發(fā)布時間：2020-01-22所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：在全國第二次水資源調(diào)查評價基礎(chǔ)上，通過對比七大流域徑流系列延長前后的變化情況，分析347個水文站點徑流系列均值及特枯值的變化幅度，用以反映近10年各流域水文情勢的變化情況。經(jīng)分析，近10年天然來水總體偏枯，松遼、海河、黃河的設(shè)計徑流呈現(xiàn)一定
摘要：在全國第二次水資源調(diào)查評價基礎(chǔ)上，通過對比七大流域徑流系列延長前后的變化情況，分析347個水文站點徑流系列均值及特枯值的變化幅度，用以反映近10年各流域水文情勢的變化情況。經(jīng)分析，近10年天然來水總體偏枯，松遼、海河、黃河的設(shè)計徑流呈現(xiàn)一定減小趨勢，長江、淮河、太湖、珠江的設(shè)計徑流變化趨勢不顯著。本次延長后的徑流系列代表性總體較好，同時黃河流域還考慮近期下墊面對降雨徑流關(guān)系影響，因此本次大多推薦七大流域延長后的設(shè)計徑流成果，為開展全國第三次水資源調(diào)查評價提供一定的技術(shù)支撐。
關(guān)鍵詞：七大流域;徑流系列;修訂;下墊面
1概述
我國是典型季風(fēng)氣候國家，氣候復(fù)雜，濕潤區(qū)和半濕潤區(qū)降水變率大。我國七大流域均屬太平洋水系，分別是松花江遼河水系、海河水系、黃河水系、淮河水系、長江水系、珠江水系和太湖水系。目前我國共開展過兩次全國范圍內(nèi)的水資源調(diào)查評價工作，第一次水資源調(diào)查評價系列為1956~1980年，第二次水資源調(diào)查系列為1956~2000年。隨著流域人口增長和經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展，土地利用和水資源開發(fā)等人類活動影響加劇，流域下墊面顯著變化，流域降雨徑流關(guān)系等徑流特性也隨之發(fā)生變化。為分析和掌握流域水文情勢新的變化情況，適應(yīng)流域防洪減災(zāi)、水資源配置等建設(shè)和管理工作要求，在水利部統(tǒng)一部署下，全國七大流域開展了水文設(shè)計成果修訂工作。
水文設(shè)計成果不僅是流域綜合規(guī)劃、專業(yè)規(guī)劃及水工程規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運行及管理的基礎(chǔ)依據(jù)，也是流域防洪、水資源調(diào)度及管理的決策依據(jù)，成果質(zhì)量不僅關(guān)系到工程自身的規(guī)模和效益，還關(guān)系到人民生命和財產(chǎn)安全。本次徑流成果修訂工作是以全國七大流域第二次水資源調(diào)查評價中有關(guān)水文分析方法和成果為基礎(chǔ)，按照水文計算相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，對流域主要控制站實測水文資料進(jìn)行還原分析計算，將徑流系列從1956~2000年延長至2010年(2012年)，通過分析水文資料的可靠性，一致性和代表性，進(jìn)行頻率計算推求流域徑流設(shè)計成果，分析下墊面變化對水文成果影響，評價設(shè)計成果的合理性。
2修訂范圍、站點資料及方法
2.1修訂范圍
松遼流域位于我國東北部，泛指東北地區(qū)的松花江、遼河、沿黃渤海諸河及跨界河流(中國側(cè))流域，包括黑龍江、吉林、遼寧三省和內(nèi)蒙古自治區(qū)東部三市一盟及河北省承德市的一部分，總面積約125×104km2。本次修訂范圍為松花江和遼河流域，總面積78.23×104km2，其中松花江流域包括嫩江、第二松花江和松花江干流流域，面積為56.12×104km2;遼河流域包括西遼河、東遼河、遼河干流、渾太河流域，面積為22.11×104km2。
海河流域東臨渤海，南界黃河，西靠云中、太岳山，北依蒙古高原，流域總面積32×104km2，其中山區(qū)面積18.9×104km2，平原面積13.1×104km2。流域包括灤河、海河和徒駭馬頰河三個水系。本次修訂范圍涉及灤河及冀東沿海、北三河、永定河、大清河、子牙河和漳衛(wèi)河。
