贵州开阳县山口河水库径流分析计算

摘要 随着西部大开发和2012年中央2号文（国发〔2012〕2号）的颁布，贵州省正在积极开展水利工程的建设工作。本文根据笔者在山口河水库的可研设计报告中的实际研究，对山口河水库的入库径流进行分析计算，计算得出山口河水库的入库径流成果，为山口河水库的兴利计算和可研设计提供径流成果。通过对本水库的径流分析计算，得出本流域的径流特性和为其他水利工程径流计算提供参考。

关键词 水利工程；径流计算；设计

中图分类号TV7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）85-0026-02

1 流域概况

公鸡河位于贵州省开阳县西南部，为长江流域乌江水系清水河右支流南江河的支流，发源于开阳县城关镇土老坝北部轿子山，河源高程1 377m，河流由北向南流，经土老坝，石头田，何家庄，与大岩坡方向来的右支流汇合后折向东南流，在朝阳洞进入伏流，伏流长度约200m，出露后经青冈林、老罗田，于枇杷哨上游1.2km处的凤凰寨汇入南江河，公鸡河全流域集水面积42.8km2，河长14.6km，河道平均比降24.7‰。流域多年平均降雨量1 202mm。

2 水文基本资料

2.1 测站基本情况

设计流域无任何实测水文、降水资料。邻近修文河上设有修文水文站，邻近地区相距较近的乐平河上设有麦翁水文站，开阳和修文气象站，各站基本情况。

设计流域集水面积为26.9km2，修文水文站和麦翁水文站的集水面积分别为196km2和189km2，均为小流域，地理位置靠近，下垫面因素相似，选择修文水文站为径流参证站，选择阳气象站作为降雨参证站。

2.2 资料评价

1）可靠性

修文、麦翁水文站测验河段较为顺直，测站控制良好。各站流量多采用流速仪施测，测次较多，垂线、测点分布均匀合理，测次在时间变幅和过程上分布较为均匀，基本上控制了流量的变化过程。

测流断面冲淤变化较小，从历年水位～流量关系上看，水位流量关系曲线较稳定，测站历年水位流量关系曲线可综合定为一条单一线，部分受低坝影响，低水为多条曲线，采用临时曲线推流。

各站水文测验、水文资料整编均符合《水文测验规范》和《水文资料整编规范》，流量测验及整编的精度也较高，因此，各站流量资料可靠。

2）一致性

流域内基本未新建大的水利水电项目。所处流域内气候条件及下垫面条件基本稳定，各站实测资料是在一致条件下产生的，因此，各站资料系列具有一致性。

设计依据的主要水文站的水文测验和资料整编均按规范要求进行。经复核，测站基本资料可靠，整编成果基本合理，资料精度能满足本阶段设计要求，可直接采用各站整编刊印成果。

3）代表性

采用径流资料系列为45年连续实测和插补资料系列，系列长度符合规范规定的系列长度应超过30年的要求。资料系列中丰、平、枯年份比例恰当，系列中具有连续丰、平、枯水年份，且资料系列较长，基本反映了径流的周期变化规律。各种系列流量的均值、Cv值分析可知，长、短系列的统计参数基本一致，统计参数比较稳定，因此，可以认为各站资料系列具有较好的代表性。

3 径流

3.1 径流特性

设计流域属典型的山区雨源型河流，径流由降水补给，径流特性与降水特性基本一致，即年际变化小而年内分配不均，径流主要集中在5月～10月，枯季径流相对平稳。

3.2 径流系列的插补延长

修文水文站具有1985年～2010年的实测流量资料，资料系列长度仅25年（水文年），不能满足规范要求的30年长度要求，需进行插补延长。猫跳河中游支流乐平河上设有麦翁水文站，控制集水面积189km2，与修文水文站相近，具有1965年～2009年共44年的实测资料，其资料系列长，资料精度较高，且与修文水文站以上流域气象、下垫面条件相似，两站具有24年的同期资料，但二者相关系数为0.68，相关程度一般，不宜采用相关插补。

修文气象站与修文水文站降水径流同期资料相关系数0.937，相关较好，相关公式为Q=0.0059P-3.2746，据此公式可插补修文水文站1965年～1984年历年年均流量，径流年内分配以麦翁水文站相应年份分配率来分配。插补延长后的修文水文站年均流量为3.56m2/s，比实测期平均流量增大5.64%。从修文气象站年降水量看，1965年～2010年、1985年～2010年两个系列的均值分别为1 154、1 119mm，前者比后者大3.13%，年均流量增加的幅度与此相近，说明插补延长的径流成果是合理的。

