可供水量（精选5篇）
可供水量 篇1
水库可能负担的任务有防洪、供水、灌溉、发电、航运、养殖、生态等。一般说来,水库都是综合利用的,实际上很少有单纯为一种目标修建的水库。综合利用水库就是指担负2种或2种以上工程任务的水库。综合利用水库在规划设计中要根据现状来水情况,充分考虑各项工程任务的主次、满足各自的设计保证率等因素,合理确定水库规模,预测水库可供水量[1,2,3,4]。现以威海市泊于水库为例,探讨综合利用水库可供水量计算。
1 泊于水库基本情况
泊于水库位于威海市石家河流域下游。坝址位于入海口处,坝址以上流域面积204 km2。泊于水库是一座具有供水、灌溉、生态等多种功能的综合性水库,水库总库容5 322万m3,调洪库容532万m3,兴利库容4 115万m3,死库容200万m3;校核洪水位12.19 m,设计防洪水位11.38 m,兴利水位11 m,死水位2.8 m。防洪标准为50年一遇,校核洪水标准为300年一遇;城市供水保证率为95%,灌溉用水保证率为75%。
2 现状来水量计算
现状来水量是指工程控制点上游现有水利工程和现状下垫面条件下的实际来水量。现状条件下工程节点上游受各类水利工程的调节影响,由于不同年份上游水利工程数量和调节能力不同,故对各年来水量的影响也不一致,为使来水量系列具有一致性,满足兴利调节的需要,各年的水库来水量需统一换算为现状年水利工程和下垫面条件的来水量水平。
2.1 天然径流量计算
由于石家河流域内无实测水文资料,根据附近流域沽河上现有鲍村水文站连续58年实测雨量资料和50年实测流量资料,采用水文比拟法求得泊于水库入库径流量,并依据降水资料予以修正。石家河和沽河均为胶东半岛独流入海河道,流域暴雨洪水特性较为一致,下垫面条件也较为接近,因此将鲍村站实测径流资料移置至泊于水库是较为合适的。经计算坝址处多年平均天然径流量为5 783万m3。
2.2 现状工程条件下入库径流计算
泊于水库坝址上游内建有中型水库1座(所前泊水库),小(1)型水库1座,小(2)型水库12座,总计流域面积为54.4 km2,总库容4 027万m3,兴利库容2 491万m3。上游水利工程对泊于水库的入库径流有一定的影响,此次计算按照分单元分级调算的方法,将坝址以上流域划分为2个单元区:所前泊水库区和所前泊水库—泊于水库区间。计算中先对所前泊水库以上的径流进行兴利调节计算,然后计算所—泊区间现状来水。所前泊水库的下泄水量和所—泊区间现状来水2个部分共同组成泊于水库各坝址现状工程情况下的入库径流。所前泊水库满足所有用水户用水要求的前提下,方弃水;所—泊区间现状来水量,是在天然径流量的基础上,扣除区间流域拦蓄水工程的蓄水量和用水量后的水量。经计算泊于水库现状工程条件下多年平均入库径流量为4 553万m3。泊于水库现状工程条件下不同频率来水量频率分别为25%、50%、75%、75%时,来水量分别为6 158万、3 734万、2 060万、694万m3,均值为4 553万m3,CV值为0.75,为2.0。
3 工程建设任务
