關家屯水文站水量調(diào)查分析

韓穎異

（遼寧省大連水文局，遼寧大連116023）

1 水文站概況

關家屯水文站始建于1957年10月，位于大連市瓦房店市復州城鎮(zhèn)那屯堡，是復州河下游的重要控制站，集水面積為1 071 km2，是省級重要水文站。觀測項目有水位、流量、泥沙、降水、蒸發(fā)、冰情、水質(zhì)、土壤墑情、地下水、水文調(diào)查等，下轄12個雨量站，負責向國家防總、松遼委及省、市防汛抗旱指揮機構(gòu)報送信息。水文站以上流域范圍內(nèi)的水利工程主要有大（Ⅱ）型水庫2座，其中松樹水庫控制面積302.4 km2，最大庫容18 800萬m3，東風水庫控制面積663 km2，，最大庫容16 280萬m3；農(nóng)業(yè)灌溉工程及跨流域引水工程等。

該站測驗河段順直長約400 m，河床由細沙和少量卵石組成，洪水時有局部沖淤變化。右岸為土質(zhì)防洪堤，左岸為沙土緩坡地，兩岸均有寬達15 m的樹木?？菟髁髌遥樗又?，中水時水面寬約100 m，水位在4 m以上時，左岸最大漫灘寬度達170 m，右岸60 m?；舅邤嗝嫔嫌?00 m處為彎道，下游1 200 m處建有哈大公路橋1座?；? 800 m處建有翻板式攔河閘，于1995年開始蓄水運用，每年3月至9月間使測驗河段形成深約1 m的緩流區(qū)。中低水時受漲落率影響，水位流量關系呈繩狀。高水時有不太嚴重的局部沖刷，水位流量關系受較穩(wěn)定的河槽控制，呈單一線。

2 水量調(diào)查

關家屯水文站水量調(diào)查對照《水文調(diào)查規(guī)范》及流域內(nèi)實際蓄、引、排等情況確定，主要包括農(nóng)灌水量、工業(yè)及生活用水量、水庫變量及蒸發(fā)蒸損量、其它水量等。其中其它水量包括上游排水量、跨區(qū)間引水量等。水庫資料從各水庫管理處抄錄，農(nóng)業(yè)灌溉畝數(shù)從各鄉(xiāng)鎮(zhèn)搜集，工業(yè)用水到工廠和自來水公司抄錄，精度可靠。

2.1 水庫調(diào)蓄

2.1.1 水庫蓄水量的計算

水庫有實測水位時，通過水位庫曲線查算，蓄水變量=時段末蓄水變量－時段初蓄水變量。

2.1.2 蒸發(fā)增損量計算

1）大水體年蒸發(fā)深（mm）：本年內(nèi)有E601型蒸發(fā)觀測資料期間，用以代替大水體蒸發(fā)深，其余期間可用20 cm口徑蒸發(fā)器的逐月蒸發(fā)資料乘以逐月折算系數(shù)，其各月和為大水年體蒸發(fā)深。

2）陸面年蒸發(fā)深等于關家屯水文站以上流域平均年降水深減去該水文站初步還原后的年徑流深。

3）水庫年蒸發(fā)增損深等于大水體年蒸發(fā)深減去陸面年蒸發(fā)深。

4）計算水庫月年蒸發(fā)增損量：計算大水體各月蒸發(fā)深占年蒸發(fā)深的百分數(shù)；計算水庫各月蒸發(fā)增損深，以算出的水庫年蒸發(fā)增損深乘以算得的百分數(shù)得之；計算水庫月蒸發(fā)增損量，以算出的水庫各月蒸發(fā)增損深乘以該月平均水面面積得之；計算水庫年蒸發(fā)增損量，為12個月水庫月蒸發(fā)增損量之和。

2.2 工業(yè)及生活用水

工業(yè)用水調(diào)查包括工業(yè)類別、產(chǎn)值及發(fā)展狀況，月、年用水量及排水量；生活用水調(diào)查包括人口（總?cè)丝?、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、農(nóng)業(yè)人口）生活用水標準。項目包括工程名稱、地點、水源（引河水、抽井水）、引用水（總量、測法）、回歸水（系數(shù)或?qū)崪y、水量、流入地點）、耗水量。工業(yè)及生活回歸水系數(shù)一般在80%左右，回歸水量等于回歸系數(shù)乘以引用水總量，耗水量等于引用水總量乘以（1－回歸系數(shù)）。

