【摘要】本文通過對嘉陵江上游鳳州水文站歷史水文資料進行統計、計算、分析,重點討論了河道實測來水量、現狀用水量、需水量和其它因素對旱警流量指標確定的影響,分析確定了鳳州站旱警流量,并對旱警流量進行合理性評定,為適時啟動抗旱應急響應提供了科學依據。
【關鍵詞】河道來水;用水需求;指標確定;合理性分析
1、概況
鳳州水文站設立于1984年1月,地處陜西省鳳縣龍口鎮,位于東經106°38′,北緯33°58′,流域集水面積688km2。該站為嘉陵江上游中等面積區域代表站,嘉陵江鳳州水文站多年平均徑流量1.496 億m3,徑流年內分布不均,年徑流量主要集中在5—10月,其徑流量為1.1224億m3,占多年平均徑流量的75%;反映了徑流年內分配不勻的特點。
2、旱警流量確定
2.1設計年徑流分析計算
采用鳳州水文站1984—2015年逐年年徑流量資料,鳳州站年徑流量系列頻率曲線利用P—Ⅲ型曲線適線法計算得各個參數為:均值Ex=149.61百萬m3,Cv=0.49,Cs/Cv=2.0,計算的75%設計頻率年徑流量為99.33百萬m3和95%設計頻率的徑流量57.22百萬m3。以設計代表年最不利組合的月分配,做為設計年月分配。選取75%設計頻率代表年為1996年、1998年、2000年,通過最不利組合月分配最終確定代表年為2000年;選取95%設計頻率代表年為1995年、1997年、2002年,通過最不利組合月分配最終確定代表年為1995年。75%設計頻率和95%設計頻率的徑流量表見1,鳳州水文站75%設計枯水年年內分配表見表2鳳州水文站95%設計枯水年年內分配表見表3.
2.2需水量分析
(1)下游區間河段調查用水量分析:因鳳縣城區、沿河鄉鎮居民村民生活、生產用水均采用地下水,沒有直接從河道取水,區間用水類型主要為河道生態環境用水。
(2)需水量預測主要按照《建設項目水資源論證導則》(SL322-2013)規定的分項預測法進行預測,分為生活需水量、生態需水量。
(3)河道生態流量確定
選取鳳州斷面多年平均流量10%-20%計算生態需水量,鳳州水文站斷面多年平均流量(1984—2015年)為4.74m3/s,按10%計算,生態流量在0.47m3/s。
取P=90%枯水典型年連續最枯7天的平均流量。典型年為2001年。2001年最枯時段為2月,采用連續最枯7日平均流量滑動計算得生態流量為0.33m3/s。
選取逐年最小月平均流量的90%保證率流量。采用鳳州站1984—2015年的月年實測資料系列,計算逐年最小月平均流量的90%保證率流量為0.35 m3/s.
綜合3種方法,最終確定生態流量為0.47m3/s
2.3旱警流量確定
現狀年河道生態環境流量為0.47m3/s。遠期規劃水平年主要考慮了城鎮新增人口的生活用水量,年需水總量為33.4萬m3,折合流量約為0.01m3/s。綜合考慮鳳州站旱警流量確定為0.5 m3/s。
3、合理性分析
(1)小于旱警流量年次統計
根據鳳州水文站1984~2015年實測逐日平均流量資料,該站32年間年最小流量低于或接近旱警流量0.50m3/s的年次為9,出現頻率為30%,相當于3年一遇基本符合實際情況。
(2)鳳州水文站1984—2015年逐年月平均流量小于旱警流量次數統計結果可知,低于或接近旱警流量的月份主要集中在春、冬季節,出現在1月、2月,所占比例分別為44%、33%。
(3)根據建國后陜西旱災情況統計,1994—1999為連續干旱年,其中1995年、1997年、2001年為特大干旱年,四季連旱,為嚴重的干旱典型年。該站小于或接近旱警流量出現的年份與歷史干旱年份對照是一致的。
綜上所述,鳳州水文站旱警流量確定為0.50m3/s是合理的。
4、結語
目前,抗旱預警體系缺少對江河湖庫的干旱做出預警,嚴重影響抗旱工作的開展,同時也需要一個特征值表示干旱程度,鳳州水文站是嘉陵江上游干流控制站,其旱警流量指標的合理確定及干旱預警信息及時準確發布,對嘉陵江上游適時啟動抗旱應急響應及水資源合理開發利用具有非常重要的現實意義。
參考文獻:
[1]國家防汛抗旱指揮部辦公室,國家防辦旱警水位(流量)確定辦法[R].2011。
[2]中華人民共和國水利部,水利水電工程水文計算規范[R].SL278-2002
[3]陜西省質量技術監督局,陜西省地方標準《行業用水定額》[S].DB61/T943-2014