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水资源评价:13.4.4产流量估算

【摘要】:13.4.4.3高原湖区产流量估算高原湖泊,如云南的滇池,一般是亏水的,即湖面的降水量小于湖面的蒸发量,湖泊本身要消耗其上游的来水。

天然产流量(或天然径流量)是水资源评价的重要内容,其计算方法可用常规的水文分析计算方法,不再赘述。这里着重介绍长江流域特殊地区产流量的计算方法。

13.4.4.1 平原水网区地表径流的估算方法

江苏、浙江、上海平原水网地区,地面低洼,人类活动频繁,河流纵横,流向不定,一般很难找到集水面积比较清晰的单一断面。江苏省水利设计院根据水量平衡原理,通过推算流域总蒸发量、陆面蒸发量,再以扣损的方式推算地表径流,其具体方法为如下。

地表径流量R可通过水量平衡法计算

式中:∑O为计算时段Δt内,多个出口断面总水量;∑I为计算时段Δt内,多个进口断面总水量;ΔV为计算时段Δt内,地表蓄水变量;R为计算时段Δt内,平衡计算区的地表径流量。

图13.8 里下河平原水网地区降水量~余缺径流深相关关系

根据逐年逐月进出水量平衡结果,可点绘年月降水量与相应的余缺径流量的相关图如图13.8。相关线在R等于零处、纵坐标上的截距,代表充分供水条件下的流域蒸发量(图13.8不同于一般的降雨径流关系)。

根据图13.8,总蒸发量扣除水面蒸发量和水稻田蒸散发量,便可求得陆面蒸发总量(指除水稻田水面外的蒸发,即指旱地、草地、荒地、道路、村庄等的陆面蒸发量)。

陆面蒸发也可根据下述经验公式计算

式中:E为月陆面蒸发量;P为月降水量;E为月水面蒸发量;α、β为经验系数,里下河地区α=0.50~1.60,β=0.46~1.40。

地表径流可采用扣损法逐月按下式计算

式中:R为地表径流量;F为全流域面积;F为水面面积;F为水稻田面积;F为陆地面积;E为水稻田耗水量。

按式(13.13)扣损时,要根据供水条件不同而采用不同的数据,例如:当P≥E时,取EF;当P<E时,取PF等。

13.4.4.2 鄱阳湖区、洞庭湖区产流量估算

鄱阳湖区划分为丘陵岗地、水面和河网三部分计算,丘陵岗地的产流根据邻近的三个小河站的径流系数乘计算区的雨量求得。

洞庭湖湖区划分为陆面、水面、水田三部分分别计算。

水面、水田产流量,用降水量减去蒸发求得,即

式中:W水面为水面产水量;P2为湖面年降水量;E为大水体水面蒸发量,一般蒸发器资料乘上折算系数得到;F水面为鄱阳湖水面面积。

洞庭湖区陆面天然产水量W的计算公式为

式中:P为陆面年降水量;E为陆面蒸发量,可采用凯江公式计算;F为陆面面积。

水田旱作期视作陆面处理。

13.4.4.3 高原湖区产流量估算

高原湖泊,如云南的滇池,一般是亏水的,即湖面的降水量小于湖面的蒸发量,湖泊本身要消耗其上游的来水。通常以湖泊的出口控制站(例如滇池的海口站)作为全流域的总控制站来计算产流量,并以此计算全流域的径流深。因而使上游陆面的径流深明显偏小。所以应把湖泊水面与其上游陆面分开计算产流量。上游陆面的径流深计算式为

式中:W为湖泊出口控制站实测径流量;E为湖面蒸发量;P为湖面降水量;f为湖面面积;F为全流域面积(包括湖面在内)。