利用降雨量资料计算德庆县河涝坪水库灌区水量平衡的方法研究

利用降雨量资料计算德庆县河涝坪水库灌区水量平衡的方

法研究

王晓蕾1, 陈子平1, 孙春敏2 (1.广东省水利水电科学研究院，广东省水动力学应用研究重点实验室，广东广州510635；2.广东省水利厅农村机电局，广东广州510635) 摘要：由于广东省目前水文站及降雨量测站分布及数据记录序列不够等问题，很多中小型灌区缺乏径流和降雨量资料。当径流和降雨量无资料或资料不具有可靠性、一致性和代表性时，在灌溉可供水量计算上可采用广东水文图集的降雨、径流资料进行分析计算。多水源灌溉的灌区水量平衡计算中，要根据水源点分片区进行P=90%枯水年水量平衡计算。关键词：径流；降雨量；水量平衡；多水源灌溉根据广东省积极开展灌区改造工程建设，于2010年编制了《广东省中型灌区续建配套与节水改造工程规划(2011—2020)》和《广东省山区小型灌区改造工程规划(2011—2020)》[1]，灌区水量平衡分析计算是灌区改造的基础，根据广东省水文测站分布图，目前水文站和降雨量测站的分布不均且有些站点数据记录时间较短，资料不足以用来计算当地中小型灌区的径流，因此，利用广东水文图集[2]资料法来推算当地的径流情况就作为一种方法序列。本文以河涝坪水库灌区[2]水量平衡计算为例对该方法进行介绍。1 灌区概况河涝坪水库

灌区位于广东省肇庆市德庆县北部莫村镇，设计灌溉面积0.071万hm2，属一般中型灌区，灌区地形属丘陵地带，地势北高南低，灌区范围包括悦城河上游的富源、平岗、双楼、扶赖、古楼和太宪等6个村委。灌溉水源主要是河涝坪水库及陂头和塘坝引水。河涝坪水库属于中型水库，集水面积为39.6 km2，总库容为1 900 万m3，正常库容为1 303 万m3，死库容为1 303 万m3，灌区多年平均降雨为1 518 mm。灌区内为一年三熟作物，以水稻为主，兼种其他经济作物，灌区内水稻种植土壤主要为壤土。灌区内干渠总长度为34.483 km。2 灌区可利用水量计算河涝坪水库坝址无实测径流资料，只有1982年河涝坪水库管理处在坝顶设立了人工雨量观测站(1991年改为自动雨量计)，最近为德庆县城气象站。河涝坪降雨站日降雨资料自1985—2005年，资料系列不足30 a，需对其可靠性、一致性和代表性进行审查。根据河涝坪雨量站1985—2005年降雨资料进行统计和频率分析计算，降雨量均值=1 479.40 mm，用P-Ⅲ型理论频率曲线试线比较，经试线点距拟合对比，选定变差系数Cv=0.16，Cv/Cs=3.5，实测年降雨量频率曲线见图1。根据《广东省水文图集》(2003年)[3]降雨量成果，查得河涝坪水库灌区多年平均降雨量为1 518 mm，相应变差系数Cv=0.16，Cv/Cs=3.5。对比结果见表1所示。表1 实测降雨年份代表性分析结果时间段时长/a降雨量/mmCvCv/Cs降雨量相差百分比/%1985—

2005年降雨资料201479401635254广东省水文图集20151801535 由表1可以看出，广东省水文图集与河涝坪雨量站的Cv、Cs值2个参数相差很小，但其平均降雨量相差为2.54%，相差较大，河涝坪雨量站1985—2005多年平均降雨量为 1 518 mm，相应变差系数Cv=0.15，Cs/Cv=3.5。设计年降雨量成果见表2，P=90%时，年降雨量为1

213.11mm。图1 河涝坪雨量站降雨量频率曲线示意年的降雨资料不具有代表性。本设计采用广东水文图集的降雨、径流资料进行分析计算。水文基本资料的主要参照依据：《广东省暴雨参数等值线图》(2003年)[4]、《广东省暴雨径流查算图标使用手册》(广东省水文总站，1991年)[5]、《广东省水文图集》(2003年)[3]。由于缺乏实测流量资料拟采用等值线图法计算，由《广东省水文图集》(2003年)进行查算，查图可得多年平均径流深780 mm，相应变差系数Cv=0.30，年径流偏态系数Cs/Cv=2。灌区主要水系为悦城河，在灌区内悦城河主要支流依次为富源水、蓬脚水和驮孔水，均在悦城河右岸；驮孔水位于水系下游灌区边界处，不能为灌区提供灌溉水源；悦城河上游需灌溉黄铜降水库灌区[6]，在径流计算时，不计算其上游水量；悦城河主流在河涝坪灌区内基本无灌溉作用。综上所述，为本灌区提供灌溉水源的主要是富源水和蓬脚水(集水面积分别为96.0 km2和20.2 km2)，下面对其年径流进行计算，径流成果见表3。根据等值线图

水文参数计算灌区内各渠首工程对应的年径流，成果见表4。表2 河涝坪水库灌区设计年降雨量mm项目均值CvCs/Cv 频率P/%5102050759095降雨量151801535187884177528165693146461131667121311115393 表3 灌区灌溉水源年径流量成果万m3P/%102050759095集水面积/km2Kp14001240097078006400560年径流深

/mm1092096727566608449924368富源水径流量1048329285172634584064792341933960蓬脚水径流量22058195371528312290100848823202总径流量12689011238987917706965800750756 扣除10%基流后径流总量11420110115079125636275220645681 表4 灌区各渠首工程年径流量成果万m3P/%102050759095集水面积

/km2Kp14001240097078006400560年径流深

/mm10920096720756606084049920436801#陂头所在河沟径流量8954479310620414988940934358188202#陂头所在河沟径流量5853151842405543261026757234125363#陂头所在河沟径流量279552476019369155751278011182256能教陂头富源水径流量1082179585074979602924947143287991扶赖干渠取水河沟径流量311222756521563173391422712449285凤脚陂蓬脚水径流量2205841953741528331228971008388823420206#陂头所在河沟径流量2675423696185371490612230107022457#陂头所在