水利工程對水文資料的影響淺析

馮思宏 寧德林 潘明昌

云南省水文水資源局玉溪分局，云南玉溪 653100

1 影響簡述與技術路線

1.1 影響簡述

在分析的8個國家基本水文站中，大河控制站有2個，區域代表站有5個，徑流試驗站1個。各水文站徑流區內水庫、電站、堰閘眾多。影響因素主要是受變動回水和閘壩開關混合影響；上游大中型水庫調水影響；水文站以上流域新建水庫調節作用改變河道徑流特性影響等。

1.2 技術路線

（1） 測站受涉水工程影響程度可分3個等級：輕微影響、中等影響、嚴重影響。其影響程度應由水文資料的一致性受到破壞的程度來決定。

（2） 測站月、年徑流量、輸沙量在涉水工程建設、運行前后改變小于10%，為輕微影響；改變在10%～50%之間，為中度影響；改變大于50%，為嚴重影響。

（3） 水文站測驗斷面受涉水工程影響導致水位流量關系等水文特性發生改變小于10%，為輕微影響；改變在10%～50%之間，為中度影響；改變大于50%，為嚴重影響。

（4） 采用涉水工程建設、運行前測站的長系列資料計算出多年平均的月、年徑流量、輸沙量，采用涉水工程建設、運行后至2016年度測站的長系列資料計算出多年平均月、年徑流量、輸沙量，改變量計算式如下：

改變量 （%）=（后者-前者）/ 前者×100

（5） 對于涉水工程建設、運行后資料系列比較短，按多年平均值評價無代表性的測站，可選工程運行后某一年與工程建設前月年降水量相當的年份，用該兩年的月、年徑流量進行比較評價。

2 影響分析計算

2.1 他谷站

他谷站上游有冒水洞電站及下游臘莊電站，冒水洞電站于1988年建成，臘莊電站于1992年建成。統計1959年至1988年多年平均流量為34.1m3/s，1989年至2016年多年平均流量為27.8m3/s。根據公式 （1） 得T=-18.5%。

統計1959年至1992年多年平均流量為32.9m3/s，1993年至2016年多年平均流量為28.4m3/s。根據公式 （1） 得T=-13.7%，由此判斷影響為中等影響。

他谷站1992年以前水位流量關系曲線為單一線，控制良好。1992年臘莊電站蓄水后受回水影響嚴重，無法定線，整編一直采用改正系數法推流，為嚴重影響。

喜舊溪流域1986年流域平均年降水量為1238.2mm，1995年流域平均年降水量為1242.1mm，兩者差距不大。可以用這兩年的月年徑流資料來對比分析。

他谷站1986年、1995年各月徑流對比分析見表1。

表1 他谷站1986年、1995年各月徑流對比分析 （m3/s）

由表1可知，他谷站年平均流量改變量-8.5%，說明他谷站為輕微影響。

2.2 西橋站

西橋站上游有西橋閘及下游古寧大壩，西橋閘于1981年建成，古寧大壩于1988年建成。統計1953年至1980年多年平均流量為35.5m3/s，1981年至2016年多年平均流量為29.4m3/s。根據公式（1） 得T=-17.2%。

統計1953年至1987年多年平均流量為34.4m3/s，1988年至2016年多年平均流量為29.1m3/s。根據公式 （1） 得T=-15.4%，由此判斷影響為中等影響。

西橋站1988年以前水位流量關系曲線為單一線，控制良好。1989年古寧大壩蓄水后受回水影響嚴重，無法定線，整編一直采用改正系數法推流，水位流量關系曲線改變較大。為嚴重影響。

西橋站從1957年開始有降雨觀測資料，但是直至1964年以后流域內基本雨量站數量逐步穩定。1985年南盤江西橋站以上流域面雨量為1067.1mm，1994年流域面雨量為1067.3mm，面雨量相差微弱，因此采用這兩年的月徑流資料進行對比分析。西橋站1985年、1994年各月徑流對比分析見表2。

表2 西橋站1985年、1994年各月徑流對比分析 （m3/s）

由表2可知，西橋站年平均流量改變量10.7%，說明西橋站為中等影響。

2.3 黃梨樹站

黃梨樹站上游主要受2013年建成的德澤水庫蓄水影響，黃梨樹站1976年至2012年多年平均流量為78.8m3/s，滇中調水設計引水流量為23.4m3/s，占年徑流的30%，為中度影響。2013年至2016年平均流量為58.1m3/s，從另外一個角度驗證引水量為20.7m3/s。

由于德澤水庫于2013年建成，水庫建成后資料較短，因此采用流域降水資料相近的年份對比分析。牛欄江流域2008年流域平均年降水量為1022.7mm，2014年流域平均年降水量為1038mm，兩者差距不大（按基本雨量站計算流域面雨量）?？梢杂眠@兩年的月年徑流資料來對比分析。

