【文章內(nèi)容簡介】 觀測(cè)資料，不受相關(guān)插補(bǔ)因素影響，因此本次選用該段資料進(jìn)行分析計(jì)算。 水文基本資料評(píng)價(jià) 本次選用的國家基本水文站的水文資料均按國家行業(yè)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)驗(yàn)、整編、刊印，資料可靠，精度較高，完全可以滿足本次水文分析計(jì)算對(duì)資料的要求。所收集的XX河測(cè)驗(yàn)斷面1978～2007年水管觀測(cè)資料，由于沒有測(cè)驗(yàn)斷面及量水建筑物，；除引水量進(jìn)行實(shí)測(cè)外，來水資料均為人工目估觀測(cè)，觀測(cè)次數(shù)視具體情況而定，日平均流量根據(jù)觀測(cè)次數(shù)平均而得，因此對(duì)年徑流與時(shí)段洪水資料精度會(huì)造成一定誤差，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷一般目估資料較實(shí)測(cè)資料相比偏小。 徑流 徑流特性 徑流量的年內(nèi)分配XX河發(fā)源于天山北坡東段的XX山高山區(qū)，源頭有大小冰川17條，河流以冰川、積雪融水、降水及沿程地下水補(bǔ)給為主。根據(jù)XX河測(cè)驗(yàn)斷面1990～2007年共18年的月年實(shí)測(cè)徑流系列，其年內(nèi)分配統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表231。XX河測(cè)驗(yàn)斷面徑流量年內(nèi)分配表表231四季徑流量占全年比例(%)連續(xù)最大四個(gè)月最大月最小月春(35月)夏(68月)秋(911月)冬(122月)起迄占比例(%)月份占年比例(%)月份占年比例(%)6972從表中數(shù)據(jù)可以看出，XX河夏季徑流量最大，%，冬季徑流量最小，不到年徑流量的7%，%，出現(xiàn)在6～9月。年內(nèi)各月分配占全年百分比見柱狀圖231。05101520253035123456789101112月份月水量占年百分比(%)圖231 XX河測(cè)驗(yàn)斷面年徑流量月分配柱狀圖 徑流量的年際變化從XX河測(cè)驗(yàn)斷面19782007年共30年的實(shí)測(cè)年徑流系列來看，XX河徑流量的年際變化比較平穩(wěn)，多年平均年徑流量為1764104m3，最大年徑流量為2794104m3，出現(xiàn)在2005年；最小年徑流量為1198104m3，出現(xiàn)在1982年；，(計(jì)算值)，兩值都比較小。形成的原因是夏季高山冰雪融水與中低山降水量隨著氣候干暖、冷濕的變化產(chǎn)生了較強(qiáng)的互補(bǔ)性。 徑流系列分析XX河測(cè)驗(yàn)斷面有30年的實(shí)測(cè)年徑流資料系列，但由于測(cè)驗(yàn)不夠規(guī)范，其資料精度較水文站資料精度低。而其相鄰流域XX白楊河水文站具有44年實(shí)測(cè)水文資料，XX白楊河與XX河同處于一個(gè)氣候區(qū)，并且同發(fā)源于XX山脈，它們?cè)趶搅餍纬蓹C(jī)制上具有一定的相似性。現(xiàn)對(duì)XX白楊河水文站44年年徑流系列做一致性、代表性與可靠性分析。 系列可靠性分析XX白楊河水文站為國家基本水文站點(diǎn)，資料采集、整編和刊印嚴(yán)格按國家行業(yè)規(guī)范要求執(zhí)行，資料質(zhì)量可靠，完全能夠滿足水文分析計(jì)算精度要求。XX河測(cè)驗(yàn)斷面是為當(dāng)?shù)胤剿懿块T為下游供水而觀測(cè)的水管資料，其測(cè)驗(yàn)不夠規(guī)范，資料整編成果精度較低，可靠性不高。 系列一致性分析影響系列一致性的主要因素來自區(qū)間引水、分水、人類活動(dòng)以及計(jì)算斷面上下遷移等。XX白楊河水文站設(shè)立于1962年10月，但自1964年始才具備完整的年實(shí)測(cè)徑流系列。自1964年到2007年時(shí)段，測(cè)站基本斷面僅遷移一次，下遷距離為80m，測(cè)站以上控制面積為252km2，因遷移所引起的控制面積變化很小，加之區(qū)間沒有水量的引入與分出，按照有關(guān)規(guī)范規(guī)定其徑流系列是一致的，故XX白楊河水文站44年年徑流系列的一致性較好。