水库建设的重要任务是缓解威海市境内的供需矛盾、为水库周边1 333.33 hm2农田灌溉提供水源,并兼顾水环境改善、生态旅游等社会功能。一是工业用水。工业用水量按日均供水量及各月天数推求逐月工业用水量。二是灌溉用水。库区灌溉面积为1 333.33 hm2。泊于水库灌区主要作物为冬小麦、春玉米和夏玉米、花生、大豆等农作物。由于灌区内无灌溉试验资料,采用相邻流域米山水库的灌溉历年实际灌溉定额。泊于水库灌区多年平均净定额为2 452.5 m3/hm2。三是生态补水。根据《威海市海洋功能区划分》,泊于水库下游涉及2个海洋功能区,分别为泊于养殖区和威海市区沿海防护林,其中泊于养殖场面积2 690 km2,养殖品种主要是海带、扇贝,该海区将成为威海市区最大养殖海区和养殖基地。计算中除汛期弃水外,将水库渗漏损失水量考虑成水库下游的生态用水量,另外,建库后生态年供水量按照坝址处多年平均来水量的5%考虑。
4 可供水量计算
该工程采用长系列时历法逐月调节计算[1,2]可供水量。
4.1 基本方法
时历法调节计算的基本原理是根据长系列的来水资料,以月为计算时段,按水量平衡公式,计入损失水量,逐年计算水库的调节过程和调节水量,然后根据水库的供需关系和年调节水量确定水库的可供水量。水库的水量平衡公式如下:
式中:V月末为水库月末库容;V月初为水库月初库容;W来为水库本月来水量;W用为本月各用水户的用水量;W损为水库本月蒸发和渗漏损失水量;W弃为水库本月弃水量。
根据上述水量平衡公式,以月为计算时段计算水库逐年净调节水量,对年净调节水量系列进行排序,求得不同保证率的可供水量。
4.2 约束条件
一是起调水位。为简化计算水库的起调水位,按死水位考虑,兴利库容蓄满后还有多余再弃水,如计算至系列月末库容为死库容,则认为调算结果合理,如不一致则按照计算得月末库容作为起调库容,再次调节计算,直至一致为止。二是供水顺序。泊于水库承担着保障城市供水、农田灌溉用水和生态用水等多重供水任务,其中城镇生活用水和城市工业用水供水保证率为95%,灌溉用水供水保证率为75%。按供水对象的重要程度,在调节计算时水库的供水顺序为:先城市供水后灌溉用水,即在水库供水调度时首先满足城市用水,使其达到供水保证率,然后再考虑灌溉用水;在来水量不足的情况下,优先考虑城市供水。为保证城市供水,水库在控制运用中预留一定的库容,即限制库容,当月末库容小于限制库容时,停止向农业供水。经试算,限制库容为2 300万m3。三是水库蓄水位。水库最高蓄水位为兴利水位11 m,最低允许水位为死水位2.8 m。四是生态用水。当水库不弃水或弃水量小于下游河道生态用水量时,为保证下游河道生态用水,水库要为下游河道补水,月放水量按坝址处多年平均径流的5%考虑。
4.3 蒸发渗漏损失
一是蒸发损失。水库建成后,库区原有陆地变成水面,原有的陆地蒸发也变成了水面蒸发,由此而增加的蒸发量构成水库蒸发损失。水库水面蒸发计算采用经验公式法,即以库区及其附近地区蒸发皿观测的蒸发深度,乘以经验系数求得;陆面蒸发采用多年平均降雨和多年平均径流深之差。此次调算中,多年平均蒸发深采用475.51 mm。二是渗漏损失。渗漏损失是指经坝基、坝体渗漏而产生的水量损失。根据水库地质条件,并考虑坝基防渗措施,此次计算采用月初、月末平均蓄水量的1%作为渗漏损失水量。
4.4 计算结果
