APP下载

克里雅河水文计算中径流参数的确定

2017-08-01李娟

陕西水利 2017年3期
关键词:山口径流量水文站

李娟

(新疆和田水文勘测局,新疆和田848000)

克里雅河水文计算中径流参数的确定

李娟

(新疆和田水文勘测局,新疆和田848000)

为水利工程的设计、立项、审批、建设提供准确可靠的水文分析计算成果,是水文资料收集极为重要的作用之一。以克里雅河流域为例,通过对克里雅水文站多年实测资料进行分析,该站资料可靠,一致性较好,具有一定的代表性。借鉴与其发源地相同、流向一致、产流及汇流条件均比较接近的相邻流域实测资料,确定出每公里损失0.757%、0.495%,平均为0.626%,山口处多年平均年径流量为9.763×108m3。结果可靠,可供类似案例参考。

克里雅河;径流参数;确定

克里雅河为新疆维吾尔自治区塔里木盆地南部河流,发源于昆仑山主峰的乌斯腾格山北坡,分别由库拉甫河和喀什塔什河等支流组成,自南向北流动,在出山口普鲁村往下滋润于田县绿洲后,继续蜿蜒向北,深入塔克拉玛干沙漠腹地,最后消失在达里雅布依附近。克里雅河径流主要由昆仑山雪水融汇而成,流域最高海拔6920 m,河流全长约530 km,出山口以上河长152 km,出山口以上集水面积7098 km2。

昆仑山山脉分部有十余条较大河流,随着经济建设发展的不断需求,近年来该区域水利工程建设项目逐年增多,对工程水文分析计算也相应提出了更高的要求。受自然环境以及历史沿革影响,该区域内国家基本水文站点较少,克里雅水文站作为位于流域出山口附近仅有的几处水文站点之一,对其相关参数进行精确分析是确保区域水文计算成果更为准确的有效途径之一。

1 测站概述

克里雅水文站由新疆水利厅于1956年11月设立,隶属和田水文水资源勘测局管辖。克里雅水文站是克里雅河水量控制站,测验断面以上河长192 km,测验断面以上积水面积7358 km2。水文参数统计见表1。

表1 克里雅水文参数统计表

2 克里雅河径流分析

因昆仑山区域内设立水文站点较少,在区域流域工程水文分析计算时经常碰到没有水文监测站点的河流,在进行径流分析计算时使用最多的方法为水文比拟法和径流深等值线图法,因此本文重点针对这两种方法所需的水文参数进行分析。

2.1 径流样本插补展延

(1)克里雅水文站1956年11月建站开始观测资料至今,期间1972年12月、1973年1~2月和10~12月、1974年1~4月和12月缺测,其余年份全年观测。用1957~1971年和1975~2013年完整资料点绘1~11月径流量与年径流量相关关系图、3~9月径流量与年径流量相关关系图、5~11月径流量与年径流量相关关系图,然后将1972年1~11月径流量6.978×108m3、1973年3~9月径流量5.775×108m3和1974年5~11月径流量7.408×108m3分别带入对应相关关系式,计算得1972~1974年年径流量分别为7.155×108m3、6.746× 108m3、8.359×108m3。从而得到克里雅水文站1957~2015年完整的长系列径流资料。相关关系见图1~3。

(2)目前该区域拥有的比较全面可靠的径流深等值线图,是由新疆水文局于2001年绘制的1956~2000年多年平均径流深等值线图,而克里雅河实测径流资料的起始年份是1957年,需用参证站克里雅河长系列多年平均径流量进行长短系列展延订正至1956年。经统计,克里雅水文站1956年仅有11月和12月实测资料,经点绘11~12月径流量与年径流量相关关系图分析,发现点据混乱,相关关系差。另外,由于选用的相邻

图1克里雅站1-11月径流与全年观测年径流相关图

图2克里雅站3-9月径流与全年观测年径流相关图

图3克里雅站5~11月径流与全年观测年径流相关图

年数平均径流量平均净流量C值Cv值相对误差(108m3/s)相对误差(%)v(%) 317.13-2.60.2501.2 337.11-2.80.2532.4 357.13-2.50.2511.6 377.15-2.20.2511.6 397.04-3.70.2501.2 417.01-4.20.2501.2 436.97-4.70.2480.4 457.00-4.30.2480.4 477.10-2.90.2470.0 497.22-1.20.2490.8 517.27-0.50.2490.8 537.29-0.30.2490.8 557.29-0.40.2470.0 577.30-0.20.2470.0 597.310.00.2470.0

表2克里雅水文站年径流量长短系列统计参数对照表水文站资料年限均比克里雅水文站短,不具备建立相邻水文站与克里雅水文站相关关系的条件。因此,本次水文分析计算1956年径流量采用1957~2015年长系列多年平均值代替。

(3)合理性分析:克里雅水文站拥有较长的完整实测年份资料,且均为国家水文站点,观测资料均经过严格程序审验、刊印,精度高,成果可靠,以此为依据插补展延的成果可靠、合理;另外,由点绘的相关关系图可以看出,各点据均靠近趋势线且分布合理,相关关系很好,计算方法可靠,成果可靠、合理。

