亳清河安子岭以上流域水资源计算分析

2014-12-16李强

山西水利 2014年11期

李强

（运城市水务局，山西运城 044000）

1 概况

亳清河安子岭以上流域属中条山脉，处于中条山南麓深山中，为中低山区，海拔600～1200 m，北高南低，为侵蚀构造地貌。流域山坡较缓，山谷较为宽阔，地貌为森林石山区，下垫面植被覆盖较好，覆盖物主要为天然灌木和野草，水土流失少。

安子岭紧邻皋落水文站，位于垣曲县皋落镇。水文站位于亳清河干流上游，亳清河东支汇流口下游5 km处，流域面积145 km2，1996年设立，为亳清河垣曲水文站上迁而来；垣曲水文站于1961年设立，流域面积555 km2，具有35年实测系列资料，1996年小浪底水库蓄水时上迁。垣曲水文站流域内有2处雨量站，分别为皋落雨量站和古城雨量站。

亳清河安子岭以上流域地处中条山南麓，属暖温带大陆性季风气候，多年平均气温14.1℃，多年平均蒸发量2142.6 mm。

2 降水分析

2.1 降水量计算

评价流域内仅有一个雨量站，具有57年实际观测资料，因此采用皋落雨量站的降水资料可以代表评价流域平均降水量。皋落雨量站1957—1963年缺测或其他原因，资料代表性较差，经分析对比，此段时间采用插补值计算。

由于评价流域位于中条山东部迎风面，下垫面为安山岩石山区，天然植被好，森林灌木丛生，大部分为天然林和天然草坡，地表覆盖度在50%～70%，海拔高度700～1500 m，根据2005年《运城市河川径流水资源评价报告》，中条山东部迎风面（包括垣曲县全境，夏县中条山迎风面，绛县、平陆等县的部分地区）为运城市降水量高值区，并且海拔每上升100 m，年降水量增加16.9 mm，因此本流域降水量较大。

流域降水量的年际变化较大，变差系数Cv值为0.20，最大年降水量1060.0 mm（1958年），最小年降水量379.5 mm（1965年）。

2.2年降水量频率分析

利用上述1956—2012年57年降水量系列进行频率分析，计算结果见表1。

表1 皋落流域年降水量频率分析成果表

3 径流分析

亳清河安子岭以上流域河川径流量，根据区域水文特征、雨量站、水文站分布情况分别通过实测资料、清洪水计算、年径流深等值线及水文计算手册法等多种方法进行计算，经对比分析，确定推荐采用成果，以期为流域水资源规划开发提供可靠的水文数据。

3.1 实测资料法

皋落水文站为汛期站，非汛期根据垣曲水文站历年10月至次年5月退水过程予以插补计算。根据皋落站实测汛期及全年径流资料，采用P—Ⅲ型曲线进行频率分析，结果见表2。

表2 皋落流域17年年径流量计算成果表

考虑到皋落站属于原垣曲水文站流域内的一部分，是垣曲水文站上迁而来，与垣曲水文站的35年资料连接起来作为一个系列资料进行频率分析更能准确反映皋落站流域的实际情况。

垣曲水文站流域平均降水量采用皋落站与古城站的算术平均值，经计算，降水量折算系数为1.0263，面积折算系数为0.2613，综合折算系数为0.2682；折算后皋落水文站1961—1995年年径流量并采用P—Ⅲ型曲线进行频率分析计算，结果表3。

表3 亳清河安子岭以上流域52年年径流量计算成果表

3.2 清洪水分别计算法

亳清河安子岭以上流域清水资源量：清水计算采用皋落水文站多年非汛期实测径流，取其平均值，计算垣曲水文站折算成皋落水文站后35年非汛期径流的平均值作为各月平均值，月平均值79万m3，则年清水资源量为948万m3；取折算后及以退水曲线插补的综合系列资料，计算非汛期的月平均径流量为92万m3，则年清水资源量为1104万m3。如仅取垣曲水文站折算为皋落流域的径流量为清水资源量，由于大流域与小流域的折算容易产生误差，即使方法正确，计算合理也不能完整代表，因此取综合52年系列值相对结合了本流域17年实测资料，比较符合实际情况。

洪水计算分析亳清河安子岭以上流域汛期降水量占年降水量的比例，分割出流域不同保证率汛期降水量，采用山西省水文手册汛期降水量与汛期径流深关系分别求出两流域的汛期洪水径流深，推求出该评价流域不同保证率时的洪水径流量。评价流域不同保证率的清洪水径流量及总径流量见表4。