葉人源，何 鳳

（中國電建集團(tuán)貴陽勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，貴州 貴陽 550081）

0 引言

水文徑流資料是進(jìn)行水文預(yù)報(bào)、水文水利計(jì)算和維持生態(tài)環(huán)境良性發(fā)展的重要依據(jù)［1］。由于人類活動(dòng)因素的影響，水文測(cè)站的實(shí)測(cè)徑流已不能代表天然徑流的實(shí)際情況，要想得到水文站的天然徑流，必須進(jìn)行還原計(jì)算［2］。

偏巖河是烏江中游左岸一級(jí)支流，木孔水文站位于偏巖河中游，受上游人類活動(dòng)的影響，木孔水文站實(shí)測(cè)徑流資料小于天然徑流。本文通過分析上游城鎮(zhèn)及農(nóng)村生活用水、農(nóng)田灌溉用水、電廠取水對(duì)木孔水文站徑流的影響，采用逐項(xiàng)分析法對(duì)木孔水文站的實(shí)測(cè)徑流資料進(jìn)行還原計(jì)算［3-4］，以期對(duì)偏巖河流域水資源開發(fā)利用提供參考。

1 流域和測(cè)站概況

1.1 域概況

偏巖河位于貴州省金沙、遵義兩縣交界處，發(fā)源于貴州省金沙縣桂花鄉(xiāng)的菖蒲塘，流向東南，于遵義縣三合鎮(zhèn)兩河口匯入烏江，全流域集水面積2243 km2，主河道長140km，主河道平均坡降為3‰，多年平均徑流量為9.39 m3。河源至西洛河口為上游，西洛河口至牛欄河口為中游，牛欄河口以下為下游。該河水系發(fā)育，呈樹枝狀分布，有一級(jí)支流15條，其中流域面積在100km2以上的一級(jí)支流有底水河、樂民河、西洛河、龍?zhí)梁印⒒┖印?/p>

1.2 站情況

木孔水文站于1983年設(shè)立，由原下游石?？谒恼旧线w，是長江流域?yàn)踅狄患?jí)支流偏巖河控制站，是省級(jí)重要水文站。該站位于金沙縣木孔鄉(xiāng)新江村，控制集水面積999km2，測(cè)站高程約為720m，現(xiàn)有1984～2017年的水位、流量等觀測(cè)資料。

石?？谒恼疚挥诮鹕晨h官田鄉(xiāng)的偏巖河下游河段，于1956年1月設(shè)立，為基本水文站，控制集水面積2182km2。測(cè)驗(yàn)河段內(nèi)無彎道、急灘，河床較穩(wěn)定。因受烏江渡水電站水庫蓄水影響，石?？谒恼居?979年撤銷，共具有1957～1978年的水位、流量等觀測(cè)資料。

2 木孔水文站資料插補(bǔ)延長

2.1 孔水文站1979～1983資料插補(bǔ)延長

木孔水文站有1984～2017年共計(jì)34年的徑流系列資料，石牛口水文站有1957～1978年共計(jì)22年的徑流資料系列。為提升木孔水文站水文資料的代表性，采用下游的石?？谒恼玖髁抠Y料對(duì)其進(jìn)行展延。由于石?？谒恼緝H有1957～1978年的實(shí)測(cè)徑流資料，直接用其對(duì)木孔水文站資料延長后仍然缺少1979～1983年5年的資料，故還需要通過其他鄰近水文站資料進(jìn)行插補(bǔ)延長。經(jīng)分析，木孔水文站1984年5月～2009年4月共計(jì)25年的水文資料與鄰近烏江支流湘江上的湘江水文站1984年5月～2009年4月共計(jì)25年的水文資料相關(guān)性好，具有線性相關(guān)關(guān)系，故通過收集到的湘江水文站資料對(duì)木孔站缺測(cè)的1979～1983年共5年的流量資料進(jìn)行插補(bǔ)延長，兩站年流量相關(guān)關(guān)系如圖1所示，其一元線性相關(guān)性方程式為Y=1.21 +1.52 R2=0.665

2.2 孔水文站1957～1978年資料延長

經(jīng)分析，木孔水文站以上流域面雨量為997.5 mm，石?？谒恼疽陨狭饔蛎嬗炅繛?92.4mm，兩站面雨量基本一致，所以石?？谡玖髁抠Y料可應(yīng)用于木孔水文站。將石?？谒恼?957～1978年的流量資料按面積比的修正系數(shù)（K=0.458）修正后，組成木孔水文站1957～2017年的流量系列資料。

3 木孔水文站資料還原［5-6］

木孔水文站位于偏巖河干流中游，測(cè)站以上流域內(nèi)有金沙縣縣城、安底、泮水等人口較為密集的地區(qū)，還有黔北發(fā)電廠等用水大戶，且流域農(nóng)田灌溉工程較多，用水對(duì)徑流過程有一定的影響。

3.1 城鎮(zhèn)綜合及農(nóng)村人畜飲水耗水計(jì)算

木孔水文站以上流域2017年城鎮(zhèn)居民人口為14.09萬人、農(nóng)村人口為24.52萬人，城鎮(zhèn)化率為36.5%。2017年，該流域城鎮(zhèn)居民綜合用水量為185m3／（人·a），農(nóng)村人口綜合生活用水量約為23m3／（人·a），計(jì)算出年總用水量為3171萬m3。1957年，木孔水文站以上流域內(nèi)城鎮(zhèn)人口為6.03萬人，農(nóng)村人口為17.2萬人，城鎮(zhèn)居民綜合用水量按95m3／（人·a）計(jì)算，農(nóng)村居民綜合用水量按15.5 m3／（人·a）計(jì)算，計(jì)算出總用水量為839萬m3。1957～2017年，木孔水文站以上流域城鎮(zhèn)及農(nóng)村綜合用水量為839～3171萬m3。城鎮(zhèn)用水耗水量按用水量的20%計(jì)，農(nóng)村用水耗水量按用水量的90%計(jì)，由此計(jì)算出該流域1957～2017年城鎮(zhèn)及農(nóng)村耗水量為355～1029萬m3。

