对水文站旱限水位的确定分析

【前言】对水文站旱限水位的确定分析由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。高丽城子水文站位于头道松花江中、下游，E127 14，N42 21，是头道松花江的重要控制站，集水面积4722km2，沿江两岸多高山峡谷，原始森林和再生林茂密，流域较大的支流是松江河、漫江，高丽城子站以上河流形状呈枝状，流域面积呈扇形。河床多为砾石河卵石组成，两岸植被...

摘 要：本文对位于头道松花江流域的高丽城子水文站的旱限水位进行确定，其是有代表性的山溪性河流，根据其河流特性等相关方法对其旱限水位进行分析。

关键词：旱限水位；用水需求

中图分类号：P333 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20161032024

1 流域概况

1.1 流域特征

高丽城子水文站位于头道松花江中、下游，E127 14，N42 21，是头道松花江的重要控制站，集水面积4722km2，沿江两岸多高山峡谷，原始森林和再生林茂密，流域较大的支流是松江河、漫江，高丽城子站以上河流形状呈枝状，流域面积呈扇形。河床多为砾石河卵石组成，两岸植被较好，陆地土质为腐质土、草炭土和砂壤土，冲淤变化不大。

白山市抚松县地势东高西低，境内群山起伏，河谷平地很少，长白山脉M贯境内，境内最高峰白云峰，位于长白山天池西坡景区，海拔2691m，最低点两江口，位于头道松花江与二道松花江汇流处，海拔416.5m。

1.2 水文气象特征

属寒温带湿润气候，其特点是四季分明，冬季漫长、寒冷，积雪深；夏季短促，较热，雨量集中；春秋两季空气活动十分活跃，气候多变，冷暖阶段性变化显著。多年平均气温3.5℃，1月平均气温-15.2℃，极端最低气温-40.5℃（1970年1月4日）；7月平均气温20.2℃，极端最高气温34.3℃（1997年7月24日）。平均无霜期是116d。年平均降雨量为816.2mm，极端年最大雨量1143.6mm（2010年），极端年最少雨量625.3mm（2008年），降水集中在每年的5―9月，7月最多。主要自然灾害为暴雨洪涝，一般发生在6―8月，以7月为最多。

头道松江河一级支流：漫江、锦江、南天门河、马路河、南黄泥河、汤河、松江河、石头河、大苇沙河、里马鹿河、榆树河等11条，总长427.1km；二级支流：碱场河、板石河、高山河、高立河、南锦江、北锦江、梯子河、桦皮河、秃尾巴河、北塔河、老\河、黑松河、头道干巴河、北黄泥河、乱泥沟河、外马鹿河、鹿名河、槽子河、大牛沟河、三道松江河、|蛄河、大板石河、二道松江河、大蒲春河、万良河等25条，总长603.4km；三级支流：对子沟河、蚂蚁河、苇沙河、黑河、上大沙河、小牛沟河、小蒲春河、向阳河等8条，总长107.6km。四级支流：上小沙河。总长30km。五级支流：乌敏河。总长14.4km。

二道松花江一级支流：小黄泥河、大黄泥河、头道砬子河、五道砬子河、扁担胡子河、四湖沟河、响水河、本鳞河、露水河、二道砬子河等13条，总长328.8km。二级支流：西南岔河、西北岔河、三岔河、二岔河、头道岔河等5条，总长108.4km。三级支流：红光河、镇南河2条，河流总长度2160.7km，河网密度0.33km/km2，径流总量32.69亿m3。

境内最大的河流为松江河，发源于长白山主峰白云峰至抚松县榆树镇北两江口，流经境内东岗镇、松江河镇、兴隆乡、泉阳镇、北岗镇、万良镇、抚松镇。长135km，平均流量35.3m3/s。主要支流头道干巴河子、二道干巴河子、槽子河、大沙河、北黄泥河、二道松江河、三道松江河、万良河、蒲春河等河流。

1.3 水利工程情况

头道松花江水利资源丰富，但开发的很少，到目前为止，有三座大型水库即松山水库、小山水库、双沟水库，松山水库坝址位于E127°25′，N42°05′，坝址以上流域面积为1302km2，属于年调节水库，水库死水位671.00m，正常蓄水位711.00m，校核洪水位为713.25m，总库容1.33×108m3，调节库容1.07×108m3。大坝为混凝土面板堆石坝，坝顶高程715.00m，最大坝高80.80m，坝顶长度234m。

松山水库3孔岸坡式溢洪道布置在左岸，每孔净宽8.0m，堰顶高700.00m，堰体型式采用WES堰型，最大泄量2315m3/s。

松山引水工程本身不发电，其主要任务是通过引水遂洞将漫江水引入松江河的小山水库，为松江河梯级水电站增加发电量。

松山水库大坝设计洪水标准为100a一遇，校核洪水标准为200a一遇；引水遂洞设计洪水标准为200a一遇，校核洪水标准为1000a一遇。

小山水库坝址位于E12727，N4215，坝址以上流域面积为905km2，属于年调节水库，水库死水位664.00m，正常蓄水位683.00m，校核洪水位为684.58m，总库容1.04×108m3，调节库容0.53×108m3。大坝为混凝土面板堆石坝，坝顶高程685.30m，最大坝高86.30m，坝顶长度302m。