根据水库1959—2008年50个水文年现状来水量系列,按照上述约束条件,根据水量平衡原理,逐年逐月进行连续调节计算,调算时利用计算机设定步长和目标函数自动循环,直至城乡供水和农业灌溉用水满足各自供水保证率要求为止。经计算,泊于水库城市供水日供水量为4.03万m3,生态补水年均221万m3,设计灌溉面积1 333.33 hm2,年均供水量280.4万m3。年均总供水量为1 914.4万m3,弃水量为1 910万m3。从计算结果可以看出,水库弃水量和年均总供水量基本相当,弃水较多,洪水资源没有充分利用。目前,水库建设投资较大,移民难度较大,占地指标受控,在投资较大的情况下,如果提供的年供水量较小,容易让水库建设者产生效益过低的感觉,为了充分利用洪水资源,提高水库供水量,本文将采用优化计算方法计算水库的可供水量,为决策者提供一种可靠的理论水量。
5 优化可供水量计算
5.1 优化调节计算结果
考虑到上述兴利调节计算结果弃水量较大,为了减少弃水,充分利用宝贵的洪水资源,在满足城市供水95%设计保证率的前提下(城市供水日供水量为4.03万m3),采用不均匀供水,按照日供水规模8万m3和10万m3进行洪水资源利用分析。计算过程中,在有弃水的月份加大城市供水量至8万m3和10万m3,灌溉用水和生态用水不变,限制水位分别为兴利水位和死水位,重新调节计算,调算结果为:城市多年平均供水量分别为2 199万m3和2 454万m3,比均匀供水城市供水量分别增加786万m3和1 041万m3。
5.2 计算结果对比
泊于水库工程供水量常规调算和优化调算结果对比见表1。从表1可以看出,在水库来水条件不变、库容不变、设计指标不变、各供水任务保证率不变的情况下,当城市不均匀供水8万m3时,城市供水量增加786万m3,城市年供水量增加56%;当不均匀供水10万m3时,城市供水量增加1 041万m3,城市年供水量增加74%。对于威海市这种严重缺水的城市,年均供水量增加1 041万m3是非常宝贵的水资源量。由此可见,通过优化计算,可以充分利用洪水资源,减少弃水量,为城市提供更多的可供水量。该方法可以为水库决策者提供一定的理论依据。
6 结语
综合考虑泊于水库的来水条件、洪水状况、供水对象的重要程度等因素,采用了长系列时历法计算水库的可供水量,计算方法实用,计算结果精度较高。综合利用水库在调节计算前,要先理顺供水任务的先后次序及各自的供水保证率,在满足各自供水保证率的前提下,设定限制库容,当月末库容小于限制库容时,优先满足城市供水。在介绍常规调节计算后,采用一种优化调算方法,即不均匀供水,在有弃水的月份加大城市供水量,该种计算结果可以很大程度地提高洪水资源的利用,增大城市供水量,可为水库规划建设提供理论依据。
参考文献
[1]叶秉如.水利计算及水资源规划[M].北京:中国水利电力出版社,1995:8-58.
[2]梁忠民,钟平安,华家鹏.水文水利计算[M].北京:中国水利水电出版社,2006:237-266.
[3]韩庆戾,宋晶.金满水库供水调节计算分析[J].吉林水利,2012(3):35-36,45.
[4]陈小强.下坂地水库水量调度探讨[J].地下水,2011,33(4):115-116.
可供水量 篇2
应用数值模型提高GPS可降水量反演精度的研究
利用建立在长江三角洲地区GPS观测网的资料,以上海宝山探空观测为例,进行了应用数值模式提高GPS可降水量反演精度的试验.研究结果表明:大气平均温度的`估计误差直接影响大气可降水量的反演精度,用MM5中尺度数值预报模式预报估计的大气平均温度可减小大气平均温度的估计误差,从而提高大气可降水量的反演精度.
