地表水天然径流量的还原计算

更新于 2026年10月10日 版权声明
二、地表水天然径流量的还原计算

(一)还原计算的目的及内容

以地表水为水源的工农业用水和生活用水以及水库水量调节,直接影响下游水文站控制断面的实测径流量,为使地表水计算成果能基本反映天然情况,提高资料系列的一致性,应对测站以上受水利工程等影响而损耗和引用的水量进行还原。

还原计算的内容包括:测站以上大、中型及重点小型水库蓄变量,大中型灌区、小型灌区灌溉耗水量,城市工业及生活用水耗水量、跨流域引水量、河道分洪、决口的水量等。

(二)还原计算的方法

1.分项还原的计算方法

水文站控制断面天然径流量为实测径流量和还原水量二者之和,即:

图示

结合山西省实际情况,还原项目包括以下9项:

图示

式中:W实测为水文站控制断面实测径流量;W天然为水文站控制断面天然径流量;W还原为各项还原水量之和;W农耗为农业灌溉地表水净耗水量;W工耗为工业引用地表水净耗水量;W林牧渔为林牧渔业引用地表水净耗水量;W人畜为农村人畜吃水净耗水量;W城镇为城镇生活净耗水量;W引水为跨流域(水文站断面以上控制流域)引入、引出水量,引入为“-”,引出为“+”;W库蓄为水库蓄水变量,蓄水量增加时为“+”,减少时为“-”;W库蒸为水库附加蒸发损失量,等于库区水面蒸发量和陆面蒸发量之差;W库渗为水库渗漏损失量。

根据式(3-1)和式(3-2)水量平衡方程,各还原项还原水量之和即为总的还原水量。还原计算按河系自上而下,按水文站控制断面分段进行,然后累积计算。

2.分项还原水量统计计算

(1)农业用水。农业用水是山西省最主要的用水项目,农业灌溉净耗水量所占还原水量的比重最大,因此正确估算农业引耗水量对提高评价成果精度至关重要。农业还原水量的计算,采用先求引水,再扣回归的方法进行,引用水又分以下两种方法确定:

大中型灌区农灌引水量直接采用水利统计年报工程供水量数值,并通过实灌面积定额进行复核,即

图示

小型工程引水量,根据面积定额确定引水量,即:

图示

式中:β为综合回归系数;W引为大中型灌区渠首引水量;Ai、Mi为分季灌溉亩次和分季灌水定额。(https://www.daowen.com)

累加流域内计算区段全部用水单位的计算结果,即为该计算区段的农业还原水量。

农业用水的逐月还原水量分配原则为:在有逐月引水量资料时,按引水量比例分配到逐月,没有逐月资料时,按代表灌区典型年月分配比进行分配,或按参证灌区当年逐月引水量比例进行分配,据以求得农业用水量的逐月还原水量。

(2)工业用水和城镇生活用水。主要为工矿企业生产和城镇生活用水,通过用水统计资料结合调查分析求得。还原水量即净耗水量,等于引水量乘以耗水系数。耗水系数根据用水部门性质,结合耗用水资料或典型调查结果分析确定。

(3)林牧渔业用水量和农村人畜用水。包括农村林业、牧业、渔业和农村人畜生活饮用地表水量,一般不计回归水量,还原水量即为引用水量。

(4)库蓄变量。至2000年全省共有各类水库745座,总库容44.35亿m3,对径流具有一定的调蓄能力,是还原计算必须考虑的重要项目,全省大型水库6座,中型水库56座,总库容36.44亿m3,占全省水库总库容的82.2%;小(1)型水库224座,总库容6.26亿m3,小(2)型水库459座,总库容1.65亿m3。

鉴于小型水库总库容相对较小,尤其是小(2)型水库缺乏水文观测资料,所以一般情况下,只对大中型水库和有资料的重点小型水库进行蓄变量的还原计算。

(5)水库附加蒸发损失量。按下式计算水库附加蒸发损失量:

图示

式中:F为时段平均水库水面面积,计算单位为km2;E、P、R分别为计算时段内水库水面蒸发量、库区降水量和库区径流深,单位均为mm,其中R的计算一般先根据库区水文下垫面条件选取参证水文站,按参证站资料采用适当方法计算确定。

(6)水库渗漏损失水量。大部分水库均根据库区地质条件,按渗漏损失水量占计算时段水库平均蓄水量的百分数估算确定。

(7)跨流域引水量。跨流域引水包括河流各区段之间的引水和跨流域、跨河系引水两种情况。因引水口多在流域边界附近,除退水量予以扣除外,一般不考虑引水流域内的渠系回归。

(三)还原计算的有关情况说明

1.1956~1979年单站成果

全国第一次水资源评价系列为1956~1979年,在当时的资料与技术条件下,确保了成果的可靠,因此,本次评价1956~1979年单站天然径流量仍沿用第一次评价成果,不再重新还原计算。

2.1980~2000年单站成果

本次评价对1980~2000年21年单站河川天然径流量重新进行了还原计算,其中用水量还原资料依据为《山西省水利统计年报》、《山西省用水统计年报》以及本次评价对全省1980年、1985年、1990~2000年共计13年供水工程供水量、各类用途用水量、耗水量、排水量的调查成果,根据实际情况,对局部用水量在还原计算时作了调整或修正。

3.农业灌溉综合回归系数的调整

进入20世纪80年代以来,由于全省降水量普遍偏枯;盆地内大部分地区地下水超采,河底高程逐渐高于地下水水位,除汛期外,河道大多干涸;各地农业节水制度逐步建立,灌溉方式不断改进,灌溉定额较之五六十年代相对减少,农业灌溉回归水量明显减少,因此对灌溉回归系数做了相应调整。

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