绥德水文站旱警流量分析确定

绥德水文站旱警流量分析确定

马 锋

榆林水文水资源勘测中心    陕西榆林  719000

[摘要]本文采用大理河绥德水文站1970～2021年共计52年的资料序列，在“三性分析”及现状用水量分析的基础上，运用典型干旱年法、水量叠加法分别计算旱警流量，通过合理性分析最终确定绥德水文站的旱警流量。

[关键词]  大理河；绥德水文站；旱警流量；分析

[中图分类号]P333[文献标识码]B

1河流及站网概况

大理河系无定河一级支流，发源于靖边县中部白于山东延的五台山南侧乔沟湾，东南流经横山县、子洲县、绥德县，在绥德县城下游东北注入无定河。河长170 km，流域面积3906 km2，高差503.3m，比降3.16‰。

大理河站网分布从源头至注入无定河河口主要控制水文分别为：青阳岔水文站、李家河水文站、曹坪水文站、绥德水文站。

绥德水文站建于1959年6月，位于陕西省榆林市绥德县城关镇薛家畔居委会，集水面积3893km2,至河口距离4.4km，是大理河主要控制站，为国家重要水文站。

2旱警流量确定原则

旱警水位(流量)指江河湖库水位持续偏低，流量持续偏少，影响城乡生活、工农业生产及生态坏境等用水安全应该达到采取抗旱措施的水位(流量)。

依据用水类型及方式，选择城乡供水、企业生产、农业灌溉及环境生态等用水需求作为主要分析因子，结合河道特点，确定流量作为主要早警指标。

旱警流量采用城乡供水、企业生产、农业灌溉、环境生态等分析因子的用水总量进行换算确定。

3现状用水量调查和水文资料“三性分析”

3.1分类用水现状调查

根据绥德水文站断面以下沿大理河实地调查，并与绥德县防办、水利局座谈，绥德水文站上下游无大的水利及取水枢纽工程，故不考虑。

3.2径流量资料“三性”分析

1、可靠性分析

绥德水文站为国家重要水文站，水文资料的收集、整理按国家规范执行。自1959年建站以来基本水尺断面和测流断面没有变动和迁移，流量测验中低水采用流速仪测流，高水采用浮标测流，测流手段没有大的调整。经严格审核刊印后资料的可靠性较好。

2、代表性分析

绥德水文站在1970～2021年共计52年的径流系列中包含有丰水期、平水期和枯水期，丰、平、枯水年相间出现，作为径流总体的随机样本能反映出大理河径流的总体分布规律，说明该系列具有较好的代表性。

3、一致性分析

绥德水文站为国家重要水文站，自1959年建站以来基本水尺断面和测流断面没有变动和迁移，流量测验手段没有大的调整；测站以上干支流无大、中型水库拦蓄及调水工程，因此本次研究工作采用大理河绥德水文站1970～2021年共计52年的逐月径流量资料进行径流分析，径流资料可直接采用，无需作还原计算。因此绥德水文站资料系列的一致性较好。

4旱警流量确定

4.1旱警流量预警期

根据陕北地区实际情况，本次旱警流量的预警期设定在3－10月，冬季1—2月、11—12月共4个月不考虑，因此，旱警流量的确定及合理性检查都在预警期内进行。

4.2旱警流量确定

4.2.1典型干旱年法

1、径流系列的确定

采用设计代表年法进行设计年径流计算。通过对大理河绥德水文站实测径流资料的“三性分析”可知，绥德水文站1970～2021年实测径流系列资料的可靠性、一致性、代表性较好，可用以设计年径流的分析计算。

2、设计年径流的计算

根据绥德水文站1970～2021年逐年年径流量资料，利用P-Ⅲ型曲线试线法计算, 选取75%设计频率代表年分别为1993年、2005年、2020年，通过最不利组合月分配最终确定2020年为轻度干旱典型代表年，收集2020年大理河绥德水文站5-7月的各月月均流量，发现全年5-7月连续3月月均流量之和最少，固将其最大值5月作为旱警流量。用此方法确定绥德水文站的预警流量为0.729m³/s。

4.2.2水量叠加法

1、下游区间河段调查用水量分析

对绥德水文站断面以下用水情况的实地调研及榆林市绥德防办、水资源局提供的各县用水数据，大理河在绥德水文站下游约4.4km处汇入无定河，绥德水文站下游至汇入口无大的水利及取水枢纽工程。

2、需水量预测

需水量预测：绥德水文站下游无城镇生活及工农业取水，所以需水量预测不予考虑。

3、河道生态流量

采用实测系列水文资料大体上反映了断面上游现状开发利用情况下的用水水平，所以基本上依此预留河道生态流量。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。因此，有环境生态用水的需求。

计算方法：选取断面多年平均流量10%～20%作为生态需水量。

大理河绥德水文站断面多年平均流量（1970-2021年）为3.95m3/s，按10%-20%计算，生态流量在0.395 -0.790m3/s之间。北方河流一般取小值10%，计算得生态流量为0.395m3/s。

4、叠加法确认旱警流量

依据不同保证率计算的径流过程，进行供需平衡分析。按照预测分析，绥德水文站下游居民生活需水、工业生产用水，灌溉需水均不予以计算，只考虑下游河道水面蒸发，因此，绥德水文站的旱警流量即为蒸发所需水量与河道生态流量之和。蒸发所需水量为0.050 m

3/s，河道生态流量为0.395 m3/s，水量叠加法所得绥德水文站的旱警流量为0.445m3/s。

5合理性分析

5.1 用年最小月平均流量检验

对典型干旱年法统计分析，52年间共出现23次月平均流量低于0.729m3/s，旱警流量出现频率为44.2%，重现期约为2.3年1遇，不符合实际情况，成果不太合理，舍弃该方法计算结果。

5.2 用历史干旱年月平均流量检验

1、用月平均流量低于旱警流量分析。

用绥德水文站 (1970-2021共52年)月平均流量表，统计（3－10月）月平均流量小于旱警流量0.445m3/s的出现的次数分别为5月份出现3次, 6月份出现6次,旱警流量最大可能出现的月份为6月,占历年总数的13.95%，绥德水文站 (1970-2021共52年)月平均流量（3－10月）小于旱警流量的年份共出现11年,重现期为4-5年一遇,认为确定成果基本合理。

2、用年最小月平均流量低于旱警流量分析

统计1970—2021年52年有11年最小流量小于旱警流量，占统计年的19.27%，约为5年一遇；经与榆林市干旱灾害调查报告分析，从1993年春旱、夏旱；1995年4月至6月28月榆林地区持续干旱七十多天；1997以来连续3年遭受严重旱灾；2000年3月下旬至6月出现严重旱灾，与旱警流量分析基本一致，符合实际情况，确定成果基本合理。

6结束语

经综合对照合理性分析，绥德站旱警流量确定为0.445m3/s。

旱警流量的监测是水旱灾害防御工作的一部分。通过实时监测和分析流量数据，可以及时发现干旱的迹象，从而采取相应的防御措施，如调整水资源管理策略、加强灌溉系统的维护等，以减轻干旱对农业生产和居民生活的影响。因此，绥德水文站旱警流量的确认为大理河及下游旱情预警和抗旱调度提供重要依据，对于保障水资源的安全和合理利用具有重要意义‌。

参考文献

[1]国家防汛抗旱指挥部办公室，国家防办旱警水位(流量)确定办法[R].2011。

[2]中华人民共和国水利部，水利水电工程水文计算规范[RJ.SL278-2020

[3]陕西省质量技术监督局，陕西省地方标准《行业用水定额》[S1.DB61/T943-2020