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碌曲县旱限流量确定分析

2012-09-25黄晓明

陕西水利 2012年6期
关键词:洮河水文站河段

黄晓明

(甘肃省临洮水文水资源勘测局 甘肃 临洮 730500)

多年来,甘肃作为一个缺水的干旱省份,抗旱决策主要依赖于人工掌握旱情、分析库塘蓄水、实时降雨、人饮困难、农业灾情等信息,忽略了水文要素在水生态威胁、干旱预警响应、决策指挥等方面的重要作用,以致决策的信息不够准确、科学性不够强。

旱限流量是确定江河湖库干旱预警等级的重要指标,是启动抗旱应急响应级别的重要依据和做好抗旱指挥调度的重要基础,是以增加因旱造成水生态威胁、干旱预警和启动响应的指标,为力保城乡生活生产用水需求,兼顾生态用水,维护人水和谐,提升干旱管理、抗旱指挥决策的科技水平提供新的依据。

1 基本情况

碌曲县位于东经 101°35′36″~102°58′15″,北纬 33°58′21″~34°48′48″的甘、青、川三省交界,青藏高原东部,甘肃省西南部,全县总面积5298.6km2,全县总人口3万人。境内大部分地区海拔为2900m~4287m,年均气温为2.3℃,全日照时数为2222.1h~2351.8 h,日照百分率为50%~53%,太阳年总辐射较强,总辐射值理论值为51983.9 J/cm,相对无霜期15天。最大直线距离东西长126 km,南北宽93 km,地势西高东低,由盆地和山地两大地形组成,平均海拔3500m左右,属青藏高原气候带高原湿润气候区。冬长无夏,春秋短促,高寒阴湿,年均气温2.3℃,无绝对无霜期,年降水量633mm~782mm,年太阳总辐射量 51983.9J/cm2,年总日照时数2357.8h,灾害性天气频繁。洮河贯穿整个县城,境内水量充沛。

表1 碌曲河段逐月各类用水情况统计 (单位:m3/s)

碌曲县所在的甘南草原是黄河上游重要水源补给区,具有特殊的生态保护功能。洮河是黄河上游第二大支流(仅次于湟水),洮河上游水源的好坏直接关系到洮河下游乃至黄河流域的生态平衡,有着十分重要的作用,因此通过对该县的旱限流量的分析确定也是对黄河上游水量增减变化的一项指标的反映。

2 旱限指标参数量化分析原则

按照旱限流量确定办法,各地工业用水量、农业用水量、生活用水量的计算,是依据我省各类用水定额进行量化计算的。河道生态需水量的计算选用了三种计算方法:

(1)选取断面多年平均流量的10%~20%作为生态需水量;

(2)取P=90%枯水典型年连续最枯7 d的平均流量;

(3)取逐年最小月平均流量的90%保证率的流量。

为提高所得流量数据的准确性,规定任选以上两种方法计算得到的最小值作为该断面的河道生态需水流量。

3 资料选用

碌曲县旱限流量的分析确定主要选用洮河上游碌曲水文站实测流量资料来分析,该站自1980年建站以来资料连续真实可靠。因此对碌曲水文站旱限流量的确定就是对碌曲县的旱限流量做了确定。本文中碌曲县实际城乡生活用水数据资料由碌曲自来水厂提供(2001-2011年)。

4 碌曲水文站旱限流量的确定

4.1 测站概况

碌曲水文站是洮河上游的主要控制站,位于碌曲县玛艾乡桥头,离县城约2.5km,位于东经 102°28′北纬 34°36′。测站以上集水面积 5043 km2,距河口距离529km,下游流入黄河。河流测验河段顺直狭窄,上下断面间距100m,两岸由块石和砂卵石组成,河床系小卵石组成,冲淤变化不大,断面控制良好,河内设有基本水尺断面兼流速仪、浮标测流断面,断面上游105m处有兰郎公路(213国道)大桥一座,洪水期由于桥孔击流水急浪高,有时形成旋涡,对测验有影响,但流速与面积关系有互补性,对水位流量关系曲线影响不大。水面宽变幅在32.2m~45.7m之间。该站实测最大流量239m3/s,最小流量6.6m3/s。

