清峪水庫(kù)徑流分析與計(jì)算淺析

梁曦，惠蕾

（陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，陜西，西安，710001）

清峪水庫(kù)徑流分析與計(jì)算淺析

梁曦，惠蕾

（陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，陜西，西安，710001）

清峪水庫(kù)在流域臨近灞河和沋河流域交界處，其徑流特性變化較大，且流域內(nèi)無(wú)實(shí)測(cè)水文資料，徑流難以推求。在分析徑流特性基礎(chǔ)上，以臨近兩個(gè)相似流域水文站為參證站，采用水文比擬法并以面雨量修正，確定清峪水庫(kù)多年徑流量基本在1732～2528萬(wàn)m3之間；采用等值線圖法以原水文手冊(cè)成果并加以修正得到1956～2012年清峪水庫(kù)多年平均徑流量為1942萬(wàn)m3；采用地區(qū)綜合法選取秦嶺北麓多個(gè)水文站資料，得到清峪水庫(kù)多年平均徑流量為2348萬(wàn)m3，建立徑流面積相關(guān)關(guān)系推求設(shè)計(jì)流域徑流量。經(jīng)驗(yàn)證，清峪水庫(kù)壩址年徑流量采用2145萬(wàn)m3較合理。

清峪水庫(kù)；水文比擬法；等值線圖法；地區(qū)綜合法

1 概況

清峪水庫(kù)位于西安市藍(lán)田縣東北灞河流域清峪河峪口處，西距西安市60 km，北距渭南市28 km。灞河是渭河南岸一大支流，發(fā)源于秦嶺北麓，注入渭河?？偭饔蛎娣e2581 km2，全長(zhǎng)104.1 km，平均比降6.0‰，主要支流包括浐河、輞川河、流峪、清峪河等。流域地形地貌大體分南山區(qū)、丘陵區(qū)和川塬區(qū)。灞河各支流峪口以上的秦嶺山區(qū)均屬南山區(qū)，地勢(shì)南高北低，山巒疊嶂；灞河右岸的北嶺地區(qū)為黃土丘陵溝壑區(qū)，地形破碎，溝壑發(fā)育；灞河中下游兩岸為川塬地區(qū)，左岸有白鹿塬，八里塬，塬面平坦，土地遼闊。

清峪河全長(zhǎng)22.0 km，流域面積86.7 km2，河道平均比降35.1‰，在峪口以下10 km的許廟鎮(zhèn)附近進(jìn)入灞河。清峪水庫(kù)位于清峪河入灞河口以上約8 km處，壩址以上流域面積53 km2，匯流長(zhǎng)度14 km，匯流比降為46‰。壩址以上流域地勢(shì)東南高西北低，東西長(zhǎng)南北窄，海拔高程840 m～2160 m。

2 流域水文站網(wǎng)分布

工程所在清峪河流域無(wú)水文站點(diǎn)，鄰近河流上水文站包括：澇峪河干流設(shè)有澇峪口水文站；灃河干流設(shè)有秦渡鎮(zhèn)水文站，上游支流潏河有高橋水位站，大峪河上設(shè)有大峪水文站；灞河干流下游有馬渡王水文站、上游有羅李村水文站，灞河支流輞川河曾設(shè)有黃土砭水文站（資料年限1956～1958年）；羅敷河上設(shè)有羅敷堡水文站。

表1 工程鄰近流域水文站一覽表

大峪站是大峪河出峪口的水文站，位于陜西省長(zhǎng)安縣大峪鄉(xiāng)大峪口村，1955年1月由陜西省水利廳設(shè)站，為基本水文站，1958年3月上遷1.25 km，改名為大峪（二），1960年5月又上遷1.5 km，改名為大峪（三），控制流域面積53.9 km2。觀測(cè)項(xiàng)目有流量、水位、泥沙等，有建站至今的水文觀測(cè)資料。

羅李村站為灞河上游水文站，位于陜西省藍(lán)田縣李后鄉(xiāng)羅李村，1955年12月由陜西省水利廳設(shè)站，為基本水文站。1961年由于斷面條件變壞下遷50米，改名為羅李村（二），1962年9月又上遷292米，改名為羅李村（三），控制流域面積526 km2，1978年1月清河改道匯入集水面積228 km2，則羅李村控制流域面積為754 km2，改名為羅李村（四）。觀測(cè)項(xiàng)目有流量、水位、泥沙等，有建站至今的水文觀測(cè)資料。