3.2 黔北發(fā)電廠用水耗水計(jì)算

黔北發(fā)電廠和茶園發(fā)電廠是偏巖河上2個(gè)直接從干流中取水的用水大戶，需分析其取用水對(duì)徑流資料的影響。

黔北發(fā)電廠位于貴州省金沙縣城東北約3km處，屬大型坑口電站，有4×125MW機(jī)組和4×300 MW機(jī) 組，4×125MW機(jī) 組 從 偏 巖 河 取 水，4×300 MW機(jī)組分別從偏巖河和小洋溪水庫取水。4×125 MW機(jī)組工程于1997年4月18日正式開工，1＃機(jī)組 于1998年10月31日 移 交 生 產(chǎn)，2＃、3＃機(jī) 組 于1999年投產(chǎn)，4＃機(jī)組于2000年1月16日投產(chǎn)。4×300MW機(jī)組工程于2001年11月25日正式開工建設(shè)，1＃機(jī) 組于2003年3月5日開始投產(chǎn)發(fā)電，2004年9月29日全部工程完工。

茶園電廠（黔北發(fā)電廠“上大壓小”異地新建一期工程）位于金沙縣茶園鄉(xiāng)三和村中壩，于2016年正式運(yùn)行?，F(xiàn)有一期2×600MW機(jī)組，分別從偏巖河桂花河段及勝天水庫取水，偏巖河取水量為895萬m3，勝天水庫取水量為404萬m3，年總?cè)∷繛?299萬m3。

對(duì)黔北電廠和茶園電廠的還原計(jì)算是從偏巖河取水量扣減退水量后的耗水量加上小洋溪水庫和勝天水庫的二次調(diào)節(jié)后扣減退水量后的耗水量。經(jīng)計(jì)算，1998～2017年，電廠總?cè)∷繛?70.3～3127.1萬m3，總退水量為61.1～1288.5萬m3，總耗水量為109.2～2355.4萬m3。

3.3農(nóng)田灌溉用水耗水計(jì)算

經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，木孔水文站以上流域內(nèi)2017年實(shí)際灌溉面積為10.18萬畝（水田4.83萬畝、旱地5.35萬畝），農(nóng)田灌溉耗水只考慮水田耗水。根據(jù)調(diào)查，2017年灌溉水利用系數(shù)采用0.45。若各年灌溉水利用系數(shù)按年均降低率0.2%計(jì)算，1957年灌溉水利用系數(shù)為0.40。1957年，渠控實(shí)際灌溉面積為13796畝，水田夏季種植水稻，冬季復(fù)種油菜。根據(jù)調(diào)查，當(dāng)?shù)赜筒藘H水田復(fù)種地有灌水習(xí)慣，旱地復(fù)種地未進(jìn)行灌溉，水田復(fù)種指數(shù)約為1.2。

在計(jì)算灌溉用水量時(shí)，沒有整改的水稻灌溉制度為“淺、深、淺”模式，2014年后的水稻灌溉制度為“薄、淺、濕、曬”模式；灌溉定額根據(jù)金沙氣象站降水量、水面蒸發(fā)量等資料確定。采用“淺、深、淺”模式計(jì)算出水稻多年平均灌溉定額為322m3／畝，P=80%的灌溉定額為351m3／畝；采用“薄、淺、濕、曬”模式計(jì)算出水稻多年平均灌溉定額為280m3／畝，P=80%的灌溉定額為319m3／畝。油菜多年平均灌溉定額57.2m3／畝，P=80%的灌溉定額為64.7m3／畝。經(jīng)計(jì)算，該流域1957～2017年農(nóng)田灌溉供水量為1125～3823萬m3，灌溉耗水量為743～2524萬m3。

4 還原結(jié)果合理性分析

4.1 計(jì)算結(jié)果

木孔水文站以上流域徑流還原計(jì)算結(jié)果如表1所示。

4.2 果分析

由表1可知，木孔水文站徑流資料還原后，年平均流量為13.153／s，比還原前增加0.943／s，折算增加徑流深29.8 m，站址處天然徑流深為415.2 m，與等值線圖相吻合。徑流資料還原后，年徑流統(tǒng)計(jì)參數(shù)Cv不變，枯水期（11月～次年4月）和最小月的Cv均略顯偏小。由此可見，人類活動(dòng)影響致使樣本系列離散程序加大，符合流域?qū)嶋H情況。另外，還原前，木孔水文站最小月平均徑流量為3.433／s，還原后最小月平均徑流量為3.833／s，增量為0.403／s，符合流域?qū)嶋H情況。

5 結(jié)語

木孔水文站以上流域受人類活動(dòng)影響較大，必須對(duì)木孔水文站測(cè)站斷面以上的徑流資料進(jìn)行還原，才能作為水資源開發(fā)利用的依據(jù)。木孔水文站徑流資料還原采用分項(xiàng)還原法，通過實(shí)際調(diào)查、收集大量資料，逐一分析計(jì)算了各項(xiàng)影響木孔水文站徑流的耗水量，得到了天然情況的徑流。還原后的徑流資料可以廣泛應(yīng)用于工程水文計(jì)算中。