黃河為中國第二大河，流經(jīng)青海、四川等九省(區(qū))，干流河長5464km，流域總面積79.5×104km2(包括內(nèi)流區(qū)4.2×104km2)，其中內(nèi)蒙古托克托縣河口鎮(zhèn)以上為上游，河口鎮(zhèn)至河南鄭州桃花峪為中游，桃花峪以下為下游。本次修訂范圍為黃河干流及主要支流洮河、湟水、大通河、無定河、窟野河、北洛河、汾河、渭河、涇河、沁河、伊洛河、汶河。
淮河流域以廢黃河為界，分淮河和沂沭泗河兩大水系，流域面積分別約為19×104km2和8×104km2，京杭大運河、分淮入沂水道和徐洪河貫通其間，溝通兩大水系。山東半島面積6×104km2，河流均獨流入海。本次修訂范圍涉及到淮河干流、洪河、潁河、渦河、史河、淠河、沂河及沭河。
長江是中國第一大河，干流自西而東，橫貫中國中部，流經(jīng)青海、西藏等11個省(市、區(qū))，全長約6300km，流域總面積180×104km2，自江源至湖北宜昌為上游，宜昌至江西湖口稱中游，湖口至長江口稱下游。本次修訂范圍涉及到長江干流、金沙江、雅礱江、岷江、沱江、嘉陵江、烏江、湘江、漢江、贛江、鄱陽湖。
珠江流域跨越滇、黔、桂、粵、湘、贛6省(區(qū))和越南的東北部(左江的上游段)，流域總面積45.4×104km2，我國境內(nèi)面積44.2×104km2。珠江流域為一個復(fù)合流域，由西江、北江、東江及珠江三角洲諸河四個水系組成。本次修訂范圍涉及到西江干流及南盤江、北盤江、六硐河、紅水河、黔江、潯江、柳江、郁江、賀江、桂江、北流江，北江、西北江三角洲、東江和西、北江三角洲連通處(思賢滘斷面)。
太湖流域是長江水系最下游的一個支流水系，是我國著名的平原河網(wǎng)區(qū)，行政區(qū)劃分屬江蘇、浙江、上海和安徽，流域總面積3.7×104km2，流域水系以太湖為中心，分上游水系和下游水系。上游水系主要為西部山丘區(qū)獨立水系，包括苕溪水系、南河水系及洮滆水系;下游主要為平原河網(wǎng)水系，包括東部黃浦江水系、北部沿長江水系和東南部沿長江口、杭州灣水系。本次修訂范圍為整個太湖流域，涉及湖西區(qū)、武澄錫虞區(qū)、陽澄淀泖區(qū)、太湖區(qū)、杭嘉湖區(qū)、浙西區(qū)、浦西浦東等七大水利分區(qū)。
2.2站點資料
本次全國流域徑流設(shè)計成果修訂是以七大流域水資源綜合規(guī)劃、流域綜合規(guī)劃選用的水文站和工程點為基礎(chǔ)，選擇流域主要江河干流控制站、重要支流把口水文站、跨省河流省界斷面以及重要的大型攔河工程壩址，重點分析單站徑流，其中太湖流域著重分析面雨量。本次徑流設(shè)計成果修訂共選用站點347個(含太湖106個雨量站)，其中松花江流域32個、遼河流域31個、長江流域48個、珠江流域45個(含思賢滘斷面)、海河流域32個、淮河流域26個、黃河流域27個、太湖流域106個。本次徑流系列延長，關(guān)于系列起點除長江流域采用測站建站以來測流數(shù)據(jù)以外，其余6個流域均采用1956年;系列終點除海河流域延長至2012年，其余6個流域均延長至2010年。
2.3計算方法
本次徑流系列延長是以全國水資源第二次調(diào)查評價方法為基礎(chǔ)，充分考慮水文站及工程點的徑流特點和成因，對水文站實測資料進(jìn)行還原、統(tǒng)計、插補(bǔ)，延長天然徑流系列，對于還原后的天然年月徑流量，進(jìn)行干支流、上下游和地區(qū)間的綜合平衡分析，并檢查其合理性。太湖流域重點分析面雨量情況。影響天然徑流因素主要有：水資源開發(fā)利用、水庫調(diào)蓄、河道分洪決口以及下墊面影響等。還原分析是徑流分析計算的重點，常用方法有逐項還原法、年降雨徑流經(jīng)驗相關(guān)法等。分項還原主要包括：農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)和生活用水的耗損量，跨流域引入、引出水量，河道分洪決口水量，水庫蓄水變量等。
本次流域徑流成果修訂中(除太湖流域)，淮河流域?qū)τ诤楹涌凇}河口、渦河口、史河口、淠河口、沭河等7處無水文控制站的河口、省界控制斷面采用按其上游控制站的還原徑流量與上游控制站~該河口(省界控制斷面)的區(qū)間產(chǎn)流量疊加處理，其中區(qū)間產(chǎn)流量的計算主要根據(jù)該區(qū)間的降雨及降雨徑流系數(shù)進(jìn)行估算。其余均采用逐項還原方法。
