陕西省主要河流重要控制断面下泄水量分析
2017-08-01赵洁
赵洁
(陕西省水文水资源勘测局,陕西西安710068)
陕西省主要河流重要控制断面下泄水量分析
赵洁
(陕西省水文水资源勘测局,陕西西安710068)
控制断面下泄水量的确定,是实行“河长制”,开展水量调度管理,保障河流生态流量,维护河流健康的重要依据。本文在调查分析流域水资源量及开发利用现状的基础上,制定了流域用水总量控制指标和流域水资源配置方案,从而分析计算可分配水量,按照水量平衡原理制定水量分配方案,确定了陕西省重要河流的控制断面及其下泄水量值,为保障河流健康提供了依据。
控制断面;下泄水量
1 陕西省水资源、主要河流概况
1.1 水资源概况
陕西省水资源总量423.3亿m3,排名全国第19位;人均水资源量1124 m3,占全国的54%;亩均水资源量588 m3,占全国的41%。水资源时空分布不均,70%在陕南、70%集中在汛期。根据“十三五”水利发展规划,到2020年要支撑全省生产总值3万亿元的目标,全省短缺水资源量为22亿m3。
1.2 主要河流概况
1.2.1 渭河
渭河发源于甘肃省渭源县西南海拔3495 m的鸟鼠山北侧,于宝鸡陈仓区凤阁岭镇进入陕西,至潼关的港口镇入黄。渭河干流全长818 km,流域总面积134766 km2。省境内干流长502.4 km,流域面积67108 km2。渭河流域1956年~2000年45年系列多年平均地表水资源量65.1亿m3。
1.2.2 泾河
泾河发源于宁夏省泾源县六盘山东麓的马尾巴梁东南老龙潭,从长武县马寨乡汤渠进入陕西,为陕甘界河,至高陵陈家滩汇入渭河。全长455.1 km,流域面积43819 km2。省境内河长272 km,流域面积9246 km2。泾河流域1956年~2000年45年系列多年平均地表水资源量18.46亿m3。
1.2.3 无定河
无定河干流源于定边县东南白于山北面的长春梁东麓,河长477 km,流域面积31823 km2。省内河长385 km,省内面积21859 km2。无定河流域1956~2000年45年系列多年平均地表水资源量11.61亿m3。
1.2.4 嘉陵江
嘉陵江为长江上游左岸支流,发源于凤县北面秦岭代王山西侧大南沟,在凤县双十铺西南8 km处入甘肃两当、徽县,又由略阳县白水江复入境内,于中坝乡庙子岭流入四川广元,河长1132 km,流域面积158958 km2。省内河长243.8 km,流域面积9930 km2。嘉陵江流域1956~2000年多年平均地表水资源量为698.8亿m3,省内地表水资源量52.0亿m3。
1.2.5 丹江
丹江为长江二级支流,汉江一级支流。丹江有两个源头,北源出于秦岭南坡的东峡向东南流入黑龙峪,经铁炉子至黑龙口与西源汇合;西源出于牧护关以东的秦岭南麓七盘河,向东南流经郭家店、秦岭铺等地至黑龙口和北源相会。于商南县湘河镇月亮湾出省境。丹江全长443 km,流域总面积约16812 km2。省境内河长264 km,流域面积7478.3 km2,多年平均水资源总量为16.44亿m3。
1.2.6 汉江
汉江是长江中游左岸最大的支流,发源于秦岭南麓。干流流经陕西、湖北两省,于武汉市汇入长江,全长1577 km,流域面积约15.9万km2。省境内河长652 km,流域面积62335 km2。汉江流域1956~2000年多年平均地表水资源量为554.71亿m3,省境内的地表水资源量为253.70亿m3。
2 主要河流重要控制断面选取
根据主要河流水资源特点及水文站网布设情况,考虑水资源管理的需要,渭河选取林家村、华县断面作为控制断面。泾河选取张家山为控制断面。无定河选取白家川作为控制断面。嘉陵江选取茨坝作为控制断面。丹江选取荆紫关作为控制断面。汉江选取白河作为控制断面。重要控制断面特性见表1。
表1 省境内重要控制断面特性表
3 控制断面下泄水量指标确定的分析思路
本次以流域水资源综合规划、江河水量分配方案为主要依据,在流域水资源及其开发利用现状调查分析的基础上,分析制定流域用水总量控制指标和流域水资源配置方案。在流域水资源配置方案确定后,分析计算可分配水量,按照水量平衡原理制定水量分配方案,并分解细化到具体的控制断面。