作 者：袁招洪 YUAN Zhao-hong 作者单位：上海市气象局,上海,30刊 名：测绘科学 ISTIC PKU英文刊名：SCIENCE OF SURVEYING AND MAPPING年，卷(期)：32(6)分类号：P228关键词：GPS可降水量 中尺度数值预报模式 大气平均温度
可供水量 篇3
瑶镇水库是一座以工业和城市居民生活供水为主,兼顾农业灌溉、生态用水等综合利用的中型水利工程,是解决神木县锦界工业区工业用水和城镇居民生活用水的有效工程措施,同时兼顾瑶镇水库以下和采兔沟水库以上的农田灌溉面积3500 亩。根据瑶镇水库初步设计,水库可提供城镇工业生活日供水量17. 14万m3,年供水总量6257 万m3,供水保证率95% ; 水库可提供农田灌溉年供水量309. 42 万m3,供水保证率75% ,生态林供水270 万m3[1]。瑶镇水库属中型水库,总库容为1060 万m3,调节库容为621. 75 万m3,死库容为200 万m3。水库正常蓄水位为1160. 5m,死水位为1154. 6m,泄洪时设计洪水位为1161. 20m,相应的洪峰流量为104m3/ s,最大下泄流量为39. 92m3/ s; 校核洪水位为1161. 82m,相应的洪峰流量为227m3/ s,最大下泄流量为103. 10m3/ s。
1 来水量分析
1. 1 年径流量计算
秃尾河干流上设有高家堡及高家川水文站,瑶镇上游沟岔断面有908 队流量观测站,瑶镇下游4km处设有草湾雨量站,支流圪丑沟内设有圪丑沟雨量站,另外在该流域外宫泊沟发源地北部的红碱淖湖旁设有马莲河雨量站。
宫泊沟和圪丑沟两侧流断面( 相加后称乌鸡滩断面) 实测日流量资料,1984 年、1985 年、1986 年、1989年资料不全,从1984 年7 月25 日始到1989 年3 月31日止,其中仅有1987 年、1988 年两个完整年份,但根据流域的产流条件和流量变化比较稳定的特点,通过插补以后可取得该时段各年完整的径流资料。对1984年7 月25 日—1986 年6 月30 日期间的5 日实测一次流量资料,采用直线内插法进行插补,求得缺测日流量,并相应求得各年的径流量。
秃尾河径流实测资料缺乏,根据取水断面与乌鸡滩断面实测流量比系数,瑶镇水库为乌鸡滩的1. 19倍,考虑安全裕度取1. 1 倍,利用乌鸡滩断面实测系列推求瑶镇水库径流系列,求得瑶镇水库10 年平均径流量为8295. 6 × 1. 1 = 9125 万m3( 见表1) 。
单位: 万m3
为复核径流量计算的合理性,以无定河上游海流兔河1956 年11 月设立的韩家峁水文站资料为依据,对原始资料进行插补延长为1984—2006 年共计23 的资料,据此进行分析、复核、计算,计算结果见表2。
单位:万m3
1. 2 水库坝址径流的年内分配
长系列径流的年内月分配根据韩家峁站1957—2006 年径流年内月分配系数( 其中1985—1993 年采用乌鸡滩断面径流年内月分配系数) 进行计算。多年平均径流量的年内分配见表3。
单位: 万m3
2 需水量分析
锦界工业园区位于陕北黄土高原北侧,2014 年园区人口约为3. 5 万,居民生活综合用水指标按165L/( 人·d) ( 包括工业区三产及城镇环境等市政公共用水在内) 计算,年生活需水量为210. 8 万m3。
生态用水为保证坝址下游的河道最小下泄流量0. 25m3/ s的常流量,多年平均最小年下泄流量为268. 4 万m3。
根据对工业园区的调查与统计,共有50 户企业需由瑶镇水库供水,企业生产用水量为5369. 4 万m3。
瑶镇水库灌区在瑶镇水库以下和采兔沟水库以上,总面积为3500 亩,其中稻田1000 亩,水浇地2500亩,粮食作物和经济作物比例分别为83% 和17% ,多年平均综合毛定额为1063m3/ 亩,则农业灌溉需水量为372. 05 万m3。
通过上述分析计算,2015 年瑶镇水库各用户总需水量为6220. 65 万m3。
3 水库调节计算
