径流还原计算优化方案

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：6.水库蒸发渗漏损失量水库蒸发损失量属于产流下垫面条件变化对河川径流的影响，不必进行还原计算。

2.2.1.1　径流还原计算的原理

根据多年水文观测资料，应用数理统计方法，推求设计年径流和其他有关数据，一直是水文分析与计算工作的主要方法。这种方法的基本要求是:水文统计样本要具有某种相同的基础，具有可比性。即所运用的资料系列要具有一致性和代表性，也就是说，在所研究的年代内，水文情势不受或极少受人为的干扰，其所取得的资料系列要基本上反映天然状况。

实际情况是:随着人口的增长、经济的发展，人类影响自然界的能力和影响的程度越来越大。就我国而言，自新中国成立以来，由于开垦农田，砍伐森林，实施水土保持，大规模兴修水利，大量引水、提水灌溉农田，以及满足城市、工矿企业用水的需要，所以流域下垫面条件与江河水文情势逐年发生改变，严重影响到自然界水分循环的强度与循环路径，影响径流的形成过程。由于这种影响逐年增大、情况不一，所以各年实测的水文资料是在不同基础条件下取得的，资料系列之间缺乏一致性，因而这些资料在原则上不能直接应用数理统计方法进行分析，必须采取适当方法，消除人类活动对水文资料所带来的影响，以求得资料系列之间的一致性与可比性。

所谓还原计算，就是消除人为的影响，将资料系列回归到“天然状态”的一种处理方法。但在具体计算时，首先要明确还原计算的时序方向。长江流域规划办公室水文局有关专家，在总结国内水资源研究成果的基础上，归纳为“向后还原”“向前还原”“向中看”等三种方式。其中“向后还原”是指将还原的基础统一到过去的某一个不受(或极少受)人为影响的年代，其后各年的观测值均以此为标准进行修正，常用来对历史已建工程设计的复核;“向前还原”则是将还原基准统一到现状，历年资料均以现状为准向前还原，常用来新建工程规模的确定;“向中看”的方式是指:在观测年份系列中间选取某一年作为“还原”的基准，在此以前的各年作“向前还原”，在此以后的各年作“向后还原”。

2.2.1.2　径流还原计算的内容与方法

根据径流还原计算的基本要求，原则上各种人类活动对径流的影响都要加以消除。所以还原计算涉及的内容很广泛，也很复杂，归纳起来主要有:研究区域内灌溉净耗水量;研究区域内蓄水工程的蓄水变量与渗漏量;研究区域内引入、引出的水量和分洪决口的水量;研究区域内因水面变化而引起蒸发量的变化量;研究区域内工业和城市生活用水净耗水量等。

还原计算时段内天然年径流量的计算公式为

式中:W天然为还原后的天然径流量;W实测为水文站实测径流量;W农灌为农业灌溉耗损量;W工业为工业用水耗损量;W城镇生活为城镇生活用水耗损量;W引水为跨流域(或跨区间)引水量，引出为正，引入为负;W分洪为河道分洪决口水量，分出为正，分入为负;W库蓄为大中型水库蓄水变量，增加为正，减少为负。

1.灌溉耗损量

灌溉耗损量是指农田、林果、草场引水灌溉过程中，因蒸发消耗和渗漏损失而不能回归到河流的水量。灌溉耗损量大，是还原计算的重点项目，应结合水资源开发利用调查工作，查清渠道引水口、退水口的位置和灌区分布范围，收集渠道引水量、退水量、灌溉制度、实灌面积、实灌定额、渠系有效利用系数、灌溉回归系数等资料，根据资料条件采用不同方法进行估算，提出年还原量和年还原过程。理论上讲，农业灌溉还原水量为渠首取水量与回归(入河)水量之差;缺乏回归系数资料时，可将净灌溉水量近似作为还原水量。

2.工业和城镇生活耗损量

该项耗损量包括用户消耗水量和输排水损失量，为取水量与入河废污水量之差。可以根据工矿企业和生活区的水平衡测试、废污水排放量监测和典型调查等有关资料，分析确定耗损率，乘以地表水取水量推求耗损水量。工业和城镇生活的耗水量较小且年内变化不大，可按年计算还原水量，然后平均分配到各月。

3.跨流域(或跨区间)引水量

跨流域引水量一般应根据实测流量资料逐年逐月进行统计，引出水量全部作为正值还原水量，引入水量只将利用后的回归水量作为负值还原量。跨区间引水量是指引水口在测站断面以上、用水区在断面以下的情况，应将渠首引水量全部作为正值还原水量。

4.河道分洪决口水量

在发生大水年份，河道分洪决口水量可根据上、下游站和分洪口门的实测流量资料，以及蓄滞洪区水位、水位容积曲线和洪水调查等资料，用水量平衡法进行估算。

5.水库蓄水变量

水库蓄水变量计算采用时段结束时的水库容积量减去时段开始时的水库容积量，增加为正，减少为负。

6.水库蒸发渗漏损失量

水库蒸发损失量属于产流下垫面条件变化对河川径流的影响，不必进行还原计算。水库渗漏量一般不大，仍可回归到下游断面上，只对个别渗漏量大的选用水库站进行还原计算。

7.其他

农村生活用水面广量小，且多为地下水，对测站径流影响较小，一般可以不做还原计算。