馮思宏 寧德林 潘明昌
云南省水文水資源局玉溪分局,云南玉溪 653100
在分析的8個(gè)國家基本水文站中,大河控制站有2個(gè),區(qū)域代表站有5個(gè),徑流試驗(yàn)站1個(gè)。各水文站徑流區(qū)內(nèi)水庫、電站、堰閘眾多。影響因素主要是受變動回水和閘壩開關(guān)混合影響;上游大中型水庫調(diào)水影響;水文站以上流域新建水庫調(diào)節(jié)作用改變河道徑流特性影響等。
(1) 測站受涉水工程影響程度可分3個(gè)等級:輕微影響、中等影響、嚴(yán)重影響。其影響程度應(yīng)由水文資料的一致性受到破壞的程度來決定。
(2) 測站月、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;改變在10%~50%之間,為中度影響;改變大于50%,為嚴(yán)重影響。
(3) 水文站測驗(yàn)斷面受涉水工程影響導(dǎo)致水位流量關(guān)系等水文特性發(fā)生改變小于10%,為輕微影響;改變在10%~50%之間,為中度影響;改變大于50%,為嚴(yán)重影響。
(4) 采用涉水工程建設(shè)、運(yùn)行前測站的長系列資料計(jì)算出多年平均的月、年徑流量、輸沙量,采用涉水工程建設(shè)、運(yùn)行后至2016年度測站的長系列資料計(jì)算出多年平均月、年徑流量、輸沙量,改變量計(jì)算式如下:
改變量 (%)=(后者-前者)/ 前者×100
(5) 對于涉水工程建設(shè)、運(yùn)行后資料系列比較短,按多年平均值評價(jià)無代表性的測站,可選工程運(yùn)行后某一年與工程建設(shè)前月年降水量相當(dāng)?shù)哪攴?,用該兩年的月、年徑流量進(jìn)行比較評價(jià)。
他谷站上游有冒水洞電站及下游臘莊電站,冒水洞電站于1988年建成,臘莊電站于1992年建成。統(tǒng)計(jì)1959年至1988年多年平均流量為34.1m3/s,1989年至2016年多年平均流量為27.8m3/s。根據(jù)公式 (1) 得T=-18.5%。
統(tǒng)計(jì)1959年至1992年多年平均流量為32.9m3/s,1993年至2016年多年平均流量為28.4m3/s。根據(jù)公式 (1) 得T=-13.7%,由此判斷影響為中等影響。
他谷站1992年以前水位流量關(guān)系曲線為單一線,控制良好。1992年臘莊電站蓄水后受回水影響嚴(yán)重,無法定線,整編一直采用改正系數(shù)法推流,為嚴(yán)重影響。
喜舊溪流域1986年流域平均年降水量為1238.2mm,1995年流域平均年降水量為1242.1mm,兩者差距不大??梢杂眠@兩年的月年徑流資料來對比分析。
他谷站1986年、1995年各月徑流對比分析見表1。
表1 他谷站1986年、1995年各月徑流對比分析 (m3/s)
由表1可知,他谷站年平均流量改變量-8.5%,說明他谷站為輕微影響。
西橋站上游有西橋閘及下游古寧大壩,西橋閘于1981年建成,古寧大壩于1988年建成。統(tǒng)計(jì)1953年至1980年多年平均流量為35.5m3/s,1981年至2016年多年平均流量為29.4m3/s。根據(jù)公式(1) 得T=-17.2%。
統(tǒng)計(jì)1953年至1987年多年平均流量為34.4m3/s,1988年至2016年多年平均流量為29.1m3/s。根據(jù)公式 (1) 得T=-15.4%,由此判斷影響為中等影響。
西橋站1988年以前水位流量關(guān)系曲線為單一線,控制良好。1989年古寧大壩蓄水后受回水影響嚴(yán)重,無法定線,整編一直采用改正系數(shù)法推流,水位流量關(guān)系曲線改變較大。為嚴(yán)重影響。
西橋站從1957年開始有降雨觀測資料,但是直至1964年以后流域內(nèi)基本雨量站數(shù)量逐步穩(wěn)定。1985年南盤江西橋站以上流域面雨量為1067.1mm,1994年流域面雨量為1067.3mm,面雨量相差微弱,因此采用這兩年的月徑流資料進(jìn)行對比分析。西橋站1985年、1994年各月徑流對比分析見表2。
表2 西橋站1985年、1994年各月徑流對比分析 (m3/s)
由表2可知,西橋站年平均流量改變量10.7%,說明西橋站為中等影響。
黃梨樹站上游主要受2013年建成的德澤水庫蓄水影響,黃梨樹站1976年至2012年多年平均流量為78.8m3/s,滇中調(diào)水設(shè)計(jì)引水流量為23.4m3/s,占年徑流的30%,為中度影響。2013年至2016年平均流量為58.1m3/s,從另外一個(gè)角度驗(yàn)證引水量為20.7m3/s。
由于德澤水庫于2013年建成,水庫建成后資料較短,因此采用流域降水資料相近的年份對比分析。牛欄江流域2008年流域平均年降水量為1022.7mm,2014年流域平均年降水量為1038mm,兩者差距不大(按基本雨量站計(jì)算流域面雨量)??梢杂眠@兩年的月年徑流資料來對比分析。