3 區(qū)域徑流特性

工程所在區(qū)受東亞大陸季風(fēng)氣候影響，河流域內(nèi)降水具有夏季大而集中，冬季小的特點(diǎn)。7～9月降水量約占全年降水量的50%，12～2月降水量不足全年降水量的5%；徑流與降水有著密切關(guān)系，降雨量及其時(shí)空變化，直接影響徑流變化。由于降水具有明顯的季風(fēng)性特征，因此降水和徑流具有年內(nèi)分配不均、年際變化大的特點(diǎn)。流域7～9月徑流量約占全年徑流量42%，10～6月占58%，12～2月僅占5.5%。

4 徑流分析與計(jì)算

4.1 水文比擬法

羅李村站位于清峪水庫(kù)下游20 km處，與設(shè)計(jì)流域同屬灞河上游支流，其地理位置相近、氣象特性相同，地質(zhì)地貌、下墊面條件等具有一定的相似性；大峪站為鄰近流域，與設(shè)計(jì)流域均發(fā)源于秦嶺北麓，控制斷面均位于出峪口附近，同為山區(qū)小流域。因此本次分別以羅李村站和大峪站為參證站采用面積比擬，分別利用1956～2012年57年徑流資料，并以雨量進(jìn)行修正來(lái)推求清峪水庫(kù)多年平均徑流量。

式中：W設(shè)、W參分別為設(shè)計(jì)斷面和參證站徑流量；F設(shè)、F參分別為設(shè)計(jì)斷面和參證站集水面積；P設(shè)、P參分別為設(shè)計(jì)斷面和參證站多年平均面雨量。

根據(jù)大峪以上流域雨量站板廟子、新貫寺、大峪，羅李村以上流域雨量站灞源、穆家堰、羅李村，及清峪水庫(kù)鄰近雨量站厚子鎮(zhèn)，推求大峪以上流域多年平均面雨量為941 mm，羅李村以上流域多年平均面雨量為865 mm，清峪水庫(kù)面雨量為840 mm。

經(jīng)計(jì)算，羅李村站多年平均徑流量為17704萬(wàn)m3，大峪站多年平均徑流量為2880萬(wàn)m3，以羅李村和大峪為參證站并加入降雨修正推求的清峪水庫(kù)多年平均徑流量分別為1732萬(wàn)m3、2528萬(wàn)m3，從而確定清峪水庫(kù)多年徑流量基本在1732～2528萬(wàn)m3之間。

4.2 等值線圖法

根據(jù)《西安市實(shí)用水文手冊(cè)》中多年平均徑流深等值線圖查得：清峪水庫(kù)多年徑流深為400 mm，則其徑流量為2120萬(wàn)m3。由于《手冊(cè)》中等值線是根據(jù)1980年以前各站實(shí)測(cè)徑流分析綜合繪制的，至今已過(guò)去近40年，須進(jìn)行修正。本次以羅李村站實(shí)測(cè)徑流長(zhǎng)短系列比進(jìn)行修正，短系列（1956～1980年）25年多年平均徑流量為19323萬(wàn)m3，長(zhǎng)系列（1956～2012年）57年多年平均徑流量為17704萬(wàn)m3，長(zhǎng)短系列比值0.916，從而得到1956～2012年清峪水庫(kù)多年平均徑流量為1942萬(wàn)m3。

表2 秦嶺北麓地區(qū)水文站徑流特征值表

圖2 秦嶺北麓地區(qū)水文站F-R相關(guān)關(guān)系圖

4.3 地區(qū)綜合法

渭河南岸各河流均發(fā)源于秦嶺北麓，地理位置相近，地形地貌相似，選取秦嶺北麓澇峪口站、秦渡鎮(zhèn)站、大峪站、羅李村站、羅敷堡站同系列1956～2012年共57年徑流系列推算各站多年平均徑流量，進(jìn)而與流域面積建立相關(guān)關(guān)系，以此推求清峪水庫(kù)多年平均徑流量。

