月河長槍鋪水文站旱警流量確定分析

楊 飛

（陜西省安康水文水資源局 陜西 安康 725000）

1 月河長槍鋪水文站概況

長槍鋪站建于1959年12月，位于陜西省安康市漢濱區(qū)建民鎮(zhèn)陳家山村，東經(jīng)108°57′，北緯32°41′，集水面積2814km2，至河口距離9.9km，是月河干流的重要控制站之一。長槍鋪站基本斷面在1965年1月1日因月河裁彎取直工程影響，基本斷面上遷800 m，改為長槍鋪(二)站。2011年因修建安川高速公路工程影響，基本斷面上遷100m，改為長槍鋪(三)站。長槍鋪站基本斷面兩次變遷區(qū)間均無來水，控制面積沒有發(fā)生變化。長槍鋪站基面高程為假定基面，假定基面-40.916 m=黃海基面高程。

水文特征值：實測最大流量2460m3/s（出現(xiàn)時間，1983年7月31日），建站以來最大流量3210m3/s（出現(xiàn)時間，1983年8月1日），實測最小流量0.17m3/s（出現(xiàn)時間，2000年5月7日）；多年平均降雨量839.9mm，多年平均蒸發(fā)量756.7mm（借用月河流域蒸發(fā)觀測代表站恒口站蒸發(fā)觀測資料），多年平均流量27.6m3/s，多年平均徑流量8.705×108m3，多年平均含沙量128.75 kg/m3。

2 旱警水位（流量）確定的依據(jù)和原則

2.1 長槍鋪站水文斷面旱警流量確定依據(jù)

依據(jù)國家防汛抗旱指揮部辦公室，辦旱【2011】32號《國家防辦旱警水位(流量)確定辦法》、陜西省防汛抗旱總指揮部2005年《陜西省抗御干旱災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案》等。以提升抗旱保障能力和預(yù)警監(jiān)測水平為目的，遵循重點突出干流，兼顧部分支流，保障大中型水庫，兼顧部分小型水庫的原則開展旱警水位（流量）確定。

2.2 長槍鋪站水文斷面旱警流量確定原則

依據(jù)用水類型及方式，選擇城鄉(xiāng)供水、企業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)灌溉及環(huán)境生態(tài)等用水需求作為主要分析因子，結(jié)合河道特點，確定流量作為主要旱警指標。旱警流量取城鄉(xiāng)取水口高程、河段需水流量對應(yīng)水位流量等主要分析因子的最高值，并適當考慮一定幅度的超高。旱警流量采用城鄉(xiāng)供水、企業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)灌溉、環(huán)境生態(tài)等分析因子的用水總量進行換算確定。

表1 長槍鋪水文站徑流量年內(nèi)分配統(tǒng)計表 單位：108m3

3 河道實測來水量和現(xiàn)狀用水量調(diào)查

3.1 水文站實測徑流過程

長槍鋪水文站1961至2010年實測最大徑流量19.21億m3，出現(xiàn)在1964年，實測最小徑流量1.677億m3，出現(xiàn)在1999年。多年平均徑流量8.652億m3。

3.2 分類用水現(xiàn)狀調(diào)查

水文站以下區(qū)間河段取水工程：長槍鋪水文站以下無大的水利及取水樞紐工程。

區(qū)間河段取水量：有生活用水、灌溉用水以及河道生態(tài)用水，無工業(yè)生產(chǎn)用水。

據(jù)長槍鋪站所在建民鎮(zhèn)調(diào)研，月河建民鎮(zhèn)段具有城鄉(xiāng)供水、灌溉、生態(tài)等用水需求。

農(nóng)業(yè)用水定額：依據(jù)《陜西省行業(yè)用水定額》陜政發(fā)【2004】18號，選?。篘m=650m3/畝

生活用水定額：農(nóng)村居民（用水量/日·人）：kn=40升/日·人～80升/日·人

河道生態(tài)需水量定額：根據(jù)以下常用的三種方法確定。

方法1：選取斷面多年平均流量的10%～20%作為生態(tài)需水量。

方法2：取P=90%枯水典型年連續(xù)最枯7天的平均流量。

方法3：取逐年最小月平均流量的90%保證率流量。

4 指標確定因素及主要指標選擇

旱警流量指標是指在維持河流生態(tài)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)基本流量的基礎(chǔ)上，綜合考慮斷面下游區(qū)間生產(chǎn)、生活和航運用水要求而確定的斷面下泄流量。該指標作為正常年份的斷面流量控制要求，遇特枯年份，按照水量調(diào)度指標管理，并及時啟動應(yīng)急預(yù)案。