實測徑流還原項根據(jù)各個流域水文特性和水資源開發(fā)利用特點等因素有所不同，其中長江流域本次徑流設(shè)計成果修訂的還原計算僅考慮2010年以前已建大型水庫調(diào)蓄作用;其余開發(fā)利用程度相對較高的松花江、黃河、淮河、海河、珠江流域均對農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)和生活用水的耗損量，跨流域引入、引出水量和河道分洪決口水量做出還原。水庫蓄變量及蒸散發(fā)量的還原程度存在差異性，其中松花江流域?qū)Υ蟆⒅行退畮旒安糠中⌒退畮煨钭兞考罢羯l(fā)量均進(jìn)行了還原;海河流域?qū)Υ蟆⒅行退畮煨钭兞窟M(jìn)行還原，但僅對山西、北京部分水庫的蒸散發(fā)進(jìn)行還原;黃河流域?qū)Υ蟆⒅行退畮煨钭兞窟M(jìn)行了還原，未還原水庫蒸散發(fā);淮河流域?qū)Υ蟆⒅行退畮煨钭兞窟M(jìn)行還原，未還原水庫蒸散發(fā);珠江流域?qū)Σ糠执蟆⒅行退畮煨钭兞窟M(jìn)行還原，未還原水庫蒸散發(fā)。
為保證徑流系列一致性，對于下墊面變化的影響，全國第一次水資源調(diào)查評價采用1956~1979年下墊面情景，第二次水資源調(diào)查評價采用1979~2000年下墊面情景。本次徑流設(shè)計成果修訂，僅遼河流域、黃河流域進(jìn)行了一致性處理，其中遼河流域主要考慮了降雨徑流關(guān)系一致性修正，黃河流域考慮了對流域面上的水利水保工程影響、地下水開采、煤炭開采等下墊面變化進(jìn)行一致性處理，在實測加還原系列基礎(chǔ)上進(jìn)行徑流系列一致性處理，其余流域通過降雨徑流相關(guān)關(guān)系分析徑流系列的一致性較好，未進(jìn)行下墊面一致性修訂。黃河流域的27個水文斷面中，有6個斷面未進(jìn)行修訂，5個斷面考慮了水庫運行和地下水超采影響，6個斷面考慮了年降水徑流關(guān)系影響，5個斷面考慮了水庫運行、地下水超采及年降水徑流關(guān)系綜合影響，1個斷面考慮了地下水超采及年降水徑流關(guān)系影響，3個斷面僅考慮了水庫運行影響，1個斷面僅考慮了地下水開采影響。
3七大流域徑流成果變化分析
通過本次徑流系列成果分析，北方松花江流域、遼河流域、海河流域、黃河流域徑流成果減少較大，南方淮河、長江、太湖、珠江4個流域代表站徑流量變化較小(其中太湖流域為面降水量變化)。全國七大流域徑流變化情況統(tǒng)計見圖1。
通過對比徑流系列延長前后流域各站點多年平均徑流變化情況，北方松遼流域、海河流域、黃河流域徑流成果變化較大，變化超過10%站點比例四分之一以上。其中松遼流域63個站點徑流多年平均值變化范圍為-17.3%~8.9%，徑流變化超過10%站點比例為25%。海河流域32個站點徑流多年平均值變化范圍為-16%~-2%，其中薊運河于橋水庫站徑流延長后減小16%，漳衛(wèi)河觀臺站徑流延長后減少2%，變化超過10%站點比例為53%;黃河流域27個站點徑流多年平均值變化范圍為-40%~11%，其中北道站徑流延長后減小40%，戴村壩站徑流延長后增加11%，變化超過10%站點比例為37%;長江流域48個站點徑流多年平均值變化范圍為-9.5%~4.9%，其中金沙江干流直門達(dá)站徑流延長后增加4.9%，沱江富順站徑流延長后減少了9.5%，沒有變化超過10%站點;淮河流域26個站點徑流多年平均值變化范圍為-3.8%~9.1%，沒有變化超過10%的站點;太湖流域7個水利分區(qū)徑流多年平均值變化范圍為-1.4%~3.1%，沒有變化超過10%的站點;珠江流域45個站點徑流多年平均值變化范圍為-11.5%~1.9%，其中三水站徑流延長后減小11.5%，南盤江江邊街站徑流延長后增加1.9%，變化超過10%站點比例為2%。
關(guān)于特枯期P=95%徑流變化情況，松遼流域徑流變化范圍為-47.1%~11%，變化超過10%站點比例為43%;海河流域徑流變化范圍為-49%~94%，其中州河薊運河于橋水庫徑流延長后減小49%，沙河大清河王快水庫徑流延長后增加94%，變化超過10%站點比例為69%;淮河徑流變化范圍為-3.7%~9.1%，變化超過10%站點比例為0;太湖流域面雨量變化范圍為-6.9%~3.5%，沒有變化超過10%的站點;珠江流域徑流變化范圍為-14%~6.8%，其中北盤江大渡口站徑流延長后減小14%，東江河源站徑流延長后增加26.8%，變化超過10%站點比例為9%。全國七大流域徑流變化情況見表1。