工業(yè)用水按用水量計，各月水量按平均值進行分配。生活用水按城鎮(zhèn)生活用水和農(nóng)村生活用水分別統(tǒng)計。城鎮(zhèn)生活用水由居民用水、公共用水（含服務業(yè)、商飲業(yè)、貨運郵電業(yè)及建筑業(yè)等用水）和環(huán)境用水（含綠化用水和湖泊補水）組成。農(nóng)村生活用水除居民生活用水外，還包括牲畜用水在內(nèi)。

瓦房店自來水公司輸水管道水源、瓦軸水源都接劉大水庫輸水道。總引水回歸水按80%計，流入回頭河（斷面以上）；各工業(yè)用水按總引水回歸水按80%計?；貧w系數(shù)采用經(jīng)驗系數(shù)。

2.3 農(nóng)業(yè)灌溉

灌溉水量分為灌溉取水量、灌溉耗水量、灌溉水綜合回歸水量。項目包括工程名稱、地點、水源（引河水、抽井水）、作物種類、實灌面積、毛用水定額或?qū)崪y，總引用水總量、回歸水（系數(shù)或?qū)崪y、水量、流入地點）、耗水量。

作物種類分為水田、旱田、菜田、果樹等，實灌面積即實際灌溉畝數(shù)，引用水總量即毛用水總量，包括凈耗水量及回歸水兩部分，用毛用水定額乘以灌溉畝數(shù)得之。其中回歸水量等于回歸系數(shù)乘以毛定額得之，耗水量包括田間及渠道耗水量，一般應等于引用水總量×（1－回歸系數(shù)）。旱田、菜田、果樹灌溉不計回歸水，引用總水量全按耗水量處理。

2.4 跨流域引水

跨流域引水調(diào)查項目包括工程名稱、地點（引出、引入）、河名（引出、引入）、年引水量。

瓦紡提水站引出為大沙河、引入為回頭河，瓦紡提水站接外流域劉大水庫輸水道，引入流域內(nèi)，回歸水流入回頭河（斷面以上）。

3 天然水量計算及成果分析

3.1 天然水量計算

關家屯水文站天然水量采用以下水量平衡方式進行計算：

式中：W天然——還原后的天然水量；W實測——水文站實測流量；W工耗——工業(yè)耗水量；W農(nóng)耗——農(nóng)業(yè)灌溉耗水量；W生耗——生活耗水量；△V庫變——水庫蓄水變量；W庫蒸——水庫水面蒸發(fā)增損量；W引排——跨流域引（排）水量；W決口——分洪、決口水量。

3.2 成果分析

關家屯水文站2005年至2016年調(diào)查水量為逐年進行，依據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)和斷面實測流量，通過水量還原得到逐年天然徑流量，調(diào)查成果統(tǒng)計分析如下：

1）流域內(nèi)2座大（Ⅱ）型水庫數(shù)據(jù)真實完整，蓄泄過程對水文站斷面實測流量有很大影響，尤其是洪水期，水庫攔蓄對實測洪峰、洪水過程均有較大影響，是防汛搶險的重要依據(jù)。

2）農(nóng)業(yè)、工業(yè)及生活等各項耗水量均值占天然水量的24.2%，最大是2014年占47%，最小是2005年占4.25%。

3）多年平均斷面實測水量15 440萬m3，天然水量20 890萬m3，實測水量占天然水量的73.9%。天然水量年內(nèi)分配不均，7，8兩月水量均值占年均值的58%，5—9月水量均值占年均值的85%，個別年份的1，2月和11，12月有斷流現(xiàn)象；年際水量分配呈豐、平、枯，2010—2013出現(xiàn)連續(xù)4年的豐水時段。最大年天然水量是2012年58 440萬m3，最小是2009年4 750萬m3，小于均值的年份有8年。

關家屯水文站天然水量年內(nèi)分配均值、年際變化及實測水量與天然水量對比見圖1，2。

4 結(jié)語

通過對關家屯水文站2005年至2016年水量調(diào)查數(shù)據(jù)和斷面實測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，明確了該站控制范圍內(nèi)各項蓄、引、排、耗水工程對河道不同時期徑流的影響，對調(diào)查區(qū)集水區(qū)內(nèi)水文背景有了全面的了解。通過水量還原計算，得到了河川徑流的天然狀態(tài)，使徑流資料系列更具有一致性，可為今后的防汛抗旱和經(jīng)濟建設提供真實可靠的水文數(shù)據(jù)。

圖1 關家屯水文站天然水量年內(nèi)分配均值圖

圖2 關家屯水文站各年斷面水量與天然水量對比圖