黃梨樹站2008年、2014年各月徑流對比分析見表3。

表3 黃梨樹站2008年、2014年各月徑流對比分析表（ m3/s）

由表3可知，年平均流量改變量26%，說明黃梨樹站為中等影響。

2.4 沾益站

南盤江沾益站以上流域內有花山、白浪兩座中型水庫，水庫于1959年建成，沾益站自1967年后才有連續的徑流觀測資料。沾益站主要受東風閘、豐收閘影響。2003年來尤其嚴重，沾益站1967年至2003年年平均流量為5.61m3/s，2004年至2016年年平均流量為4.85m3/s。根據公式 （1） 得T=-13.5%，由此判斷影響為中等影響。

采用流域降水資料相近的年份對比分析徑流。南盤江沾益站以上流域1996年流域平均年降水量為833.2mm，2012年流域平均年降水量為836.4mm，兩者差距不大。

沾益站1996年、2012年各月徑流對比分析見表4。

表4 沾益站1996年、2012年各月徑流對比分析表（ m3/s）

由表4可知，年平均流量改變量50%，說明沾益站為中等影響。

2.5 發蒙站

發蒙站徑流主要受2009年建成的云鵬電站、鳳凰谷電站影響。云鵬電站在發蒙站上游500m處，頻繁開關閘是影響發蒙站徑流的主要因素。鳳凰谷電站在發蒙站下游20km處，變動回水也是影響發蒙站徑流的主要因素，發蒙站綜合影響因素是變動回水和閘門開關混合影響，這樣就使得發蒙站水位流量關系變得復雜起來。

統計1988年至2008年多年平均流量為221m3/s，2009年至2016年多年平均流量為149m3/s。

經計算得出，發蒙站年平均流量改變量-32.6%，說明發蒙站為中等影響。

鑒于電站建站時間不長，因此，采用流域降水資料相近的年份對比分析。南盤江流域2006年流域平均年降水量為868.7mm，2010年流域平均年降水量為855.5mm，兩者差距不大?？梢杂眠@兩年的月年徑流資料來對比分析。

發蒙站2006年、2010年各月徑流對比分析見表5。

表5 發蒙站2006年、2010年各月徑流對比分析 （m3/s）

由表5可知，年平均流量改變量-47.2%，說明發蒙站為中等影響。

2.6 榕峰站

榕峰站設立于1956年，流域內有偏橋、新屯、東屯、錢屯、羊過水等水庫，其中羊過水水庫修建于2008年，其他水庫修建于1958、1959年。其他水庫修建較早，本次僅分析羊過水水庫對榕峰站的影響。

統計1956年至2007年多年平均流量為6.76m3/s，2008年至2016年多年平均流量為4.74m3/s。根據公式 （1） 得T=-30.0%。

榕峰站年平均流量改變量-30.0%，說明榕峰站站為中等影響。

鑒于羊過水水庫建站時間不長，用年平均流量資料缺乏代表性，因此，采用流域降水資料相近的年份對比分析。北盤江榕峰站流域1995年流域平均年降水量為1108.2mm，2016年流域平均年降水量為1111mm，兩者差距不大。可以用這兩年的月年徑流資料來對比分析。

年平均流量改變量-50.0%，說明榕峰站為嚴重影響。

2.7 河邊站

響水河、石壩水庫在塊澤河源頭，控制徑流面積僅占流域面積的33%。石壩水庫修建于1954年，響水河水庫修建于1958年，河邊站設立于1958年。河邊站多年來用臨時曲線法推流。因此綜合評價河邊站影響為輕微。

2.8 面店站

面店站設立于1976年，流域面積14.5km2，為暴雨徑流試驗站。流域內有雨里坡等幾座小壩塘（小壩塘修建于1981年），有時候會放水導致個別洪水過程和暴雨不配套，由于水庫庫容較小對流域月年徑流量影響輕微。

3 各站影響分析綜合成果

水文站受水利工程影響評價根據技術路線可以選擇幾種方法，不同方法分析的結果有時不一樣，一般選擇后果較為嚴重的那一種，見表6。

表6 各站影響分析成果

根據表6可知：他谷、沾益、西橋、發蒙4站受水利工程影響分析成果為嚴重；黃梨樹、榕峰2站受水利工程影響分析成果為中等；河邊、面店2站受水利工程影響分析成果為輕微。此成果與實際情況相符。

4 結語

本文根據《水文站網規劃技術導則》 SL—2013的技術要求，對選取的8個國家基本水文站受水利工程影響程度做出分析評價，為當地站網功能評價及站網調整規劃提供基礎資料。

[1] 水文站網規劃技術導則，SL34—2013 [S]. 中國水利水電出版社.