滹沱河岗南水库以上流域水量平衡问题探讨
孙芬花河北省石家庄水文水资源勘测局,
河北石家庄050051摘要
根据水量平衡原理,对2010年滹沱河岗南水库以上流域水量平衡进行了分析探
讨,阐述了水库泥沙淤积、调查水量的精度、水库渗漏量计算方法、区间产流量计算方法等影响岗南水库水量平衡的因素,并提出了正确合理的计算方法。关键词
岗南水库;水量平衡;泥沙淤积;
渗漏;影响因素中图分类号:P333.1文献标识码:A文章编号:2095-3305(2017)08-020-02
DOI:10.19383/j.cnki.nyzhyj.2017.08.008
水文资料整编的过程,
不仅要对所都河、郭苏河、古月河、甘秋河等较大支有降水资料和水文资料进行整编,更重流的入库水量以及区间产流量总和,其要的是摸清区域水账,
满足区域水量平中滹沱河、险溢河、柳林河分别设立小衡的分析研究。理论上来说,某段时间觉、王岸、刘家坪三处水文站,有实测入内水库的入库总水量与出库总水量之库水量,其他支流为调查水量。差应该等于水库该时段始末的蓄水变量,即水量是平衡的,但实际并非如此。2水量平衡分析计算方法
由于受人类活动的影响,多数水文站测水量平衡是指地球上某一区域在验断面以上的用水量
(含引出或引入水某一时段内,收入的水量与支出的水量量)所占比重越来越大,仅靠水文站测之差等于该区域内时段始末的蓄水变验断面的实测水量,已不能满足水量平量,公式如下:
衡分析计算的需要。笔者以2010年为入-
出=△
例,对滹沱河岗南水库以上流域水量平水库水量平衡即水库在某一时段衡问题进行分析探讨,以期为水文工作内,入库总水量与出库总水量之差等于者提供参考。水库该时段始末的蓄水变量,一般以年来计算。入库总水量主要包括水库入库1研究地概况
水量、库面降水总量以及区间入库水滹沱河属于海河流域子牙河水系,量;出库总水量包括水库各断面出库水发源于山西省繁峙县五台山北麓,流经量、库面蒸发量以及水库渗漏量等。公山西、河北两省,全长685km,流域面积式如下:
25168km2,流至河北省献县与滏阳河入库
+
库降
+
区入
-
出库
-
库蒸
-
库渗
汇合后称子牙河。岗南水库位于滹沱=△
河上游,总库容17.04亿m3,控制流域面积15900km2,是一座以防洪为主兼有3结果与分析
灌溉、发电、工业和城市生活供水等功按照历年水文资料整编时水量平能的滹沱河重要的控制性大(I)型水利衡分析计算方法,对岗南水库进行逐月枢纽工程。岗南水库的主要入库水量水量平衡分析。其入库总水量为小觉、为滹沱河、险溢河、柳林河、卸甲河、文
王岸、刘家坪三处水文站实测的入库水
作者简介孙芬花(1965-),女,河北石家庄人,高级工程师,从事水文、土壤墒情、地下水监测工作。收稿日期
2017-05-01
20
DiscussiononWaterBal鄄anceProbleminHutuoRiverabovetheBasinofGangnanReservoirSUNandHebeiWaterFen-huaResources渊ShijiazhuangSurveyHydrology050051冤Province袁ShijiazhuangBureau袁HebeiofAbstract
waterBasedontheprincipleof
Hutuobalance袁thewaterbalancereservoirriverabovethebasinofGangnanoftorsin2010wasanalyzed袁andfac鄄reservoiraffectingvoir袁suchwaterasbalanceinGangnancytionofsedimentwaterqualitysedimentationtheproblemofreser鄄survey袁theaccura鄄calculationmethodwereofofintervalreservoir袁thecalcula鄄runoffleakagegeneration袁andthereasonableexpounded.Andthecorrectand袁forward.calculationmethodwasputKeybalancewords
;SedimentGangnansedimentationreservoir;;Water
age;Influencingfactors
Leak原
农业灾害研究2017袁7渊8冤院20-21袁33
表1
入库总量月份1入库水量0.13290.1634
区间入量0.00960.0128
库面降水量00.0055
合计0.1441水库泄量0.08140.0648
2010年岗南水库逐月水量平衡表
出库总量库面蒸发量0.00970.0095
渗漏量0.0275合计0.1187水库容积变量0.16100.1320
蓄水量库岸调节-0.1355-0.0529-0.0684