表2 75%設(shè)計頻率和95%設(shè)計頻率的徑流量表

表3 長槍鋪站75%設(shè)計枯水年年內(nèi)分配表 單位：108m3

表4 長槍鋪站95%設(shè)計枯水年年內(nèi)分配表 單位：108m3

表5 長槍鋪水文站最小月平均流量頻率計算成果表

在確定旱警流量控制斷面時，根據(jù)斷面所在流域面積情況，斷面所在流域地市經(jīng)濟社會發(fā)展狀況及斷面所在流域水資源開發(fā)利用情況，既考慮斷面上游的用水情況，又考慮斷面下游的用水需求；同時既考慮斷面現(xiàn)狀的用水需求，又考慮斷面未來的用水需求。

由于長槍鋪河段徑流量主要滿足城鄉(xiāng)供水、灌溉、生態(tài)等用水需求。干旱影響主要考慮城鄉(xiāng)供水、灌溉用水，因此主要采用流量作為旱警指標。（長槍鋪河段屬于沖淤變化較大的河段，由于河床經(jīng)常發(fā)生沖淤變化，枯水期水位變化不能完全體現(xiàn)干旱變化情況，流量能全面體現(xiàn)干旱變化情況。）

5 旱警水位（流量）確定

5.1 設(shè)計年徑流分析計算

采用長槍鋪水文站1961年～2010年長系列資料進行設(shè)計年徑流計算。計算75%設(shè)計頻率和95%設(shè)計頻率的徑流量。

5.2 需水量分析

（1）農(nóng)村居民生活用水。根據(jù)調(diào)查建民鎮(zhèn)共有人口43129人，依據(jù)農(nóng)村居民（用水量/日·人）：Kn=50升/日·人，換算成流量為0.025m3/s。

（2）灌溉用水。根據(jù)調(diào)查建民鎮(zhèn)耕地面積35000畝，附近10027畝水田耕地用水取自月河，水田耕地作物種類為水稻，依據(jù)《陜西省行業(yè)用水定額》，選取N m=650m3/畝，灌溉季取水651.8萬m3，換算成流量為0.63m3/s。

（3）河道生態(tài)流量確定。選取長槍鋪斷面多年平均流量10%～20%計算生態(tài)需水量，生態(tài)流量為2.76m3/s～5.52m3/s之間。

選取取P=90%枯水典型年連續(xù)最枯7天的平均流量。典型年份為2006年，選取連續(xù)最枯7天的平均流量計算生態(tài)需水量為1.81m3/s.

選取逐年最小月平均流量的90%保證率流量。采用1961年～2010年的實測最小月平均流量系列，計算逐年最小月平均流量的90%保證率流量為1.55m3/s.

綜合上述三種方法，河道生態(tài)流量采用取P=90%枯水典型年連續(xù)最枯7天的平均流量比較合理，生態(tài)流量為1.81m3/s.

5.3 旱限流量確定

依據(jù)以上調(diào)研分析計算，月河長槍鋪站河段生態(tài)需水、農(nóng)村居民生活用水、灌溉需水之和2.46m3/s，綜合確定長槍鋪斷面旱限流量為2.50m3/s。

6 合理性分析

根據(jù)1961年～2010年50年最小月平均流量資料統(tǒng)計，長槍鋪水文站有9年出現(xiàn)低于2.50m3/s的流量，旱限流量出現(xiàn)頻率約為5年～6年一遇。據(jù)農(nóng)業(yè)、防汛抗旱部門歷史統(tǒng)計資料記載，1961年至2010年50年期間月河流域在1967年、1995年、1978年、1999年、2002年、2007年、2009年出現(xiàn)過干旱，經(jīng)與旱限流量對比，均小于旱限流量。

長槍鋪水文站1960年至2010年收集的水文資料也驗證了上述年份月河水量偏枯，經(jīng)綜合對照分析，長槍鋪站旱限流量定值較為合理。

7 結(jié)論

旱警流量的確定是江河干旱缺水預(yù)警等級的重要指標，是啟動抗旱應(yīng)急響應(yīng)等級的重要依據(jù)。近年來，在我國干旱災(zāi)害頻發(fā)多發(fā)的嚴峻形勢下，江河旱警流量的確定，對分析研判旱情旱勢、加強抗旱應(yīng)急管理工作具有重大意義。對于建立全國江河旱情預(yù)警體系，推進我國水文報旱制度建設(shè)、完善抗旱應(yīng)急預(yù)案體系等抗旱基礎(chǔ)工作，提高抗旱減災(zāi)技術(shù)水平具有深遠影響。