3. 1 调节计算的原则
a. 瑶镇水库的调节计算,根据水量平衡原理,以长系列顺时序逐月进行调节[2],设计水平年为近期2015 年。
b. 空库起调水位为死水位1154. 6m。
c. 供水对象分别为锦界工业园区生活用水、园区工业用水、灌区灌溉用水及生态林的生态用水。各供水对象的供水保证率要求: 生活及工业为95% ( 或97% ) ,农灌及生态为75% 。
d. 供水次序为由高保证率到低保证率。
e. 采用以供定需的原则确定水库可供水量。
3. 2 水库来水量
此次复核计算的多年平均径流量与瑶镇水库初步设计时计算的坝址多年平均径流量9125 万m3相差不大,水库坝址以上主要是当地农民生活和约3200 亩农田灌溉用水,预测2015 年水库上游多年平均灌溉及生活用水量为317 万m3,扣除该部分水量后,采用水库的初设成果多年平均径流量,则水库实际多年平均入库水量为8808 万m3。
3. 3 损失水量
水库的水量损失包括渗漏损失和蒸发损失。渗漏顺势按照月平均需水量的4% 计算; 蒸发损失按照各月蒸发损失比例计算。经计算,该区域水面年蒸发量1431. 8mm,扣除多年平均降雨量与多年平均径流深的差值256. 9mm,水库年蒸发损失水量为1174. 9mm。
3. 4 调节计算
根据以上原则进行水库长系列调节计算,结果见表4。由表4 可以看出,在生活及工业供水保证率为97% 、农灌及生态供水保证率为75% 的情况下,瑶镇水库可满足锦界工业园区生活及工业用水要求及灌溉与生态用水需求,且多年平均情况下水库仍有2232 万m3的弃水。
单位:万m3
4 结语
根据瑶镇水库的长系列调节计算可知,水库多年平均可供水量为6232 万m3,这一数值与瑶镇水库原初步设计的供水能力6260 万m3相差不大。可供水量的复核表明: 水库经过近几年使用以后,可供水量与原设计值没有发生太大变化,本次计算结果与瑶镇水库初设成果基本一致。
参考文献
[1]陕西省水利电力勘测设计研究院.神木县瑶镇水库枢纽工程初步设计报告[R].西安:陕西省水利水电勘测设计研究院,2001.
可供水量 篇4
1 资料来源与方法
1.1 资料来源及处理
资料来源为1962—2011年50年黔南州12个气象观测站的月降水量和月平均气温的历年资料。设R为月降水量多年序列, T为气温多年序列。其中三都站的降水量资料在1979年有缺失, 用相关系数最大的站与其进行比值订正插补。都匀站由于2007年迁站, 对2007—2011年的气温序列进行订正, 用相关系数最大的站与其进行差值订正[4]。
1.2 可利用降水量计算
在水循环中不考虑土壤、植被等下垫面因素的影响, 不考虑径流、渗透等流动方式, 只考虑降水与蒸发, 将两者之差作为可利用降水量H, 即H=R-E。在水汽蒸发中考虑影响最大的因素降水、温度, 利用高桥浩一郎陆面蒸发经验公式[5]:
将R、T带入公式 (1) 计算出各月蒸发量序列E。各月可利用降水量序列为H=R-E。由月可利用降水量相加得到各季和年可利用降水量值。在研究降水量、气温与可利用降水的影响中, 将R和T求平均, 然后计算各地平均的H, 再计算其相关性和变化情况。
2 可利用降水的分布
2.1 可利用降水的时间变化
由黔南州年平均可利用降水量变化可知, 1962—2011年间可利用降水呈现减少的趋势, 其趋势为-12.6 mm/10年。20世纪70—80年代初期为可利用降水丰沛期, 80年代中期至90年代初期是偏少期, 90年代中期至2000年代初期是丰沛期, 2000年代中期至末期为偏少期。
在可利用降水量季节分布中, 可利用降水在夏季最为丰沛, 占全年的54%, 其次是春季, 占全年的29%, 最少是冬季, 占全年的3%。历年变化趋势中, 夏、冬季呈增加趋势, 春、秋季呈减少趋势, 春、秋季减少的幅度大于夏、冬季增加的幅度。
从可利用降水月分布看, 6月水资源最丰富, 其次是5月和7月, 最少的是12月、1月和2月。
2.2 可利用降水量的空间分布
