河南省白沙水库入库径流分析

《河南水利与南水北调》2015年第13期水文水资源HENAN河南省白沙水库人库径流分析口李琳(河南省水利勘测设计研究有限公司)摘要:文章根据实测水文资料分析了 白沙水库的净入库水量,并对白沙水库净入库水量变化过程进行分析。在分析白沙水库流城内的降雨过程基础上,分析入库径流的主要影响因素。最后,根据分析结果建议白沙水库水资源配置规划采用1980-2010年入库径.流系列计算。关键词:白沙水库;入库径流;降雨径流关系中图分类号:TV673. 9文献标识码:B 文 章编号: 1673-8853(2015)13-0059-020引言白沙水库可利用的水资源量即为白沙水库净入库径流量。白沙水库是新中国建国初期治淮第一批兴建的大型水库之计算公式如下:一,水库位于淮河支流沙颍河水系颍河的上游。坝址位于河南省W净人库=W来-W蒸-W渗(2)禹州和登封市交界的白沙镇以北300m,距下游禹州市区约35 km。由公式(1)(2)得:水库控制流域面积985km2，占颍河流域面积7230km2的W净人库=W实测+OW蓄+W引13.60% ,占颖桥以上颍河山丘区流域面积1900 km2的51.80%。采用白沙水库水文站的逐年各旬平均实测出库流量与水库白沙水库是-座以防洪灌溉为主,兼顾工业供水.养殖等综合利蓄 变量、蒸发、渗漏、引出水量资料,计算其多年平均各旬来水用的大( II )型水库。量,年净入库系列见图1。入库水量系列通过P- II型频率曲线白沙水库于1951年开工兴建, 1953年8月基本建成,后于目 估适线方法分析,计算不同频率的年净入库水量,计算成果见1956年2月至1957年12月进行扩建加固，达到100a - -遇洪表1。水设计, 1000 a - -遇洪水校核标准。2003年6月至2005年6月表1白沙水库净入库径流量表对水库进行除险加固,水库除险加固工程完成后,防洪标准100a年径流量参数(万m2' )各种保证率的年径流量(万m2' )一遇，校核标准2000a一遇,除险加固后总库容2.78亿m,兴利库容1.10亿m'。均值变差系数偏差系数20% 50% 75% 95%白沙水库位于登封市和禹州市交界处，随着社会经济发展，10724 0.852.1316076 7793 4311 2465登封市和禹州市对白沙水库供水需求日益迫切。白沙水库现状用水户众多，供水矛盾较为突出。为了合理利用白沙水库水资1068源，需进行白沙水库水资源配置规划,规划前提是确定白沙水库10人库径流系列。1水库水资源量分析白沙水库来水量计算，采用白沙水库水文站控制断面实测出库流量资料,与白沙水库蓄变量、蒸发渗漏资料及引出水量资料反推入库水量。计算采用白沙水文站建站以来1953- 2010年WW共58年系列实测资料。阳100n1010100根据白沙水库1953- 2010年的实测流量、水位、蒸发量及图1白沙水库 入库径流系列图水库各类影响水量资料,计算白沙水库来水量系列。计算公式如白沙水库各年代入库径流见表2,从各年代径流量看50年W *=Wx+OW蓄+W+W治+W引代最大，50年代平均月“”中国煤化工年平均径流量(1)多 67% 2002010m,比多年平YHCNMHG59水文水资源《河南水利与南水北调》2015年第13期HENAN均径流量10724万m'少47.90%,其次是90年代,90年代平均表4不同时期 系列降雨径流成果表径流量6656万m',比多年平均径流量10724万m'少37.90%。年份降水量降水量变化 入库径流量 入库径流量其余80年代平均径流量13706万m',比多年平均径流量10724mm)万mP)_变化(万m2)万m2多27.80% ;60年代平均径流量12016 万m',比多年平均1953-1959 735.9017912径流量10724万m'多12%;70年代平均径流量11289 万m',比1960-1969 663.00-72.901201-5896多年平均径流量10724万m'多5.30%。