率。同枯頻率為34.2%，對(duì)調(diào)水有一定的不利影響。豐枯異步頻率為23.7%，說明兩壩址有補(bǔ)償調(diào)度的可能。

表5 采用兩個(gè)變量分析徑流豐枯遭遇成果表%

2）按3個(gè)變量進(jìn)行遭遇分析。由前述分析可知，阿安與仁達(dá)2個(gè)壩址處的同步頻率較大，因此按以下兩種情況選擇3個(gè)變量進(jìn)行豐枯遭遇分析，見表6。由該表可知，阿安、仁達(dá)分別與大渡河兩壩址進(jìn)行豐枯遭遇分析時(shí)，其遭遇頻率相同。同步頻率為55.3%，大于異步頻率。同枯頻率為26.3%，對(duì)調(diào)水有一定的不利影響。豐枯異步頻率為44.7%，說明兩流域間可進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)度。

表6 采用3個(gè)變量分析徑流豐枯遭遇成果表%

3）按四個(gè)變量進(jìn)行遭遇分析。

對(duì)選取的兩個(gè)流域的4個(gè)壩址同時(shí)進(jìn)行遭遇分析，成果見表7。由該表可知，兩流域豐枯同步頻率為55.3%，大于豐枯異步頻率。同枯頻率為26.3%，對(duì)調(diào)水有一定的不利影響。豐枯異步頻率為44.7%，說明兩流域間可進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)度。當(dāng)兩流域出現(xiàn)同豐、同平時(shí)，可以正常調(diào)水，基本不需要進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)度，同豐、同平頻率分別為26.3%、2.63%。總體上看，供水區(qū)較有利于調(diào)水的頻率還是相當(dāng)大的，其頻率約為73.7%。

表7 阿安、仁達(dá)、亞爾堂、克柯豐枯遭遇成果表%

4 結(jié) 語

通過對(duì)雅礱江流域阿安、仁達(dá)和大渡河流域上杜柯、亞爾堂、克柯5處壩址進(jìn)行徑流豐枯遭遇分析，可得出如下結(jié)論：

在同一流域內(nèi)，河流豐枯同步頻率大于異步頻率，雅礱江流域豐枯同步頻率為89.5%，其中同枯頻率為39.5%，豐枯異步頻率為10.5%；大渡河流域豐枯同步頻率為65.8%，其中同枯頻率為31.6%，豐枯異步頻率為34.2%。說明兩流域各自調(diào)水均會(huì)出現(xiàn)不利情況，對(duì)于雅礱江來說，本流域進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)度可能性較小，而大渡河流域內(nèi)有補(bǔ)償調(diào)度的可能。

對(duì)雅礱江和大渡河兩個(gè)流域間進(jìn)行徑流豐枯遭遇分析可知，兩個(gè)流域的豐枯同步頻率大于異步頻率，豐枯同步頻率為55.3%，其中同枯頻率為26.3%，說明對(duì)調(diào)水有一定的不利影響，豐枯異步頻率為44.7%，有利于兩流域間的補(bǔ)償調(diào)度。

綜上，當(dāng)水源區(qū)兩個(gè)流域處于同豐、同平和豐枯異步時(shí)，不會(huì)影響正常的調(diào)水，其頻率為73.7%。當(dāng)兩個(gè)流域同時(shí)處于枯水狀態(tài)時(shí)，則不利于調(diào)水，其頻率為26.3%。由此可知，雖然會(huì)出現(xiàn)調(diào)水不利情況，但通過南水北調(diào)西線工程向黃河相機(jī)補(bǔ)水是可能的。

［1］楊玲霞，張莉.烏江流域上下游徑流豐枯遭遇分析［J］. 2013，24（01）：196－198.

［2］張金才，洪澤湖，駱馬湖.南四湖徑流豐枯遭遇分析［J］.湖泊科學(xué)，1999，11（03）：213－218.

P333

B

2014－10－31

楊曉玉（1983－），女，黑龍江齊齊哈爾人，工程師；王曉云（1983－），女，天津人，工程師；張琳（1985－），女，黑龍江哈爾濱人，工程師。

1007－7596（2015）06－0015－03