1962—2011年黔南州可利用降水量平均为594.1 mm, 最大的中心出现在州中部的都匀市 (771.6 mm) , 其次是西部的长顺县 (763.5 mm) , 最小的中心出现在南部的罗甸县 (476.4 mm) , 其次是北部的龙里县 (495.5 mm) 。可利用降水量呈不规则的地域分布。
3 降水量、气温对可利用降水量的影响
3.1 降水量、气温与可利用降水量的相关性
可利用降水量是降水量中的一部分, 降水量的多少决定了可利用降水量的多少, 计算各月两者的相关系数, 各月相关系数为0.872 5 (罗甸县2月) ~0.997 8 (都匀县6月) , 两者呈显著的正相关关系, 因此降水量增大, 可利用降水量也增大。在显著的相关中相关系数大小也略有差异, 南部地区稍小于其他地区, 11月至翌年3月较小, 4—7月较大, 10月相对9月增大, 为1个小峰值 (图1) 。气温与可利用降水量之间的相关系数, 各月间和各地区的相关程度不同 (图2) 。7月、8月气温与可利用降水量之间的相关系数绝对值最大, 并且所有气象观测站都能通过信度α=0.01的检验, 其他月只有3月的瓮安县、贵定县, 9月的瓮安县、独山县能通过检验, 这些月相关性较小, 甚至没有关系 (相关系数接近0) 。通过检验的相关系数都为负, 两者为负相关, 在7—8月气温升高, 蒸发量增大, 可利用降水量在温度增加的影响下减小的量也增加。各月情况:1月, 长顺县、惠水县、龙里县、贵定县负相关性较大, 未通过检验, 其他站相关性小;2月, 负相关大的是独山县、平塘县、长顺县, 也未通过检验;3月, 北部、西部相关较大, 瓮安县、贵定县通过检验, 负相关;4—5月基本无相关, 6月南部地区反相关性最大, 但也未通过检验, 7—8月全部测站都通过检验, 呈负相关;9月, 相关仍较高, 但通过检验的只有瓮安县和独山县;惠水县、贵定县、龙里县较大, 并且呈正相关, 未通过检验;11—12月福泉县负相关性较大, 未通过检验, 其他站基本无相关 (图2) 。
在季节上, 四季降水量与可利用降水量也都呈显著的正相关, 略有不同的是北部的瓮安县、福泉县、龙里县、贵定县, 加上南部的独山县、三都县相关系数的大小按春—夏—秋—冬递减, 而其他站则是按夏—春—秋—冬递减。季平均温度与可利用降水量的关系为负相关, 但关系不显著, 其中春季绝对值最大的是惠水县, 未通过检验, 其余各地基本不相关;夏季, 相关系数绝对值较大, 呈负相关, 但通过检验的只有荔波县、长顺县、三都县、罗甸县4站;秋季, 相关性较大的有独山县、长顺县、罗甸县, 未通过检验, 其余各站基本不相关;冬季, 独山县相关性较大, 未通过检验, 其余各地不相关 (表1) 。
3.2 降水量、气温的变化对可利用降水量的影响
为了得到可利用降水对降水量、气温变化的敏感反应, 分别设定, 气温不变, 即ΔΤ=0, 降水量变化ΔR=±10%、±20%时;设定ΔR=0, ΔΤ=±1℃时;设定ΔR=-10%, ΔΤ=+1℃时, 可利用降水量的变化量 (百分率) ΔH的大小。
经计算, ΔΤ=0, ΔR=10%时, 12个站1—12月的ΔH值为16.1%~32.3%。其中6月变化最小, 各地平均为18.4%, 12月变化最大, 平均为30.5%;月平均在23.7% (独山县) ~27.8% (罗甸县) , 12个站的平均月变化为25.3%。
ΔΤ=0, ΔR=20%时, 12个站1—12月的ΔH值为32.3%~70.6%。同样6月变化最小, 各地平均为37.2%, 12月变化最大平均为66.0%;月平均在49.3% (独山县) ~59.3% (罗甸县) , 12个站的平均月变化为53.1%。
ΔΤ=0, ΔR=-10%时, 12个站1—12月的ΔH值为-26.7%~-16.0%。同样6月变化最小, 各地平均为-17.9%, 12月变化最大平均为-25.8%;月平均在-24.1% (罗甸县) ~-21.5% (独山县) , 12个站的平均月变化为-22.6% (图3) 。