XX河測(cè)驗(yàn)斷面基本沒有發(fā)生變化，在幾十年中其上游也沒有大規(guī)模的開發(fā)活動(dòng)，下墊面條件也未發(fā)生大的變化，通過點(diǎn)繪白楊河站降水資料與XX河歷年徑流深點(diǎn)繪雙累積曲線進(jìn)行分析(見圖232)可見，點(diǎn)子基本為帶狀分布，以此證明XX河徑流資料系列一致性較好。圖232 XX河徑流深與白楊河站降水雙累積曲線 系列代表性分析（1）參證站年徑流量長短系列統(tǒng)計(jì)參數(shù)分析依據(jù)XX白楊河水文站年徑流量資料，自2007年逆時(shí)序向前推，根據(jù)矩法估算的不同年代系列長度，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)參數(shù)對(duì)比。由表232可知，隨著樣本長度增加，各統(tǒng)計(jì)參數(shù)系列均值已呈顯著的收斂態(tài)勢(shì)，CV值趨近穩(wěn)定。白楊河站不同長度年徑流量系列統(tǒng)計(jì)參數(shù)對(duì)照表表232 起止年份年數(shù)徑流量(104m3)變差系數(shù)均值相對(duì)誤差(%)Cv計(jì)相對(duì)誤差(%)1985200723747019802007287094197520073370321970200738685519642007456788（2）參證站年徑流量模比系數(shù)差積曲線分析從圖233白楊河水文站1964年～2007年年徑流量模比系數(shù)差積曲線中可見，1964年～1986年為枯水年群，1987年～2007年為豐水年群，但都不完整，因此XX白楊河水文站1964～2007年徑流系列的代表性欠佳。圖233 白楊河站年徑流量模比系數(shù)差積曲線（3）參證站年徑流模比系數(shù)累積平均過程線分析圖234 白楊河站年徑流量模比系數(shù)累積平均過程線從圖234年徑流量模比系數(shù)累積平均過程線中可見：白楊河站年徑流系列模比系數(shù)累積平均過程線隨著年徑流量系列長度的增加，其變幅越來越小，當(dāng)該站年徑流量系列長度達(dá)到37年以上時(shí)，其模比系數(shù)累積平均過程線基本收斂于1，并在其附近振蕩；當(dāng)年徑流量系列長度達(dá)到40年以上時(shí)，其模比系數(shù)累積平均過程線穩(wěn)定收斂于1。上述分析說明白楊河站1964年～2007年44年年徑流系列穩(wěn)定性較好。綜上所述，設(shè)計(jì)站XX河測(cè)驗(yàn)斷面相對(duì)于參證站白楊河站來說，其1978～2007年30年徑流系列處在一個(gè)枯豐交替年段，且年徑流枯豐周期均不完整，統(tǒng)計(jì)參數(shù)也未趨于穩(wěn)定，故系列代表性較差，需要進(jìn)行必要的插補(bǔ)延長，以提高系列的代表性。 徑流系列相關(guān)插補(bǔ)XX河測(cè)驗(yàn)斷面有19782007年共30年的實(shí)測(cè)年徑流系列，XX河流域以東的開墾河站有19572007年共51年的連續(xù)年徑流系列，該流域以西的XX白楊河站有19642007年共44年的連續(xù)年徑流系列，但XX河測(cè)驗(yàn)斷面與兩站的年徑流相關(guān)系數(shù)都很低，與開墾河站的年徑流相關(guān)系數(shù)r=,與XX白楊河站的年徑流相關(guān)系數(shù)r=,點(diǎn)據(jù)散亂，因此沒有對(duì)XX河測(cè)驗(yàn)斷面19782007年的年徑流系列進(jìn)行插補(bǔ)延長，本次計(jì)算只使用該站19782007年30年的連續(xù)徑流系列資料。 設(shè)計(jì)年徑流量 參證站設(shè)計(jì)年徑流計(jì)算根據(jù)白楊河站19642007年44年徑流資料，經(jīng)過頻率計(jì)算(見圖235)，得到白楊河站斷面不同設(shè)計(jì)頻率年徑流量（見表233）。