熊文華,李 誠(chéng),徐曉鵬,普曉磊,陳玉潔,段俊英
(云南省水文水資源局臨滄分局,云南 臨滄 677000)
戛舊(二)站位于云南省云縣漫灣鎮(zhèn),是瀾滄江干流的重要控制站,為收集瀾滄江干流基本水文信息,主要為漫灣電站、大朝山電站調(diào)度調(diào)蓄及下游防汛和瀾滄江的水資源開(kāi)發(fā)利用、水資源保護(hù)服務(wù)的國(guó)家重要水文站[1]。戛舊水文站于20世紀(jì)50年代由云南省水文總站設(shè)立,21 世紀(jì)初由于大朝山電站調(diào)節(jié)水庫(kù)回水影響上遷,稱戛舊(二)站。上游有漫灣電站壩址,下游有大朝山電站。測(cè)驗(yàn)河段為巖質(zhì)河床,順直,測(cè)驗(yàn)斷面呈 V 形,兩岸邊較陡。受上游漫灣電站的開(kāi)關(guān)放水調(diào)節(jié),水流紊亂;受下游大朝山電站回水頂托影響;受人類(lèi)活動(dòng)影響嚴(yán)重[2]。
瀾滄江干流戛舊(二)水文站已建成鄰近上游電站為小灣、漫灣水電站,下游電站為大朝山、糯扎渡電站。上游干流規(guī)劃或在建溜筒江、佳碧、烏弄龍、托巴、黃登、鐵門(mén)坎、功果橋等大型電站。
本次分析主要依據(jù) SL 34—2013《水文站網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則》進(jìn)行影響分析。
由于每年降雨、產(chǎn)流、匯流等不同,各水利工程建設(shè)時(shí)期不同等原因,難以具體確定水利工程建設(shè)、運(yùn)行前后的影響程度。該項(xiàng)分析主要通過(guò)對(duì)上游水利工程影響水量按月年進(jìn)行還原,再與當(dāng)年目標(biāo)資料進(jìn)行對(duì)比分析的方法進(jìn)行[3]。戛舊(二)站具有長(zhǎng)系列月年徑流資料,以2016年為分界點(diǎn),對(duì)水利工程建設(shè)前后的徑流量進(jìn)行對(duì)比分析。
首先對(duì)各蓄水工程進(jìn)行洪水過(guò)程還原,再通過(guò)河道洪水演算,分析水利工程對(duì)測(cè)站水位漲落率的影響。
主要有下游水利工程對(duì)水文站有回水淹沒(méi)及頂托影響分析和管道、橋梁等對(duì)水位流量關(guān)系影響的分析[4],影響程度可按洪水級(jí)別分別分析評(píng)價(jià)。
以影響指標(biāo) ∑f′/F判別影響程度。根據(jù) ∑f′/F值的大小,分為輕微、中度、嚴(yán)重影響。其中 ∑f為測(cè)站以上流域內(nèi)各水庫(kù)集水面積之和(扣除庫(kù)中庫(kù)的集水面積),F(xiàn)為測(cè)站以上流域面積。當(dāng)測(cè)站 ∑f/F≤ ∑V/W時(shí),直接用 ∑f/F代表 ∑f′ /F;否則將∑f/F修正為 ∑f′ /F(∑f′ = ∑V/W×F),其中,∑V為測(cè)站以上流域內(nèi)各水庫(kù)有效庫(kù)容之和,W為測(cè)站多年平均徑流量。
當(dāng)︱∑f′/F︱< 15%,且無(wú)大型水庫(kù)或無(wú)單個(gè)中小型水庫(kù)的︱f′/F︱≥10% 時(shí),為輕微影響;當(dāng)︱∑f′/F︱在 15%~50% 之間時(shí),為中度影響;當(dāng)│∑f′/F︱> 50% 時(shí),為嚴(yán)重影響。
對(duì)于水文站受下游電站的影響分析,主要是根據(jù)電站水庫(kù)正常蓄水位及各種特征水位與水文站歷年最低水位進(jìn)行比較,分析以下3種情況:1)當(dāng)電站水庫(kù)的正常蓄水位高于測(cè)站歷年最低水位時(shí),視測(cè)站受到下游電站的回水淹沒(méi)影響;2)當(dāng)電站水庫(kù)的正常蓄水位低于測(cè)站歷年最低水位時(shí),但設(shè)計(jì)和校核洪水位高于測(cè)站歷年最低水位時(shí),視測(cè)站受下游電站的回水頂托影響;3)當(dāng)電站水庫(kù)的正常蓄水位和設(shè)計(jì)、校核洪水位均低于測(cè)站歷年最低水位時(shí),視測(cè)站不受電站影響[5]。
根據(jù) SL 34—2013《水文站網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則》[6],水利工程對(duì)云南省戛舊(二)水文站影響評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)如下:
1)測(cè)站月年徑流量,輸沙量在涉水工程建設(shè)、運(yùn)行前后改變小于 10%,為輕微影響;改變?cè)?0%~50% 之間,為中度影響;改變大于 50%,為嚴(yán)重影響。
2)水文站測(cè)驗(yàn)斷面受水利工程影響導(dǎo)致水位漲落率、水位流量關(guān)系等水文特性發(fā)生改變小于10%,為輕微影響;改變?cè)?10%~50% 之間,為中度影響;改變大于 50%,為嚴(yán)重影響。
1)通過(guò)近3a 戛舊(二)水文站實(shí)測(cè)月年平均流量與還原后月年平均流量比較,徑流受水利工程影響情況如表1所示,據(jù)統(tǒng)計(jì)3a 中月平均徑流有19次嚴(yán)重影響,16 次為中度影響,1 次為輕微影響;年徑流均為輕微影響[6]。月年平均輸沙率與還原后月年平均輸沙率比較,泥沙受水利工程影響情況如表2 所示,從水利工程建成后近3a 分析情況看,月年平均輸沙率均為嚴(yán)重影響[7]。
2)水位-流量關(guān)系發(fā)生改變影響。戛舊(二)站,未受大朝山電站回水影響前,水位-流量關(guān)系線為穩(wěn)定的單一線,大朝山電站建成后,由于受下游大朝山水庫(kù)回水影響,水位-流量、單斷沙關(guān)系散亂,全年采用改正系數(shù)法推流、單沙過(guò)程線法推沙,因此,大朝山水庫(kù)回水對(duì)水位-流量關(guān)系線影響嚴(yán)重。
表1 2014—2016 年戛舊(二)水文站徑流受水利工程影響情況表
表2 2014—2016 年戛舊(二)水文站輸沙率受水利工程影響情況表
3)受蓄水工程影響進(jìn)行分析,戛舊(二)水文站受水利工程影響情況如表3所示,受水利工程影響嚴(yán)重。
4)受下游電站回水的淹沒(méi)及頂托影響進(jìn)行分析,大朝山水庫(kù)正常蓄水位高于戛舊(二)測(cè)站歷年最低水位約為8m,因此大朝山水庫(kù)對(duì)戛舊(二)站影響嚴(yán)重。
表3 戛舊(二)水文站受水利工程影響情況表
通過(guò)分析,上下游水利工程對(duì)戛舊(二)站徑流影響時(shí)段越短,影響越大;大量泥沙被攔在庫(kù)內(nèi),對(duì)泥沙影響巨大;綜合評(píng)價(jià)為影響嚴(yán)重。使用其水文資料為防洪抗旱、水資源管理、水生態(tài)環(huán)境建設(shè)等服務(wù)時(shí),應(yīng)作還原計(jì)算,重點(diǎn)對(duì)水文資料一致性進(jìn)行分析[8]。