ΔΤ=0, ΔR=-20%时, 12个站1—12月的ΔH值为-48.3%~-31.7%。同样6月变化最小, 各地平均为-34.9%, 12月变化最大平均为-47.0%;月平均在-44.5% (罗甸县) ~-40.7% (独山县) , 12个站的平均月变化为-42.2%。
ΔR=0, ΔΤ=+1℃时, 12个站1—12月的ΔH值为-12.2%~-3.8%。也是6月变化最小, 各地平均为-5.0%, 12月变化最大平均为-11.7%;月平均在-8.0% (独山县) ~-9.6% (罗甸县) 间, 12个站的平均月变化为-8.7% (图4) 。
ΔR=0, ΔΤ=-1℃时, 12个站1—12月的ΔH值为3.6%~13.9%。也是6月变化最小, 各地平均为4.9%, 12月变化最大平均为13.2%;月平均在8.5% (独山县) ~10.5% (罗甸县) 间, 12站的平均月变化为9.4%。
ΔR=-10%, ΔΤ=+1℃时, 12个站1—12月的ΔH值为-35.6%~-19.6%。也是6月变化最小, 各地平均为-22.5%, 12月变化最大平均为-34.6%;月平均在-31.5 (罗甸县) ~-28.2% (独山县) , 12个站的平均月变化为-29.6%。
从计算结果可以看出, 可利用降水随降水量增加、气温下降而增加, 或随降水量减少、气温上升而减少, 在各月的变化幅度是不同的, 几种设定下, 变化最小的是6月, 最大的是12月, 4—7月变化小于8月至翌年3月;可利用降水的变化幅度大于降水量的变化幅度。在区域上, 月平均变化独山县最小, 罗甸县最大;南部除了独山县外, 变化幅度基本大于北部;由于历年来降水量的变化趋势是下降的, 而气温是上升的, 因此计算ΔR=-10%, ΔΤ=+1℃时, ΔH的值, 其大小基本上是降水减少、气温上升时变化的叠加, 接近降水量变化的3倍, 月平均变化各地差异不大, 变化最小的独山县与变化最大的罗甸县间相差3.3%。说明气候变化对可利用降水资源的影响是较大的, 各地都应该重视。
用曲线拟合可利用降水量与降水量、温度增减变化的趋势, 都是2次多项式, 拟合程度较高, 决定系数达1。降水量与可利用降水相关系数最大的6月, 可利用降水随降水量变化的拟合曲线公式:瓮安县为Ha=36.473ΔRa2+203.53ΔRa+109.8 (图5) , 罗甸县为Hb=54.847ΔRb2+242.53ΔRb+125.51 (图6) , 都匀市为Hc=22.953ΔRc2+302.75ΔRc+182.3 (图7) ;气温与可利用降水相关系数较大的7月, 可利用降水随气温变化的拟合曲线公式:瓮安县为Ha=0.077 6ΔTa2-4.684 3ΔTa+65.118, 罗甸县为Hb=0.095 7ΔTb2-5.548 6ΔTb+78.067, 都匀市为Hc=0.011ΔTc2-6.906 7ΔTc+123.99 (图8) 。北部、南部、中部3个站的变化趋势都相似, 可利用降水量随降水量、温度的变化比例差异不大。
4 结语
黔南州的可利用降水资源呈减少的趋势, 这是由降水量减少和气温上升决定的[6]。降水量与可利用降水呈显著的正相关关系, 降水量大可利用降水资源就丰沛, 降水量减少, 可利用降水量也减少, 气温的升降也影响可利用降水的变化, 两者为负相关, 但相关较大的月只有7月、8月。季节上, 降水量与可利用降水之间相关性差异不大, 春夏大于秋冬;气温是夏季相关较好。
设定气温不变, 降水量增减时可利用降水量也增减, 或设定降水量不变, 气温升降时, 可利用降水减增。各月的可利用降水变幅是不同的, 几种设定, 最大的都是12月, 最小的是6月。各月可利用降水量随降水量、气温变化的值可以用拟合曲线和公式表达。
参考文献
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[4]罗汉民, 吴诗敦, 谭克光.气候学[M].北京:气象出版社, 1980:156-162.