1970-1979 631.50-31.5011289-727表2白沙水库各年代入库径流 比较表1980-1989 68 1.6050.1013706417径流量(万m)与多年平均径流差值百分比%1990-1999 622.20-59.406656-7050之差值(万m)2000- -201065 1.9055810701953- 1959718861960- 196912016129215896 万m;70年代降水量比60年代减少33.80 mm，入库径流量减少了727万m';80年代降水量比70年代增加了50.10 mm, .1970-1979561980- 1989298227. 80人库径流量增加了2417万m';90年代降水量比80年代降水量减少59.40 mm,人库径流量减少了7050万m';2000-2010年降1990- - 1999-40687.90水量比90年代降水量增加29.70mm,人库径流反而比90年代2000- 20105586-5138-47.90减少1070万m'。2降水量分析分析可知,90年代开始人库径流量出现急剧减少趋势,2.1降雨量计算2000- 2010年平均降水量651.90 mm,虽然比1970~ 1979平均区域降水量计算选用登封、石道、大金店、芦店、告城、西白降水量631.50mm增加20.80mm,但是2000--2010年平均径流坪白沙7个站的年降水量资料,计算系列自1953 2010年,采量比 1970-1979年平均人库径流量减少了5703万m，,减少比用算术平均法计算平均面雨量。根据1953- 2010年共58 a的面例为 50.0%。可以看出,90 年代之后,由于人类活动改变了流平均降水量系列，计算得多年平均降水量为660.40 mm。域下垫面条件,导致人渗、径流、蒸发等水平衡要素发生一定的2.2各年代降雨分布变化,从而造成入库径流量的减少。为了分析白沙水库以上降雨的时间分布，分别统计白沙水3.2 与(河南省水资源调查评价》成果对比库以上流域各年代平均降水量,并与多年平均降水量进行对比，河南省水资源调查评价,对1956- 2000, 1956-1979, 1980- 2000见表3。年各地市的降雨、径流变化进行了计算分析。本次规划对白沙水从表3看出，各年代降雨量50年代最大,多年平均降水量库流域内的降雨、 径流深与河南省水资源调查评价相同时期的735.90 mm,比多年平均降水量660.40 mm多1.0% ,90年代最成果进行对比分析, 见表5。小，多年平均降水量622.20mm,比多年平均降水量660.40mm表5不同系列降水 量径流深对比表少5.80% ,其次是70年代,多年平均降水量631.5 mm,比多年平降水量( mm)降水量(mm) .均降水量660.40mm少4.40%,其余年代降水量都变化不大,在正负3.20%以内。系列白沙水库调查评价白沙水库调查评价控制成果表3白沙水库各年代降水量比较表流域郑州市(天然径流) 周 口站与多年平均降雨降水量(mm)量之差值( mm)1956-2000660.10625.7014147.40735.9075.5011.401956-1979664.60 644.8015152.601960-1969663.002.600.401980- -2000654.90603.80128141.40 .631.50-28.90-4.401980- -2000与-1.46-6.36-18.98-7.341980- - 1989681.6021.203.201956- -1979比较(%)1956- -2000与1990- 1999622.20-38.201956- 1979比较(%)-0.68-2.96- -8.86-3.40651.90-8.50-1.30从表5看出，河南省水资源调查评价周口站径流深3降雨径流关系对比分析1980-2000比1959-1979 年减少了7.34% ,1959-2000年比3.1降雨径流关系分析1959-1979减少了3.40%;白沙水库径流深1980- -2000年比对白沙水库不同时期的年均人库水量与相应时期的降水量1959- -1979年减少了18.98% , 1959- 20000年比1959- 1979减少进行分析,见表4。了8.86%。