该站主要作用是掌握和获取洮河上游水文要素多年变化资料值,为国民经济建设和开发洮河上游水资源长期存储资料。为碌曲县各乡镇的农业灌溉及抗旱防汛提供水情资料,并且向中央防汛抗旱总指挥部、黄河上游水利委员会水文局、甘肃省水文局、黄河上中游水量调度办公室提供水情拍报。为下游小型水库的安全运行、城市供水、及水资源保护提供科学决策依据。为当地水行政主管部门提供水资源信息服务。

4.2 用水需求

碌曲县地处甘南草原经济以畜牧业为支柱产业,全县草场植被覆盖率95%,无农业用水和工业用水。

4.2.1 生活用水

洮河穿越碌曲县城区,有城乡人口约3万人,河段主要为生活取水。现建有自来水厂一座,位于碌曲水文站下游约1km处。

4.2.2 生态环境用水

生态环境用水是指为维护生态环境不再进一步恶化并逐渐改善所需要消耗的地表水和地下水资源总量,是为维系和保护河流的最基本环境生态功能不受破坏,为保持河段水体一定的稀释能力,保持水体的一定自净能力。对于河段基本的污染净化功能的维持。要求每年的各个时期都要有相应的水量保证。

4.3 指标选择

由于洮河流经碌曲全县,干旱影响分析主要选取该河段多年月均流量和历年最小流量,计算其是否满足生活用水需求。按旱限指标参数量化分析原则计算生态需水流量。

4.4 指标的确定

在碌曲水文站下游20 km的河段内,有1个取水口,主要用于碌曲县城区周边生活用水需求,因此以生活用水最大流量和生态环境用水二水量之和作为旱限流量计算指标。4.4.1城市生活用水指标确定

碌曲水文站下游20km的河段内,有1个取水口主要用于碌曲县城区周边生活用水需求即(碌曲县自来水公司取水井口),据碌曲县(2001-2011)城乡生活用水量统计调查分析得出最大月取水量为1.69m3(即流量为0.007m3/s)。

4.4.2 生态环境用水指标确定

生态需水流量:经由建站以来资料计算断面多年平均流量的20%的流量(6.12 m3/s)和逐年最小月平均流量的90%保证率的流量(10.4m3/s),选取其最小值作为该断面的河道生态需水流量,因此最小生态需水流量为6.12 m3/s。

4.4.3 旱限流量指标计算确定

由于近年来碌曲县城年取水总量有逐年增加趋势,综合上述分析计算,碌曲水文站河段最小需水流量

Q旱限=Q城乡生活+Q生态=6.12+0.007=6.13m3/s

通过以上综合分析计算,根据旱限流量确定办法,最终确定6.13 m3/s为碌曲水文站观测断面旱限流量。各类用水情况见表1。

4.5 合理性分析

碌曲水文站自1980年有实测资料以来,32年观测资料中没出现过低于6.13 m3/s的流量,河段来水能满足城乡生活、生态环境等用水需求,结合当前实际情况,分析成果基本合理。

5 结论

经分析论证得出流量为6.13 m3/s的断面旱限流量能满足碌曲县城乡生活、生态环境等用水需求。但旱限流量受河道演变影响较大,同时,随社会经济发展变化,用水需求也将发生变化,旱限流量也应根据实际需求发生变化。陕西水利

[1]凡炳文牟燕红邱文均.洮河流域径流时间序列一致性及变异研究 [J].水文,2008,28(3):70-73.

[2]畅俊杰,高学军,赵昌瑞.洮河流域径流演变趋势分析[J].甘肃水利水电技术,2003,39:(3).

[3]殷福才,王在高,梁虹;枯水研究进展[J];水科学进展;2004年02期

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