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可供水量 篇5
水源区位于黑山县八道壕镇东部的羊肠河右岸河谷平原上, 北起罗古屯、南至江家台北, 地势东西两侧及西北部高, 中间低, 向南倾斜, 水源区面积42.41km2。本水源区主要水源地有八道壕自来水公司水源地, 总取水量176.7万m3/d;零散企业自备井总取水量75.2万m3/d, 农业灌溉用水357.5万m3/d、农村生活用水48.3万m3/d, 以上合计开采量657.4万m3/d。
2 水源地概况
八道壕水源地处黑山县八道壕镇, 水源井陆续建于1970~2007年、位于E122°00.117~122°01.317、N41°48.917~41°50.217, 隶属于八道壕镇自来水公司, 为小型。该水源地现有水源井2眼, 设计供水能力200万m3/d, 现状供水能力200万m3/d, 现状年取水量为165.6万m3/d。水源地周边为耕地, 作物以玉米为主, 无灌溉。本次监测布设观测井7眼, 为水源地2井、辅助5眼。
3 地下水源地水量及可持续利用性评价
地下水资源计算采用均衡法, 划定地下水源补给区, 在划定的区域内, 进行地下水补给量、排泄量 (按开采量) 及平衡计算, 根据区域有关资料, 计算中降雨入渗补系数采用0.17、渗透系数采用60.96m/d和136.26m/d、灌溉水回渗系数采用0.25、给水度采用0.22。
3.1 地下水补给资源计算
计算区北起罗古屯、南至江家台北, 面积42.41km2, 外围丘陵区面积15.93km2。在现状条件下, 采用补给量综合法按下式计算:Q补=Q降渗+Q侧+Q径+Q灌渗
3.1.1 降水入渗补给量
式中:Q降渗降水入渗补给量 (万m3) ;X降水量 (mm) ;a降水入渗补给系数F均衡计算区计算面积 (K㎡) , 计算成果见表1。
3.1.2 丘陵区侧向补给量 (Q侧) 计算
式中:F丘陵区侧向补给面积 (K㎡) ;M开采剩余地下水径流模数 (L/s.k㎡) ;计算成果见表2。
3.1.3 河谷平原地下水径流流入补给量 (Q径)
式中:B为过水断面宽度 (m) ;H为含水层厚度 (m) ;K为含水层渗透系 (m/d) ;I为地下水力坡度;计算成果见表3。
3.1.4 灌溉水回渗补给量 (Q灌渗)
式中:Q灌灌溉用水量;a灌溉回渗系数;计算成果见表4。
3.1.5 地下水总补给量计算
经上计算, 地下水总补给量见表5。
3.2 地下水储存资源 (Q储) 计算
按下公式计算Q储=10-4FHμ
式中:F计算区含水层分布面积 (k㎡) ;H含水层厚度平均值 (m) ;μ含水层重力给水度。
4 评价结论
八道壕地下水源区各项补给量和排泄量平衡计算见表7。
单位:万m3/d
由上表可见, 在枯水年 (P=95%) , 地下水天然补给量小于开采排泄量, 处于疏干开采状态, 疏干量为72.3万m3/d, 地下水位下降;平水年 (P=50%) 、偏枯水年地下水天然补给量大于开采排泄量, 处于补偿开采状态, 可用作补偿的补给量为66.0万m3/d, 基本接近枯水期 (P=95%) 的输干量, 可使用其疏干量获得有效补偿, 地下水位回升。