白沙水库径流深变化与河南省水资源调查评价临近从表4中看出,80年代之前人库径流量随着降水量减小而区域(周口站)径流深变化趋势是--致的,1980--2000年径流深减少;50年代降水量为735.90 mm,人库径流量为17912万m';比 1959- _1979年径滑| 中国煤化工比分析可知，60年代降水量比50年代减少70.60 mm，人库径流量减少了白沙水库 径流在整YHCN MH G明白沙水库受60《河南水利与南水北调》2015年第13期水文水资源HENAN新密市降水量变化规律的小波分析口贺会萍(巩义市伊洛河管理所)摘要:降水量变化研究对于水资源安全 、粮食安全十分重要。采用Morlet 小波函数对新密市1960-2010 年的月、年和生长季降水量的距平和累积距平变化规律进行了小波分析,揭示新密市降水变化的时间多尺度特征。结果表明,51年来新密市月、年和生长季变化规律主要表现在3种尺度上,分别为4,8和17 a左右时间尺度的振荡。小波分析为研究降水量变化提供了独特优势。关键词:降水量;距平;累积距平;Morlet小波;新密市中图分类号:TV213文献标识码:B文章编号:1673-8853(2015)13-0061-020研究背景1960-2010年的年、月降水量时间序列进行时频局部化分析,揭降水量的多少决定着一-个地区或流域水资源量的丰富程示其在不同时间尺度上的变化规律和突变特征。度。水资源量的变化取决于降水量的变化,因此研究降水量的变1 研究区概况与方法化对于水资源安全具有重要的意义。河南省新密市处于半湿润1.1 新密市气候概况半干旱地区,由于可能的气候变化和包括长期采煤在内的剧烈新密市属暖温带半干旱大陆性季风气候，春夏秋冬四季分人类活动对新密市水资源造成严重破坏,造成水资源严重短缺、明。 根据1960 -2010年系列统计,多年平均降水量656 mm,历史最水环境严重破坏河流和泉水消失,地下水位急剧下降，对本地大年降 水量1181 mm( 1964年),最小年降水量397 mm( 1986年)，区社会经济发展带来严重挑战。相差784 mm,年际变化量较大。由于季风气候的影响,降水量时小波分析以其独特的时频局部化优势,在年、月降水量等离空 分布不均。时间上表现为夏季集中、春秋不足冬季偏少，夏季散的时间序列分析及预测方面得到了广泛的应用-。文章采用降水 量约占全年降水量的50%，秋季约占25% ,春季约占21%，Morlet复小波作为基函数进行一维 连续小波变换，对新密市冬季仅占 4%左右，汛期6-9月降水量占全年降水量的65.90%人类活动影响较大。1953--2010年人库径流量减少20.39%,而多年平均降雨量仅比3.3白沙水库不同系列降雨、径流对比分析长系列减少1.29%;短系列1990- 2010年多年平均人库径流量对白沙水库短系列1990- -2010年、中系列1980- -2010年以比长 系列1953- -2010年入库径流量减少44.91% ,而多年平均降及长系列1953- 2010年降雨.径流变化计算分析.并对中、短系雨量仅比长 系列减少3.43%。通过对白沙水库不同时期的降雨列与长系列进行对比，分析结果见表6。和径流变化关系分析, 1980年之后白沙水库径流衰减严重。表6白沙水库不同系列降水量、径流对比表4结语系列径流量(万mt)降雨(mm)研究白沙水库入库径流系列变化，是白沙水库水资源配置规划的前提。通过对降雨径流关系变化分析,可知, 1980年之后1990- 2010 .5908637.80人类活动对白沙水库以上流域的产流产生的较大影响。特别是1980-20108537651.901990年之后,随着人类活动影响加大,人库径流产生突变。在进1953- 201010724660.40行白沙水库水资源配置规划时,建议采取1980- 2010年人库径1990 -2010与1953- 2010流系列，该系列基本反映了白沙水库近年实际情况以及未来情-44.91%-3.43%比较差值百分比(%)况,系列代表性较好,且满足系列长30年的计算要求。1980- 2010与1953 -2011-20.39%-1.29%收稿日期:2015-0中国煤化工编辑:刘长垠)中系列1980- -2010年多年平均人库径流量比长系列YHCNM HG61