發布時間:2019-10-21所屬分類:科技論文瀏覽:1次
摘 要: 水文調查是水文勘測工作的有效補充,按照一定的調查方法和技術規范,明確水文調查的工作內容,將有效彌補水文站網定位觀測的局限性。現階段在水文站水文調查工作開展過程中,水文調查的范圍還僅限于一定規模的水利工程蓄變量、灌溉畝數、灌溉水量幾項,調查
水文調查是水文勘測工作的有效補充,按照一定的調查方法和技術規范,明確水文調查的工作內容,將有效彌補水文站網定位觀測的局限性。現階段在水文站水文調查工作開展過程中,水文調查的范圍還僅限于一定規模的水利工程蓄變量、灌溉畝數、灌溉水量幾項,調查范圍偏小,致使還原得到的水資源量與實際數值相差甚遠,已經完全不能滿足水文調查對于水文勘測的補充作用,故提出調整更新水文調查工作內容。
一、現狀
本文以煙臺市福山水文站、沐浴水庫水文站的水文調查工作為例。通過對福山水文站、沐浴水庫水文站約 50 年來的實測資料進行統計,分析降水量、徑流量變化。
1.福山站水文要素變化綜合分析
福山站年斷流天數統計、年徑流量變化趨勢、降水量變化趨勢、徑流系數變化趨勢等,在引入原水文調查數據后,徑流系數及水資源量仍呈大幅下降趨勢。而根據降雨量情況來看,50 年來降水資源量變化不太大,缺失的水資源量主要是由于水文調查未能充分發揮作用,部分水量未能統計進去,造成年徑流量呈現下降趨勢。
2. 沐浴水庫水文站水文要素變化綜合分析
沐浴水庫水文站位于蜆河干流,流域面積 452km2 ,本次調研分別統計了該站 50 年降水量、年徑流量、年徑流系數變化趨勢。年降水量變化趨勢見圖 1,年徑流量變化趨勢見圖 2。
由沐浴水庫水文站要素變化趨勢可以看出,沐浴水庫水文站流域降水量多年變化趨勢基本平穩,而年徑流量呈減少趨勢,分析其原因為受水利工程建設影響,灌溉及其他用水量呈逐年增加的趨勢,水文調查還原水量偏少。
3.綜合分析
通過福山水文站、沐浴水庫水文站的年降水量、年徑流量綜合分析可以看出,約 50 年的水文資料說明,兩個流域年降水量基本平穩,而年徑流量呈整體下降趨勢,說明隨著水利工程建設,工農業用水量逐年增加,水文資料的一致性、代表性受到很大影響,原先的水文調查范圍不能反映真實的水量,必須開展更加充分的水文調查作為補充。
二、新中國成立后工程建設情況
1950 年以后,主要經歷了三個時期的水利工程建設期:1950~1970 年、1970~1990 年、1990 年至今。第一階段為大中型水庫建設期,此階段大興水利主要為滿足農業灌溉和防汛抗洪等需要;第二階段,隨著國民經濟快速發展,城市用水等增加,城市周邊陸續進行攔河閘壩建設;第三階段,工農業生產等取用水量增加,眾多小型水利工程如塘壩大量建設。
現階段水文調查主要針對 1990 年以前的工程,比較有代表性,而后隨著工農業用水量急劇增加,原有的水文調查代表性就差了許多。
以沐浴水庫為例,原水量調查僅統計到小(一)型水庫以上規模,而大量的小(二)型水庫和塘壩不在統計范圍之內,隨著經濟發展,對水的需求增加,大量小型水利工程的供水量逐年增加,嚴重影響了沐浴水庫水文站來水量的代表性。如官道鎮現有小(二)型水庫 8 座,總庫容 143.2 萬 m3 ,現有塘壩 318 座,總庫容 511.2 萬 m3 ,沐浴水庫上游水利工程情況見表 1。如此眾多的小型水利工程如果不進行充分的水文調查,將不能真實反映本區域的水資源狀況,水文資料的代表性將失真。
三、現階段水文站開展水文調查范圍
隨著 20 世紀 90 年代大量塘壩的建成,工農業生產對塘壩引、提水量的增加,塘壩總蓄水量和供水量已經遠超過小型水庫的總蓄水量和供水量。如果不開展這方面的調查,將對水文測站的水文調查工作造成極大的影響。
從表 1 可以計算出,沐浴水庫上游小(二) 型水庫及塘壩總庫容達 1848 萬 m3 ,占沐浴水庫上游總庫容 10135 萬 m3 的 18.2%,而小(一)型水庫總庫容才 1525 萬 m3 ,占比 15.0%,小(二)型水庫及塘壩的影響面要大于小(一)型水庫,如果不開展這部分的水文調查工作將對本流域的水文監測產生較大影響。
如果對測站上游所有塘壩及以上水利工程開展全面的水文調查工作,其工作量巨大,無法實現水文調查較短時間收集水文及相關資料的優勢,所以要采用一定的工作方法和技術手段。建議采用《水文調查規范》(SL196- 2015)的一些技術手段進行水文調查。
(1)小型水庫、塘壩和堰閘等蓄水工程庫容曲線,應采用地形法或斷面法測量。
(2)塘壩等眾多小型水利工程,可進行典型調查,再用面積比法、庫容比法或蓄(放)水量不均曲線法等方法推算調查區內時段蓄水變量。
(3)塘壩等眾多小型水利工程,可選取 5%~10%有代表性的水庫設置水量調查斷面進行監測,用于推算流域內的塘壩用水情況。
四、實例論證
以沐浴水庫為例,將沐浴水庫斷面以上水利工程用水量,按照建議的調查方法,將計算后的數據加入原水量調查表中,見表 2。龍門口水庫為中型水庫,采用實測數據。水文調查中的計算參數采用 2011~2015 年的煙臺市區域水資源調查報告中的計算參數,重新計算沐浴水庫上游塘壩及以上水利工程用水情況,重新計算徑流量,見表 2。
五、存在問題及展望
開展水文調查范圍擴大主要存在以下問題:
(1)大量的塘壩均在交通較為不便的區域,開展這些地區的水文調查是一個非常困難的工作,需要大量的人力物力投入。
(2)調查的范圍越廣,越能夠反映水資源的真實情況,現階段僅能開展蓄用水量調查。隨著經濟發展,必然要開展更細致的工業及生活水用量等的調查。
(3)開展典型調查的比例越高越真實,但也將耗費大量的人力物力,所以要找到一個科學合理的中間點,將水文調查的效果最大化。
通過開展水文調查,補充水文測驗的不足之處,將有助于摸清地區水資源利用現狀,為下一步合理開發水資源做好規劃。
期刊推薦:《水文》1956年由水利部水文局主辦,是我國水文水資源學科公認的最具有權威性和代表性的科技期刊之。《水文》是我國地球物理學類和水利工程。出版周期:雙月刊。出版地址:北京市。國際刊號:1000-0852。國內刊號:11-1814/P。
SCISSCIAHCI