4七大流域設(shè)計徑流修訂成果
通過對七大流域延長后的徑流成果分析，系列中豐、平、枯出現(xiàn)頻率相當(dāng)，基本包含完整的豐、平、枯周期，且包含最豐水年和最枯水年系列，延長后的系列代表性總體較好。七大流域均推薦了延長后徑流系列作為本次徑流設(shè)計成果。七大流域主要水文代表站設(shè)計徑流復(fù)核修訂情況見表2。
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從事水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、礦產(chǎn)地質(zhì)勘查、區(qū)域地質(zhì)調(diào)查等地質(zhì)專業(yè)技術(shù)人員可以評定地質(zhì)類工程職稱，他們評職稱論文也是必要的條件，那么這一行業(yè)工程師職稱論文如何發(fā)表?這使很多作者比較困惑的，其實水文地質(zhì)專業(yè)發(fā)論文和其他行業(yè)是一樣的，首先需要寫作優(yōu)秀的論文，然后選擇適合的期刊，經(jīng)由專業(yè)的編輯老師投稿發(fā)表，這比自己投稿成功率要大很多。
通過本次徑流系列延長和徑流設(shè)計成果修訂，對各站點徑流系列變差系數(shù)Cv值與站點集水面積進(jìn)行分析，年徑流Cv值范圍分布在0.1~1之間，七大流域各站點徑流Cv值與站點集水面積線性關(guān)系均呈負(fù)相關(guān)，表明隨著站點集水面積增加，年徑流Cv值逐漸減小，年徑流變化漸趨穩(wěn)定，干流年徑流變差系數(shù)呈現(xiàn)沿程遞減的趨勢。從七大流域各站點Cv值與集水面積線性相關(guān)斜率分析，長江、珠江、淮河流域較小，其次是黃河、松遼、太湖流域，最大為海河流域，說明氣候差異，南方豐水地區(qū)的徑流變化程度較小，北方缺水地區(qū)的徑流變化程度較劇烈，其中海河和遼河流域部分站點徑流變化較大，徑流極值比較大。
5徑流設(shè)計成果變化原因分析
5.1近10年北方流域降水變化總體呈現(xiàn)略微減少趨勢
北方松遼、黃河、海河流域徑流呈現(xiàn)明顯減少趨勢。通過對七大流域的近10年降水情況進(jìn)行統(tǒng)計分析，其中松遼流域、海河流域、黃河流域年降水總體呈現(xiàn)略微減少趨勢。例如，黃河流域2001~2010年均值與1956~2000年相比偏少1.5%。海河流域2001~2012年與1980~2000年平均降水量比較，海河流域北部地區(qū)基本呈減少趨勢，永定河、滹沱河、濁漳河等背風(fēng)區(qū)及衛(wèi)河區(qū)多數(shù)代表站呈增長趨勢，相差均在10%以內(nèi)。2001~2012年與1980~2000年最大年降水量比較，除漳衛(wèi)河水系代表站外，其他地區(qū)最大年雨量均減少，減少幅度4.8%~23%。松遼流域的二松、嫩江及松干代表站降雨量呈減少趨勢。
5.2下墊面變化加劇了黃河流域徑流減少的趨勢
黃河流域各站點的徑流系列一致性的主要因素有干支流大型水庫調(diào)蓄、土地利用變化情況、地下水開采、水土保持措施、自然滯洪區(qū)堤防決口漫溢、水庫蓄水河道淤積影響等，其影響程度大多小于10%。其中黃河流域主要分析了下墊面對徑流成果的影響，將下墊面劃分為早期、近期和現(xiàn)狀3種情景進(jìn)行一致性處理。早期下墊面情景，為人類活動相對較弱時期;近期下墊面情景，主要考慮1980~2010年時段下墊面條件，以反映黃河流域水資源綜合規(guī)劃成果系列延長10年后變化情況;現(xiàn)狀下墊面情景，主要考慮2001~2010年下墊面條件，以反映中游下墊面較大變化對徑流成果的影響。本次黃河流域推薦了近期下墊面設(shè)計成果。
6結(jié)語
在七大江河流域中,松遼河、黃河、海河和黃河徑流減少趨勢顯著;長江、珠江、淮河及太湖流域徑流變化趨勢不明顯，松遼河、海河、黃河在枯季極端枯水發(fā)生頻率增加。對于我國北方流域，一方面天然來水減少，尤其是黃河、海河流域近10年由于地下水開采、水土保持建設(shè)、水利工程建設(shè)、流域下墊面變化等因素的綜合作用，設(shè)計徑流衰減趨勢明顯。下墊面對徑流量的定量影響還有較多的不確定性，對徑流還原、一致性修正等技術(shù)方法尚需進(jìn)一步的探討和研究。