2.2 资料可靠性、一致性、代表性分析

2.2.1 可靠性分析

克里雅水文站,具有1957~2015年59年完整的实测水文资料。观测和资料整编符合部颁《水文测验规范》、《水文年鉴编印规范》的技术要求,符合国家行业规范测验整编标准,资料可靠。

2.2.2 系列一致性分析

克里雅水文站于1956年11月由新疆水利厅设立,1958年1月上迁2 km,1959年6月又上迁0.5 km,1973年6月下迁1.3 km后观测至今。该站虽先后经历三次迁站,但迁站距离很近,区间无支流汇入和引水现象,资料具有较好的一致性。

2.2.3 系列代表性分析

根据克里雅水文站断面1957~2015年59年的年径流系列通过长短系列统计参数对比、模比系数累积平均线和模比系数差积曲线法三种途径分析系列的代表性。

(1)长短系列统计参数对比分析

表2为克里雅水文站年径流长短系列统计参数对照表。表中可见,从2015年向前推算,随着系列长度的增加,系列的多年平均径流量及变差系数Cv渐趋稳定。即当水文站断面年径流系列长度达45年以上时,不同系列长度的均值及其变差系数Cv值逐渐接近于59年系列的统计参数,并趋于稳定。表明各系列已具有一定的代表性。因此,可以认为克里雅水文站断面年径流的总体系列也具有一定的代表性。

图4克里雅水文站年径流量模比系数累积平均过程线

(2)模比系数累积平均过程线分析

图4为克里雅水文站年径流模比系数累积平均过程线。由图可见,从2015年向前推算,当系列长度在40年以上时,系列模比系数累积曲线稳定趋近于1。表明克里雅水文站年径流系列具有较好的代表性。

(3)模比系数差积曲线分析

年径流系列模比系数差积曲线反映了径流的丰、平、枯水变化周期。图5为克里雅水文站年径流系列模比系数差积曲线。图中可见,克里雅59年径流系列覆盖一个完整的丰、平、枯水径流周期,具有较好的系列完整性。

2.3 径流沿程变化分析

图5克里雅水文站年径流量模比系数差积曲线

平均每公里径流沿程损失率选用说明:在昆仑山区域内全部水文站点中,仅有尼雅河和车尔臣河流域拥有上下游同期对比观测资料,能够准确的计算出两流域各自的径流损失率。本次水文分析计算参证站径流损失率选用以“就近选择”为原则,因此,克里雅河选用尼雅河径流沿程损失率。

八一八水文(专用)站2010~2011年由民丰县发改委委托和田水文水资源勘测局设立,观测时间仅2年,位于尼雅水文站上游34.3 km的出山口处,区间无水利工程引水,无农田灌溉用水,对上下游年径流一致性没有影响。

八一八渠首水文专用站观测方式为:1~4月和9~12月巡测,5~8月驻站观测。驻站期间水位采用人工观测,根据水位变幅每天观测4~8次不等,以观测到完整的水位变幅为原则,巡测期间水位停测。流量采用流速仪法施测,测验精度较高。5~8月流量采用水位流量关系曲线推求,其余月份采用连实测法推求。尼雅水文站4~10月驻站观测,其余月份停测。

选用八一八渠首专用站4~10月、尼雅水文站4~10月相同时段内的径流量进行平均每公里径流沿程损失率分析。经计算,2010、2011年4~10月份八一八渠首专用站至尼雅水文站区间沿程损失率分别为每公里损失0.757%、0.495%。平均为0.626%。

式中:Kq为平均每公里径流沿程损失率(%);Q上为上断面径流量(m3);Q下为下断面径流量(m3);L为上、下游断面距离(km)。

2.4 克里雅河径流资料还原处理

将克里雅1957~2015年多年平均径流量、水文站到出山口距离以及移用尼雅河出山口至水文站的径流平均每公里沿程损失率,带入公式:

式中:W山口、W测站分别为出山口、测站断面多年平均径流量或逐年年径流量(108m3);P为出山口至水文站断面平均每公里径流沿程损失率(%);L为出山口至水文站断面距离(km)。

计算得克里雅河出山口处多年平均年径流量为9.763×108m3。

3 建议

昆仑山区域水文监测站点较少,以克里雅河水文站长系列径流资料为依据,借鉴与其发源地相同、流向一致、产流及汇流条件均比较接近的相邻流域实测资料,分析其径流每公里沿程衰减率,是在现有水文资料条件下较为可靠的方法,以其为依据还原克里雅河出山口处多年平均年径流量比较可靠。在进行区域工程水文分析计算时,可参考本文分析计算成果与其他方法进行比较分析,确保水利工程设计更符合实际。

P333

B

1673-9000(2017)03-0169-03

2017-01-12

李娟(1983-),女,新疆和田人,助理工程师,从事水文水资源分析评价工作。

猜你喜欢

山口径流量水文站
1956年~2015年渭河流域径流年内分配特征分析
金沙江坝下水文站中泓浮标系数稳定性分析
SL流量计在特殊河段的应用——以河源水文站为例
水文站缺测资料插补展延实例分析
长江大通站径流量的丰平枯水年划分探讨
nevi 加维亚山口的雪
「李香蘭」の真実に迫る——山口淑子さん没後1年トークセッション
资江流域径流量演变规律研究
原州水文站流量整编方法研究
基于灰信息的黄河凌期径流量预测研究