小山水库3孔岸坡式溢洪道布置在右岸，每孔净宽8.0m，堰顶高670.84m，堰体型式采用WES堰型，最大泄量2445 m3/s。

小山水库大坝设计洪水标准为100a一遇，校核洪水标准为2000a一遇；厂房设计洪水标准为100a一遇，校核洪水标准为200a一遇。

双沟水库坝址位于E127°22′，N42°21′，坝址以上流域面积为1664km2，属于多年调节水库，水库死水位567.00m，正常蓄水位585.00m，校核洪水位为588.56m，总库容3.54×108m3，调节库容1.45×108m3。大坝为混凝土面板堆石坝，坝顶高程590.00m，最大坝高110.50m，坝顶长度294m。

双沟水库3孔岸坡式溢洪道布置在左岸，每孔净宽12.0m，堰顶高571.10m，堰体型式采用WES堰型，最大泄量5000 m3/s。双沟水库大坝设计洪水标准为500a一遇，校核洪水标准为5000a一遇；厂房设计洪水标准为200a一遇，校核洪水标准为500a一遇。

1.4 干旱情况

该流域地处长白山区，湿润多雨，蒸发量小。降水量分布自高纬度向低纬度呈递减趋势，年降水量700～1300mm之间，各月降水量分布不均，多集中在夏季，尤以7、8月最为集中，约占全年降水量的60%以上。冬季常受单一极地大陆气团控制，降水量少，又以雪的形态出现。

春秋两季，降水量较少，占年降水量的20%。夏季由于大陆增温形成低压中心，南来的潮湿海洋气团与极地大陆气团相遇，凝结降雨，尤其是7―8月台风天气系统造成的特大范围暴雨影响，6―9月降水量占年降水量的69.3%。

近年来，受全球气候变化等因素的影响，极端天气频繁出现，干旱灾害发生频次逐步加重。同时，随着经济社会的快速发展，城市化程度不断提高，生活生产需水急剧增加，旱灾影响范围已由农业为主扩展到工业、城市、生态等领域，对经济发展、社会稳定造成较大的损失和影响。

2 旱限水位（流量）确定依据和办法

旱限水位（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、生态环境等用水安全，应采取抗旱措施的水位（流量）。其确定依据和办法为：

《旱情等级标准》（SL424-2008）；《关于开展旱限水位（流量）确定工作的通知》； 《旱限水位（流量）确定办法》； 2012年《白山市统计年鉴》白山市统计局；松花江流域地表水取水口实际调查。

3 旱限水位（流量）确定分析范围

高丽城子水文站旱限水位（流量）的分析范围应确立在抚松县城区及境内的各个乡镇，由于江源区湾沟镇、松树镇也在其流域内，因此也在分析范围内。

4 用水需求

高丽城子水文站位于抚松县下游，抚松县主要具有农业、工业、生活、生态等用水需求。

4.1 生活用水

由2012年《白山市统计年鉴》中查得：

抚松县总人口为303597人，其中城镇人口208032人。

抚松县农业人口为95565人。

由于江源区弯沟镇和松树镇也在分析流域内，使用高丽城子水文站上游支流汤河水，因此也应该在考虑范围内，湾沟镇人口49842人，松树镇人口为30121人。

城市居民（用水量/日・人）：=100L/日・人

农村居民（用水量/日・人）：= 50L/日・人

根据实际调查：抚松县城市及农业人口用水取之于松花江干流处高丽城子水文站上游。

根据以上数据得出：

城市居民每日用水量换算为流量0.241m3/s。

农村居民每日用水量换算为流量0.102m3/s。

4.2 工业用水

根据取水口实际调查得出：抚松县工业用水0.0591亿m3，换算为流量0.187 m3/s。

4.3 农林渔牧业用水

根据实际调查，抚松县农业用水119万m3，林牧渔畜用水425万m3。

以上用水量换算为流量为0.173m3/s。

4.4 生态环境用水

根据以下常用的3种方法确定。

选取断面多年平均流量的10%～20%作为生态需水量。

多年平均流量为86.9m3/s，按照10%～20%计算为8.69～17.4m3/s。

取P=90%枯水典型年连续最枯7d的平均流量。

取P=90%枯水典型年为2008年，连续最枯7d的平均流量为3.08m3/s（见表1）。

取逐年最小月平均流量的90%保证率流量。

取逐年最小月平均流量的90%保证率流量为8.75m3/s。

5 指标确定

5.1 生活用水

生活用水指标为0.343m3/s。

5.2 工业用水

工业用水指标为0.187m3/s。

5.3 农林渔牧业用水

农业用水指标为0.173m3/s。

5.4 生态环境

取P=90%枯水典型年连续最枯7d的平均流量。

取P=90%枯水典型年为2008年，连续最枯7d的平均流量为3.08m3/s。

6 旱限水位的确定

综上所述，松花江流域高丽城子站上述分析河段附近城乡居民生活、工农业生产及生态需水量之和3.78m3/s。所以初步确定高丽城子水文站旱限流量为3.78m3/s，相应旱限水位为419.77 m。

7 合理性分析

由高丽城子水文站资料查得，1970―2012年内，高丽城子水文站均出现过此水位，根据此水位出现时流域内旱情出现频率综合判断，此结果为合理。

8 结语

白山市地处长白山区，不同的旱限水位（流量）确定方法应该根据不同的地质条件进行分析。本文所论述的方法对山溪性河流旱限水位（流量）的确定极为实用，也可作为其他地区水文站旱限水位确定方法的借鉴。

作者简介：金鑫，男，吉林省吉林市人，现从事水文工作。