肖 慶,李紅軍
(貴州省黔南州水利水電勘測設計院,貴州 都勻558000)
地方乙級設計院所做的水利工程以小型水庫居多,由于小型水庫往往缺少同步的灌溉用水量與來水量系列,大部分計算都采用典型年法進行計算[1]。貴州省目前徑流年內分配的方法有水文比擬法、降水年內分配法和最早采用的基流回加法。
這3 種方法哪種更合理,沒有明確的定論,本文通過工程實例,分析這3 種方法在計算中的差別,利用長系列法驗證兩種方法的精確度。
斗底水庫位于惠水縣斗底鄉(xiāng),屬珠江流域紅水河水系壩王河的一級支流。壩址以上流域面積為8.8 km2,流域多年平均降雨量1 200 mm,多年平均徑流量549萬m3,是一座以人飲和灌溉為主的小(1)型水庫。
水庫死庫容5.45萬m3,總庫容315萬m3,設計灌面606.73 hm2,采用管灌,農村人飲日供水1 380 m3。其中水庫p =50%保證率的設計年來水量為533萬m3[2]。
流域內無氣象站點和水文站點分布,附近流域距離壩址最近的觀測站點是擺金雨量站和惠水水文站,擺金雨量站位于壩王河擺金鎮(zhèn),距離水庫壩址14 km,惠水縣城下游設有惠水水文站,該站點以上流域面積為908 km2。
根據(jù)分析,擺金雨量站1967—2010年資料和惠水水文站1960—2010年資料都具有較好的可靠性、一致性和代表性,可作為分析的參證站。灌區(qū)位于南方多雨區(qū),作物以水稻為主,灌溉設計保證率取80%,人飲設計保證率取95%。
根據(jù)擺金雨量站和惠水水文站水文年5—8月以及11—4月的降雨和徑流資料,選取擺金雨量站1993年和惠水水文站1980年作為p =50%的典型年,利用兩個站不用年份的降雨和徑流年內分配比例對壩址設計來水量進行分配,并且對利用擺金雨量站1993年降雨分配過程進行分配的壩址來水量進行枯水修正[3]。
根據(jù)水庫設計人飲日供水量1 380 m3以及p =80%保證率灌溉用水量過程,進行興利調節(jié)計算。得到3 種方法的計算成果見表1。
根據(jù)表13 種方法可以看出,基流回加法所計算出的興利庫容最小,水文比擬法計算出的興利庫容最大[4]。
根據(jù)擺金雨量站長系列資料采用降水徑流同頻率法推求壩址逐年徑流量,用惠水水文站對應年份徑流年內分配率來推求壩址長系列逐年逐月徑流,利用壩址長系列徑流過程進行興利調節(jié)計算,對于灌溉保證率超過80%的灌溉用水不予保證供給,可得到壩址長系列庫容成果,根據(jù)長系列計算成果得到p =95%保證率的興利庫容為265萬m3[5-6]。斗底水庫壩址興利庫容計算成果排頻結果見表2。
表1 斗底水庫不同分配過程所得庫容成果表
可以看出,長系列成果介于直接采用降雨分配和水文比擬法兩種成果之間,而采用基流回加法的成果則偏小[7]。
分析原因,由于各地對基流的采用值差別較大,基流回加愈多,年內分配越均勻,使得工程指標越優(yōu),但往往與附近的水文站資料差別較大,而壩址流域面積較小,來水量不大,使得庫容的差別不是很顯著[8]。
水文站的徑流過程更能夠說明流域實際的來水過程,雖然惠水水文站流域面積908 km2,是設計流域面積8.8 km2的103 倍,但水文比擬法成果卻與長系列成果更為相近,說明設計流域和水文站流域面積的差別不是決定采用何種方法的必要條件。
此外,典型年法在選擇典型年時,務必多選用幾年進行比選,除了要求年、灌溉期徑流值和經(jīng)驗頻率與設計值相近外,徑流的分配過程也要與設計保證率相匹配,不同的典型年造成的庫容差別可能達到幾倍,有條件的地區(qū)最好采用水文比擬法進行計算。
表2 斗底水庫壩址興利庫容計算成果排頻表
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