合计0.0255亿m3
2
3
4
0.2136
5
0.1441
0.0165
6
0.1867
0.0111
0.0042
0.1816
7
0.1325
0.0154
0.0073
0.2342
8
0.0877
0.0106
0.0075
0.1626
0.0562
9
0.5263
0.0068
0.0153
0.2096
0.3396
0.0202
0.0282
10
0.6680
0.0403
0.0309
0.1585
1.7463
0.0310
0.0292
0.10260.10560.3987
11
0.4245
0.0439
0.0588
0.1254
0.8243
0.0456
0.02820.02050.0172
120.2926
0.0313
0.0228
0.6254
0.1910
0.0298
1.8123
-0.1930-1.5540-0.6590
0.1970
0.07910.1286
-0.0432-0.0487-0.0538
-0.2362-1.6027-0.7128-0.11020.18650.59190.30750.1247合计
0.25240.0215
0.003800.7346
0.3964
0.0278
3.2248
0.01900.00000.1580
0.4596
0.0977
0.0235
0.01680.01900.0236
0.8713
0.23560.43890.1426
-0.07600.44600.9140
-0.0342
0.3141
0.1012
0.0213
-0.2595
0.2386
0.27170.2748
0.0250
3.6213
0.10310.0190
0.0258
4.2768
0.01730.0257
0.15210.31940.14700.2798
0.02660.2882
-0.0280
0.4500
-0.3221-0.14250.0226
4.8449-0.0340
0.1760-0.0513-1.1895
-0.0054
-1.2235
注院库岸调节系水量平衡不符值遥
量之和,区间入库量用小觉月径流量乘以区间面积与小觉集水面积的比值来计算。通过分析计算可知,2010年岗南水库水量平衡不符值为-1.1895亿(表1)m3,明显不平衡。
由于人类活动的加剧,滹沱河小觉水文站断面以上修建的一些农业引水塘坝等水利设施,使该站实测的流量资料逐渐失去完整性,其实测的年径流量不能代表天然年径流量,用其推算的小觉、王岸、刘家坪至岗南区间产流量也不太合理。考虑岗南水库的另一支流险溢河上的王岸水文站以上区域受人类活动影响较小,流域下垫面的水文特性改变小,区域产流量比较接近天然径流量,用王岸水文站实测月径流量乘以区间面积与王岸集水面积的比值推算区间产流量更加合理。此外小觉水文站断面以下约3500从滹m建有大型灌渠滹北渠的取水口,沱河河道拦河引水,这部分水量没有流入岗南水库,计算时应从入库中减古月河、去。卸甲河、文都河、郭苏河、甘秋河等较大支流的入库水量,因没有测验断面而没有考虑。如果把这些水文站未控水量(2010年仅有调查滹北渠0.0436亿m3;值:五大入库支流合计0.5363亿m3)考虑在内,2010年岗南水库水量平衡不符值为0.3200亿平衡不符值明显缩小。m3,
4影响岗南水库水量平衡的因素4.1区间产流量计算方法问题
由于滹沱河小觉水文站以上人类活动的加剧和农业灌溉的影响,使区域水文下垫面发生变化,对天然产流量有较大影响,从而使小觉水文站实测的流量资料失去了完整性,再用小觉水文站实测径流量来推算区间产流量已不太合理。
4.2调查水量的精度问题
由于滹北渠的引出水量以及卸甲郭苏河、古月河、河、文都河、甘秋河等支流的入库水量等都是调查值,精度难以保证,给水库水量平衡分析计算带来一定误差。
4.3水库渗漏量计算方法问题
历年水库水量平衡计算中,月渗漏量按月末库容的5‰来计算。多年以渗漏量可来,由于水库不断除险加固,能减少,再用该法计算渗漏量不太合理。
4.4水库泥沙淤积问题
水库泥沙淤积为全沙量,由悬移质和推移质组成。根据石家庄市第二次水资源评价成果可知,岗南水库的入库站小觉水文站实测多年平均悬移质输沙量为826万t,多年平均侵蚀模数为597t/km2(1956—王岸水文站实测多年平均2000年);
悬移质输沙量为9.02万t,多年平均侵
蚀模数为235t/km2(1959—2000年);刘家坪水文站实测多年平均悬移质输沙量为2.13万t,多年平均侵蚀模数
2
为352t/km(1971—2000年)。岗南水
库多年平均悬移质淤积量为617.50加之推移质淤万t(1956—2000年),
积量,水库泥沙淤积量已不是小数目。水库泥沙淤积,使其库容发生改变,库容曲线发生变化,由其查影响水库水出的水库蓄水量欠准,量平衡。
4.5河道两岸农业提水灌溉问题