白楊河站年徑流量統(tǒng)計(jì)參數(shù)及不同保證率設(shè)計(jì)年徑流量成果表表233 項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)參數(shù)不同保證率設(shè)計(jì)年徑流量(104m3)均值CvCs/CvP=25%P=50%P=75%P=95%白楊河站67887608670658794815圖235 白楊河站年徑流量頻率曲線圖 XX河測(cè)驗(yàn)斷面設(shè)計(jì)年徑流計(jì)算（1）頻率分析計(jì)算法對(duì)XX河測(cè)驗(yàn)斷面30年年徑流量資料采用P－Ⅲ型曲線進(jìn)行頻率分析計(jì)算，在適線時(shí),主要考慮平、枯水年的點(diǎn)據(jù)（圖236），得到不同保證率的設(shè)計(jì)年徑流量，計(jì)算成果見表234。圖236 XX河測(cè)驗(yàn)斷面年徑流量頻率曲線圖XX河測(cè)驗(yàn)斷面不同保證率設(shè)計(jì)年徑流量成果表表234　　　 計(jì)算方法統(tǒng)計(jì)參數(shù)不同保證率設(shè)計(jì)年徑流量(104m3)均值CvCs/CvP=25%P=50%P=75%P=95%頻率分析計(jì)算法17642000168314401204（2）模數(shù)法根據(jù)參證站白楊河站相應(yīng)不同頻率設(shè)計(jì)徑流量模數(shù)，分別乘以XX河測(cè)驗(yàn)斷面集水面積，可得XX河測(cè)驗(yàn)斷面的徑流量成果(見表335)，計(jì)算公式如下。式中：R設(shè)。p、 ………………設(shè)計(jì)站、參證站相應(yīng)頻率的徑流量(104m3)F設(shè)、F代 ……………… 設(shè)計(jì)站、參證站相應(yīng)的集水面積(km2)XX河測(cè)驗(yàn)斷面不同保證率設(shè)計(jì)年徑流量成果表表235　　 計(jì)算斷面不同保證率設(shè)計(jì)年徑流量(104m3)P=25%P=50%P=75%P=95%XX河測(cè)驗(yàn)斷面5374473741533401（3）長短系列比值法XX河測(cè)驗(yàn)斷面有19782007年30年實(shí)測(cè)年徑流量系列，而與XX河年徑流量有成因聯(lián)系且同步性較好的白楊河站有19642007年44年年徑流量系列，以長短系列比值法推算出XX河測(cè)驗(yàn)斷面長系列均值，借用白楊河站年徑流系列Cv、Cs，推算出XX河測(cè)驗(yàn)斷面設(shè)計(jì)年徑流量，見表236。XX河測(cè)驗(yàn)斷面不同保證率設(shè)計(jì)年徑流量成果表表236　　　 　 計(jì)算斷面統(tǒng)計(jì)參數(shù)不同保證設(shè)計(jì)年徑流量(104m3)均值CvCs/CvP=25%P=50%P=75%P=95%XX河測(cè)驗(yàn)斷面16741876165414501187（4）等值線法采用《昌吉回族自治州地表水資源調(diào)查評(píng)價(jià)》1956年2000年多年平均徑流深等值線成果，應(yīng)用時(shí)將成果進(jìn)行修正至2007年(見表237)，計(jì)算出XX河測(cè)驗(yàn)斷面多年平均年徑流量，統(tǒng)計(jì)參數(shù)Cv、Cs借用白楊河站實(shí)測(cè)系列計(jì)算出Cv、Cs，推算成果見表238。XX河測(cè)驗(yàn)斷面等值線成果表表237　　 計(jì)算項(xiàng)目等值線數(shù)值(mm)3004002003001502001001505010025501025合計(jì)計(jì)算面積(km2)產(chǎn)流量(104m3)2214修正后(修正系數(shù))2293XX河測(cè)驗(yàn)斷面年徑流量統(tǒng)計(jì)參數(shù)及不同保證率設(shè)計(jì)年徑流量成果表表238　 計(jì)算斷面統(tǒng)計(jì)參數(shù)不同保證設(shè)計(jì)年徑流量(104m3)均值CvCs/CvP=25%P=50%P=75%P=95%XX河測(cè)驗(yàn)斷面22932570226519861626 XX河設(shè)計(jì)年徑流計(jì)算XX河水庫下壩址位于XX河測(cè)驗(yàn)斷面以上100m處。