秦嶺北麓各水文站徑流量與面積相關(guān)方程為:

R=67.5131F0.8939r=0.98

式中：R為水文站徑流量，萬(wàn)m3；F為各水文站流域面積，km2；R為相關(guān)系數(shù)。

清峪水庫(kù)控制流域面積53 km2，根據(jù)F-R相關(guān)方程求得清峪水庫(kù)多年平均徑流量為2348萬(wàn)m3。

4.4 成果采用及合理性分析

本次以等值線法修正成果與地區(qū)綜合法成果為基礎(chǔ)，取平均值得到清峪水庫(kù)1956～2012年多年平均徑流量為2145萬(wàn)m3，則徑流深為405 mm。

用流域降水量檢查成果分析：清峪水庫(kù)壩址以上多年平均面雨量為840 mm，變差系數(shù)Cv=0.197；而多年平均徑流深為405 mm，年徑流變差系數(shù)Cv=0.44。多年平均面雨量大于多年平均徑流深，面雨量Cv值小于年徑流Cv值。從表2看出，徑流系數(shù)介乎于高低值之間，接近于平均值。

年徑流地區(qū)分布規(guī)律分析：表3列出秦嶺北麓從西駱峪水庫(kù)往東至橋峪水庫(kù)之間地區(qū)各個(gè)水庫(kù)徑流特性。從中可以看出：年徑流深從西向東呈先遞增后遞減的趨勢(shì)，在石砭峪水庫(kù)附近出現(xiàn)徑流深最大值，主要由于其位于降水集中區(qū)。從大峪水庫(kù)至橋峪水庫(kù)徑流深在557 mm～367 mm之間，李家河水庫(kù)367 mm小于清峪水庫(kù)405 mm，清峪水庫(kù)與李家河水庫(kù)屬于同一流域，而其控制流域相對(duì)較小，相對(duì)更容易形成徑流，因此本次所采用清峪水庫(kù)徑流深大于李家河水庫(kù)成果合理。

綜合以上分析，清峪水庫(kù)壩址年徑流量采用2145萬(wàn)m3是比較合理的。

表3 秦嶺北麓地區(qū)各水庫(kù)徑流特征值表

5 結(jié)語(yǔ)

本文采用多種徑流計(jì)算方法，最后以等值線圖修正法與地區(qū)綜合法平均值作為清峪水庫(kù)年徑流量成果，并通過(guò)已有多個(gè)水庫(kù)徑流資料進(jìn)行分析驗(yàn)證，說(shuō)明徑流成果合理。本次提出的計(jì)算方法切實(shí)可行，為引清濟(jì)沋工程水庫(kù)聯(lián)合運(yùn)用的調(diào)水水源徑流調(diào)節(jié)提供技術(shù)依據(jù)，也為類似工程建設(shè)提供參考和借鑒。

Preliminary Analysis and Calculation of Runoff about Qingyu Reservoir

Liang Xi,Hui Lei
（Shaanxi Provincial Water Conservancyand Power Surveyand Design Institute Xi’an 710001,Shaanxi)

Qingyu reservoir located in the boundary of Ba river and You river basin,it has a large variation in runoff characteristics,and there is no hydrological data and runoff difficult in calculated.On the basis of analyzing the characteristics ofrunoff,with twosimilar hydrological stations as the reference station,the paper takes the hydrological comparison method and corrects the runoffby the surface rainfall so that we determine the annual value between 1732 and 25.28 million m3 of Qingyu Reservoir.We alsouse the isograms chart methodandconsider its original hydrological handbook results tocorrect its runoff and we got Qingyu Reservoir the annual average runoff of 19.42 million m3 from 1956 to 2012.If we use the regional comprehensive method to select the data of several hydrological stations in the northern foot of Qinling Mountains,its average runoff is 23.48 million m3 and we can obtain the correlation of the runoff area to calculate the runoff of the design area.It is proved that the runoffofQingyu reservoir damis 21.45 million m3 more reasonable.

Qingyu reservoir,the hydrological comparison method,the isograms chart method and the regional comprehensive method

P333

B

1673-9000（2017）04-0153-03

2

梁曦（1985-），