河道两岸农业提水灌溉用水量,欠准确,影响水库水量只有估计量,平衡。5结论与建议
用王岸水文通过分析计算可知,
站径流量推算区间产流量,将滹北渠郭的引出水量以及卸甲河、文都河、苏河、古月河、甘秋河等滹沱河支流水量平衡更为的入库水量计算在内,
合理。此外,采用实测或巡测的方法平衡结果会更加来计算水库渗漏量,准确。
提高调查资加强水量调查工作,
料精度。现在水文站正在滹北渠和卸甲河等5个滹沱河支流上设立辅助巡测断面,以提高调查资料的准确性。
渊下转第33页冤
21
农业灾害研究2017袁7渊8冤院32-33
节日照时数距平值可知,春季日照时数1987—2003年为偏少期,其余年份偏多;夏季日照时数在1966—1979年为偏多,1980年后多数年份表现偏少;秋季日照时数在1980年前多为正距平,后多为负距平,2011年日照时数为最低;冬季日照时数在1988年前多数处于偏多,1988年后则多为偏少,其中1990年偏低明显。2.3日照时数月变化特征
近50年新郑市年由图2可以发现,
内各月日照时数谷值出现在冬季2月,而为130.7h,峰值则没有出现在夏季,为221.7h,出现在春季的5月份,主要是由于新郑市降水主要集中在夏季,从而对夏季日照时数产生不利影响。总体来看,新郑市月平均日照时数约为173.4h,其中4—8月各月日照时数均高于月平均水平,其总日照时数占
年总日照时数的48.8%,其余各月日照时数则低于月平均水平。2.4日照时数异常变化分析
运用MK法对近50年新郑市年日照时数序列进行突变检测统计分析,UF代表原序列,UB代表反向序列,显著性水平临界值线为α=0.05,临界值为U0.05=±1.96。新郑市1966—2015年日照时数UF曲线自20世纪60年代末期即呈现明显下降趋势,值<0,表明60而70年代中期至年代末期后开始减少,
但80年代初以后整80年代初有所回升,
并远超过显著性水体呈持续下降态势,
平0.05临界线,说明此后新郑市年日照根据UF和UB曲线交时数下降趋势显著。
可以得出新郑市年日照时数在点位置,
80年代初呈持续减少状态是一个突变现象,具体是从1980年开始的。对突变点1980年进行t检验,经计算通过
α=0.01的显著性检验,表明突变点前突变点是可信。后日照差异显著,2.5日照时数的周期分析
运用功率谱方法对1966—2015年新郑市年日照时数的主要周期和强度最大滞后长度值取为变化进行分析,
16,红白噪声标准谱均给定α=0.05的显著性水平检验标准。在周期长度约为10.7、4.6和2.5年处,新郑市1966—2015年年日照时数功率谱谱密度估计值为峰值且超过红噪声标准谱,即通过显著性水平α=0.05的检验。其中,10.7年处对应功率谱谱密度最高峰值,2.5年处对应功率谱谱密度次高峰值,因此新郑市年日照时数存在约10~11约2~3年的第二显年的第一显著周期、
著周期和约4~5年的另一显著周期。3结论
(1)1966—2015年,新郑市年日照时数总体呈减少趋势,减小幅度为123.1h/10a。季日照时数以夏季最多,为597.6h,春季次之,冬季最少,四季日照时数均呈一致波动减少趋势,减少幅度分别约为11.4、51.3、33.8、26.7h/10年。年内各月日照时数谷值出现在2月,为221.7h。为130.7h;峰值出现在5月,
近50年新郑市年日照时数时(2)
间序列上存在明显突变,突变现象主
图11966要2015年新郑市逐年日照时数变化
要发生在1980年。
(3)新郑市年日照时数存在约约2~3年的第10~11年的第一显著周期、
二显著周期和约4~5年的另一显著周期。参考文献
[1]焦建丽袁康雯英袁王军袁等.河南省日照时数时空变化分析[J].气象与环境科学袁2008袁31渊增刊冤.
[2]魏凤英袁魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术咱M暂.北京院气象出版社袁2007.
图2
1966要2015年新郑市年内各月日照时数
责任编辑:刘赟
渊上接第21页冤
采用辅助站观测和面上调查两种方农业、生活用水法,对水库以上工业、各支流的入库水量量、引入引出水量、以及中小型水库的蓄水变量进行全面调查或实际巡测,控制测区内所有的进出水量。使用全面准确的调查资料
进行分析计算,水量平衡成果会更加合理。参考文献
[1]中华人民共和国水利部.SL196-97袁水文调查规范[S].北京院中国水利水电出版社袁1997.
[2]中华人民共和国水利部.SL34-92袁水文电出版社袁1992.
站网规划技术导则[S].北京院中国水利水
[3]中华人民共和国水利部.GB50179-93袁河出版社袁1993.
责任编辑:刘赟
流流量测验规范[S].北京院中国水利水电
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