3.1 用水总量控制指标和水资源配置方案
根据《全国水资源综合规划(2010~2030年)》确定的全国用水总量控制指标,包括地表水、地下水和其他水源,按照《国务院办公厅关于印发实行最严格水资源管理制度考核办法的通知》(国发办〔2013〕2号)及流域水资源综合规划中供水量配置方案,按供水水源比例不变的原则,将全国用水总量控制指标分解到各行政区及流域。
按照陕西省人民政府办公厅印发的《关于实行最严格水资源管理制度考核办法的通知(陕政办发〔2013〕77号)》,将全省用水总量控制指标分解到渭河、泾河、无定河、汉江、嘉陵江等流域,形成各流域的水资源配置方案。
3.2 可分配水量
按照《水量分配方案制订技术大纲(试行稿)》规定,本流域地表水可分配水量是指在保护生态环境、促进水资源节约和实现水资源可持续利用的前提下,经综合平衡协调河道内外用水关系,确定的可用于本流域河道外的最大地表水份额,以耗损量表述。
本次地表水可分配水量以《流域综合规划》确定的流域地表水配置水量和耗损量作为控制上限,有外流域调水时,扣除调出水量后作为控制上限来确定各流域的可分配水量。
3.3 水量分配方案
为便于对各地区的用水情况进行监督和检验,本文按照《水量分配暂行办法》和《水量分配方案制订技术大纲》有关规定,考虑流域特点和水资源管理需要,以流域可分配水量作为总量控制,提出省内主要河流在各行政区的分配的用水量及耗水量。
4 控制断面下泄水量的计算方法和成果
4.1 计算方法
按照水量平衡原理,控制断面下泄水量将各频率下断面地表径流量扣除断面以上地表水耗损量,考虑调入、调出水量和重要控制工程调蓄后确定,计算公式如下:
式中,为W下泄为控制断面下泄水量;W地表径流为控制断面天然径流量;W地表耗损量为控制断面以上地表水耗损量;W调入为控制断面以上的调入水量;W调出为控制断面以上的调出水量;ΔW为控制断面以上重要工程蓄水变化量(增加为正,减少为负)。
4.2 计算成果
按照上述方法进行长系列水资源供需平衡分析计算,渭河、泾河、无定河、汉江、丹江、嘉陵江主要河流重要控制断面2020年下泄水量成果见表2。
表2 主要河流重要控制断面下泄水量成果表(单位:亿m3)
5 成果的合理性检查
本次选取主要控制水文站近期10年、20年、30年的实测径流资料与分析计算成果的多年平均下泄水量进行比较,分析检验其合理性。计算值与实测值统计见表3,各控制断面计算值与实测值柱状对比图见图1~图2。
图1林家村、华县断面柱状对比图
表3 重要控制断面下泄水量与实测径流量统计表(单位:亿m3)
图2张家山断面柱状对比图
通过以上对比可以看出:(1)主要河流近10年、20年、30年的实测径流量与1956~2000年到以来的多年平均值比较,有明显减小的特点。通过对水文站长系列实测径流资料分析,河流径流量在1990年前40年为丰水期,1990年以后至今为主要的枯水期,河流来水量为多年平均径流量的60%左右。(2)利用公式计算的下泄水量与近10年、20年、30年的实测径流量比较,河流控制断面的下泄水量指标均偏大。
6 结论与建议
(1)在气候干燥地区,径流对气候和下垫面变化敏感。气温升高、各地沿河的水景观面积增大,使潜在蒸散发增大,使径流变化有影响。
(2)近30年陕北水土保持取得了良好的生态成效,但同时下垫面发生了变化,改变了产汇流特征,径流减少的趋势十分明显。
(3)多年平均径流量采用1956~2000年系列,没有考虑近年的枯水期,应延长资料系列至2015年。
(4)通过分析,根据水量平衡确定的断面下泄水量控制指标与近10年、20年、30年的实测径流量比较,呈现普遍偏大的特点。作为最严格水资源管理制度中取用水总量控制的重要考核指标应该结合实测径流量予以调整。在目前水文情势处于枯水期的条件下,建议以各控制断面近20年的实测径流量为依据,适当降低各断面下泄水量控制指标。
TV213.4
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1673-9000(2017)03-0017-02
2017-04-10
赵洁(1963-),女,陕西扶风人,高级工程师,主要从事水资源评价工作。