黃梨樹站2008年、2014年各月徑流對比分析見表3。
表3 黃梨樹站2008年、2014年各月徑流對比分析表( m3/s)
由表3可知,年平均流量改變量26%,說明黃梨樹站為中等影響。
南盤江沾益站以上流域內(nèi)有花山、白浪兩座中型水庫,水庫于1959年建成,沾益站自1967年后才有連續(xù)的徑流觀測資料。沾益站主要受東風(fēng)閘、豐收閘影響。2003年來尤其嚴(yán)重,沾益站1967年至2003年年平均流量為5.61m3/s,2004年至2016年年平均流量為4.85m3/s。根據(jù)公式 (1) 得T=-13.5%,由此判斷影響為中等影響。
采用流域降水資料相近的年份對比分析徑流。南盤江沾益站以上流域1996年流域平均年降水量為833.2mm,2012年流域平均年降水量為836.4mm,兩者差距不大。
沾益站1996年、2012年各月徑流對比分析見表4。
表4 沾益站1996年、2012年各月徑流對比分析表( m3/s)
由表4可知,年平均流量改變量50%,說明沾益站為中等影響。
發(fā)蒙站徑流主要受2009年建成的云鵬電站、鳳凰谷電站影響。云鵬電站在發(fā)蒙站上游500m處,頻繁開關(guān)閘是影響發(fā)蒙站徑流的主要因素。鳳凰谷電站在發(fā)蒙站下游20km處,變動回水也是影響發(fā)蒙站徑流的主要因素,發(fā)蒙站綜合影響因素是變動回水和閘門開關(guān)混合影響,這樣就使得發(fā)蒙站水位流量關(guān)系變得復(fù)雜起來。
統(tǒng)計(jì)1988年至2008年多年平均流量為221m3/s,2009年至2016年多年平均流量為149m3/s。
經(jīng)計(jì)算得出,發(fā)蒙站年平均流量改變量-32.6%,說明發(fā)蒙站為中等影響。
鑒于電站建站時(shí)間不長,因此,采用流域降水資料相近的年份對比分析。南盤江流域2006年流域平均年降水量為868.7mm,2010年流域平均年降水量為855.5mm,兩者差距不大。可以用這兩年的月年徑流資料來對比分析。
發(fā)蒙站2006年、2010年各月徑流對比分析見表5。
表5 發(fā)蒙站2006年、2010年各月徑流對比分析 (m3/s)
由表5可知,年平均流量改變量-47.2%,說明發(fā)蒙站為中等影響。
榕峰站設(shè)立于1956年,流域內(nèi)有偏橋、新屯、東屯、錢屯、羊過水等水庫,其中羊過水水庫修建于2008年,其他水庫修建于1958、1959年。其他水庫修建較早,本次僅分析羊過水水庫對榕峰站的影響。
統(tǒng)計(jì)1956年至2007年多年平均流量為6.76m3/s,2008年至2016年多年平均流量為4.74m3/s。根據(jù)公式 (1) 得T=-30.0%。
榕峰站年平均流量改變量-30.0%,說明榕峰站站為中等影響。
鑒于羊過水水庫建站時(shí)間不長,用年平均流量資料缺乏代表性,因此,采用流域降水資料相近的年份對比分析。北盤江榕峰站流域1995年流域平均年降水量為1108.2mm,2016年流域平均年降水量為1111mm,兩者差距不大??梢杂眠@兩年的月年徑流資料來對比分析。
年平均流量改變量-50.0%,說明榕峰站為嚴(yán)重影響。
響水河、石壩水庫在塊澤河源頭,控制徑流面積僅占流域面積的33%。石壩水庫修建于1954年,響水河水庫修建于1958年,河邊站設(shè)立于1958年。河邊站多年來用臨時(shí)曲線法推流。因此綜合評價(jià)河邊站影響為輕微。
面店站設(shè)立于1976年,流域面積14.5km2,為暴雨徑流試驗(yàn)站。流域內(nèi)有雨里坡等幾座小壩塘(小壩塘修建于1981年),有時(shí)候會放水導(dǎo)致個(gè)別洪水過程和暴雨不配套,由于水庫庫容較小對流域月年徑流量影響輕微。
水文站受水利工程影響評價(jià)根據(jù)技術(shù)路線可以選擇幾種方法,不同方法分析的結(jié)果有時(shí)不一樣,一般選擇后果較為嚴(yán)重的那一種,見表6。
表6 各站影響分析成果
根據(jù)表6可知:他谷、沾益、西橋、發(fā)蒙4站受水利工程影響分析成果為嚴(yán)重;黃梨樹、榕峰2站受水利工程影響分析成果為中等;河邊、面店2站受水利工程影響分析成果為輕微。此成果與實(shí)際情況相符。
本文根據(jù)《水文站網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則》 SL—2013的技術(shù)要求,對選取的8個(gè)國家基本水文站受水利工程影響程度做出分析評價(jià),為當(dāng)?shù)卣揪W(wǎng)功能評價(jià)及站網(wǎng)調(diào)整規(guī)劃提供基礎(chǔ)資料。
[1] 水文站網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則,SL34—2013 [S]. 中國水利水電出版社.