3.3 径流计算

山口河水库坝址以上流域内无任何实测降水、径流资料。附近设有开阳气象站和修文水文站，开阳气象站具有1965年～2010年共45年（水文年）降水资料系列；修文水文站经插补延长后，具有1965年～2010年共45年（水文年）的径流资料系列。两站资料系列长度满足规范规定的30年资料系列长度要求，因此，坝址长系列径流可采用两种方法推求：一是以修文水文站为参证站，以水文比拟法结合降水和径流系数修正推求；二是以开阳气象站为参证站，采用降水径流频率相应法推求，以麦翁、修文站相应年份径流分配率进行年内径流分配。

1）水文比拟法

修文水文站经插补延长后，具有1965年～2010年共45年（水文年）的径流资料系列，本方法以修文水文站为参证站通过面积降雨修正推求坝址长径流系列。

山口河水库流域降水量以开阳气象站为代表站，修文水文站以上流域降水量以修文气象站为代表站，二者多年平均降水量分别为1 202、1 154mm，可得二者降水修正系数为1.04；根据《贵州省地表水资源》附图，查得山口河水库设计流域径流系数为0.43，修文水文站径流系数计算得0.50，径流系数修正为0.86；山口河水库坝址以上流域集水面积26.9km2，修文水文站流域集水面积196km2，面积修正系数0.137，综合修正系数0.123。按此将修文水文站历年逐月旬平均流量资料比拟到坝址，并对坝址径流Cv修正，得出坝址处长系列径流过程。修文站多年平均流量3.56m3/s，多年平均年径流深573mm；通过计算得山口河水库坝址多年平均流量0.438m3/s，多年平均年径流量1 388万m3，径流深516mm。

2）降水径流同频率相应法

本方法以开阳气象站为参证站，采用降水径流频率相应法推求年径流，以麦翁、修文站相应年份径流分配率进行径流年内分配。

本地区位于清水河河谷西侧，查《贵州省地表水资源附图》，设计流域的多年平均年径流系数为0.43。根据所作的降水分析成果，分析得本工程多年平均径流深为517mm；由“多年平均径流深等值线图”知本流域的多年平均径流深在520 mm左右，说明本工程的多年平均径流深是合理的。坝址以上流域集水面积26.9km2，计算得坝址处多年平均径流量为1 391万 m3。

径流的变差系数根据《贵州省地表水资源》中的公式计算得Cv=0.35，结合《贵州省地表水资源》上有关等值线图，取年径流的变差系数Cv=0.34，偏态系数Cs取2Cv。

坝址处历年年径流量采用降水径流频率相应法进行计算，径流的年内分配，按水文站相应年份径流分配率来分配，即采用麦翁、修文水文站相应年份径流分配率将年径流量分配到逐月旬。

经比较，两种方法计算的坝址年径流均值及其他时段径流值均较接近。由于降水径流同频率相应法既应用了开阳气象站的资料，也应用了水文站的分配过程，能更好的反映流域的降水径流特性。因此，本阶段建议采用降水径流同频率相应法计算成果。

经计算得坝址处多年平均径流量1 391万m3，径流深517mm，多年平均流量0.441m3/s，P=95%年径流量715万m3；80%年径流量987万m3，11月～4月多年平均径流量248m3/s，P=95%径流量84.7万m3，80%径流量142万m3。

3.4径流成果合理性分析

设计流域多年平均降水量1 202mm，多年平均径流深517mm，径流变差系数Cv=0.34，与《贵州省地表水资源》和《贵州省水资源综合规划-水资源及其开发利用现状调查评价附图》上的有关等值线图基本一致，符合地区分布规律。水库坝址以上多年平均径流量1 391万m3，丰水期（5月～8 月）径流量910万m3，占全年径流量的65.4%，枯水期（11 月～次年4 月）径流量248 万m3，枯水期径流量占全年径流量的17.8%，设计成果年内分配与地区径流特性基本一致。综上分析，从径流深、径流Cv、年内分配上看，本次计算成果合理。

参考文献

[1]贵州省水文总站.贵州省地表水资源.

[2]贵州省水利厅.贵州省水资源综合规划水资源及其开发利用现状调查评价.

[3]中华人民共和国水利部.SL278-2002水利水电工程水文计算规范.