由于XX河下壩址與測(cè)驗(yàn)斷面之間無支流匯入與水量引出，故除等值線法外直接將其它方法計(jì)算出的XX河測(cè)驗(yàn)斷面成果用于水庫下壩址處，另用等值線法也可計(jì)算出各壩址斷面的成果，各方法推算出壩址處設(shè)計(jì)成果見表239。XX河下壩址斷面不同保證率設(shè)計(jì)年徑流量成果表表239　　 計(jì)算方法統(tǒng)計(jì)參數(shù)不同保證率設(shè)計(jì)年徑流量(104m3)均值CvCs/CvP=25%P=50%P=75%P=95%頻率分析計(jì)算法17642000168314401204模數(shù)法5374473741533401長短系列比值法16741876165414501187等值線法22902567226319831624 年徑流量合理性分析與成果推薦根據(jù)以上四種方法，可以得到擬建XX河水庫各壩址處設(shè)計(jì)年徑流量成果，但各種結(jié)果是否符合XX河實(shí)際情況？現(xiàn)對(duì)此予以分析，確定一個(gè)合理的年徑流量值供擬建水庫工程設(shè)計(jì)使用。模數(shù)法適用于鄰近流域與設(shè)計(jì)流域間水文氣象和產(chǎn)流條件差異不大的情況，XX河與其附近的XX白楊河水文站都發(fā)源于XX山脈的北坡，同處于一個(gè)氣候區(qū)，其河流徑流補(bǔ)給來源主要為冰川融水、積雪融水、降水及沿程地下水補(bǔ)給。僅從兩流域的冰川分布（見表2310）知，，流域內(nèi)的冰川儲(chǔ)量是一座巨大的“高山固體水庫”，年消融量較穩(wěn)定，是河流徑流較穩(wěn)定的補(bǔ)給來源，因此，用模數(shù)法計(jì)算成果偏大，不符合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，因此不推薦此方法成果。參證站及XX河流域冰川分布統(tǒng)計(jì)表表2310 站名集水面積（km2）冰川數(shù)（條）冰川面積（km2）冰儲(chǔ)量（km3）XX河測(cè)驗(yàn)斷面17817白楊河站25215頻率分析計(jì)算要求依據(jù)的設(shè)計(jì)站資料三性較好,從以上有關(guān)章節(jié)分析可知，設(shè)計(jì)站資料可靠性和代表性較差,因此用這種方法推出的設(shè)計(jì)成果精度較差，在此也不予推薦。采用《昌吉回族自治州地表水資源調(diào)查評(píng)價(jià)》1956～2000年多年平均徑流深等值線成果(注：應(yīng)用時(shí)將成果進(jìn)行修正至2007年)，統(tǒng)計(jì)參數(shù)Cv、Cs借用參證站的成果，該徑流深等值線圖依據(jù)新疆較大河流實(shí)測(cè)水文資料，且采用1:25萬電子地圖作為繪制工作底圖，在精度的水平控制上充分考慮到參證站點(diǎn)與天然實(shí)測(cè)值相對(duì)誤差，因此在計(jì)算大流域河川徑流時(shí)精度較高，而計(jì)算小流域河川徑流時(shí)可能存在較大的誤差，只能作為參考。長短系列比值法是規(guī)范推薦應(yīng)用在實(shí)測(cè)資料系列較短地區(qū)的方法，通過此方法可用設(shè)計(jì)站短系列資料延長至長系列，提高了設(shè)計(jì)站的資料精度。因此，本次推薦用此方法的計(jì)算成果(見表2311)。XX河擬建水庫年徑流量統(tǒng)計(jì)參數(shù)及不同保證率設(shè)計(jì)年徑流量成果表表2311計(jì)算斷面統(tǒng)計(jì)參數(shù)不同保證設(shè)計(jì)年徑流量(104m3)均值CvCs/CvP=25%P=50%P=75%P=90%壩址處16741876165414501284 不同設(shè)計(jì)保證率典型年的選擇根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，對(duì)典型年的選擇遵循以下原則：（1）在實(shí)測(cè)徑流系列中選擇；（2）典型年的年徑流量與設(shè)計(jì)年徑流量盡量接近；（3）典型年的月徑流量分配過程，應(yīng)對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉較為不利。根據(jù)以上三條原則，從1990年～2007年18年有完整月年資料中分別選取20