牟佳 顏世杰 畢凡
入海水量是水量平衡計算的基礎(chǔ)要素,是流域水資源評價的組成部分,更是確定流域水資源可利用量、河口生態(tài)需水量和區(qū)域水資源優(yōu)化配置的主要參考標(biāo)準(zhǔn)。本文簡要介紹日照市入海水量的監(jiān)測和分析計算方法,并對2001-2015年的入海水量進行了分析計算。
1、區(qū)域概況
日照市位于山東省東南部黃海之濱,東經(jīng)118°25′~119°39′,北緯35°04′~36°04′。東臨黃海,西接臨沂市,南與江蘇省連云港市毗鄰,北與青島市、濰坊市接壤。全市74.5%為山丘區(qū),其中山地占35.8%,丘陵占38.7%,平原占22.7%,洼地占2.8%。日照市河流均為雨源型,主要有淮河流域沭河水系,黃河流域濰河水系,濱海諸小河水系,除濰河流入渤海外,其余流入黃海。較大河流18條,總長461.4km,流域面積5222.7km2。
日照市屬暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候區(qū),四季分明,雨熱同季。受海洋的調(diào)節(jié),與同緯度的內(nèi)陸相比,氣候溫和,雨量充沛,光照充足。全市多年平均氣溫12.6℃,極端最高氣溫43℃,極端最低氣溫-18.9℃,多年平均無霜期226天,多年平均日照時數(shù)2503小時,多年平均相對濕度72%。全年除夏季外,多為北風(fēng)或偏北風(fēng),夏季盛行東南風(fēng),多年平均最大風(fēng)速11.0m/s。全市多年平均降水量817.6mm,1964年最大為1206.1mm,2002年最小為514.5mm,豐枯值比2.34。年內(nèi)降水多集中于汛期(6-9月),占全年降水總量的72.7%。全市多年降水量地區(qū)分布也不均勻,由東南沿海向西北內(nèi)陸逐漸減少。
2、計算方法及計算成果
日照市主要的入海河流有潮白河、傅疃河、巨峰河、繡針河,4條河流均有水文站或巡測站。其中潮白河于2011年設(shè)立水文巡測站(兩城水文站),控制流域面積371.1km2;傅疃河上設(shè)有2處水文站點,1處是為日照水庫水文站(基本水文站),控制流域面積548km2,1處為2011年設(shè)立水文巡測站(夾倉水文站),控制流域面積1026km2;巨峰河于2011年設(shè)立水文巡測站(李家潭崖水文站),控制流域面積154.4km2;繡針河于2011年設(shè)立水文巡測站(大朱曹水文站),控制流域面積354.7km2。受地形和測驗條件的影響,日照市入海水量分別采用以下方法計算:
(1)控制站距入??谳^近或有巡測年徑流量資料的河流
選取沿海附近的水文站作為控制站,根據(jù)控制站實測徑流量資料計算入海入江水量,直接以可靠地實測年徑流量作為入海水量。。
(2)無實測資料的河流
a 代表站比擬法
沿海無水文站控制的小河,在計算入海水量時,利用產(chǎn)流和用水特點相似的鄰近代表站實測徑流量按照面積比進行計算。
b水量平衡法
無實測資料的河流采用水量平衡法計算,公式為:
W入= W產(chǎn)-W用-W損
式中,W入—河流年入海水量;
W產(chǎn)—河流年自產(chǎn)水量,由地區(qū)徑流深等值線圖量算;
W用—控制站至河口區(qū)間年用水量;
W損—控制站至河口河道損失量。
以上各項中,W區(qū)是由各河的降雨徑流關(guān)系推算,河道損失量W損分為蒸發(fā)損失和入滲損失。入滲損失為各河對地下水的補給量,由水資源年鑒中收取。蒸發(fā)損失量用下式計算:
W蒸=E·A
式中,W蒸—年蒸發(fā)損失量;
E —年水面蒸發(fā)量,用E601蒸發(fā)器的實測值折算;
A —河道年平均水面積,用地區(qū)《水文手冊》中各河不同時期主要斷面的水面寬資料,結(jié)合調(diào)查資料推算。
按上述方法計算,日照市2001-2015年平均入海水量為4.47億m3,詳見表1。
3、入海水量計算成果分析與建議
(1)本次選用日照水庫水文站2001至2015年實測資料,該資料為國家水文站正規(guī)觀測的整編資料,符合規(guī)范要求。兩城、夾倉、李家譚崖、大朱曹水文站為區(qū)域用水總量監(jiān)測站,自2011年開始監(jiān)測,參加全省水文資料整編,整編成果符合規(guī)范要求。因此本次計算采用的資料系列是可靠的。
(2)入海水量受降水、徑流以及流域內(nèi)工農(nóng)業(yè)及生活用水等因素的綜合影響年際變化較大。近年來,隨著河道水利工程的建設(shè),同時攔河工程的控制運用,除洪水期外均攔蓄地表水,造成了枯季河道斷流,尤其是中小河流,斷流情況經(jīng)常出現(xiàn),入海水量減少。
(3)在設(shè)有控制站的河道上計算入海水量時,采用實測法和水量平衡法相結(jié)合的方法,即采用當(dāng)年控制斷面的監(jiān)測流量推求本流域的徑流深,然后估算未控區(qū)域的徑流量,同時考慮區(qū)間取用水量。這就要求對控制斷面流量的監(jiān)測要提高精度,以提高徑流深的代表性。
(4)現(xiàn)匯流面積大于200km2的河道上,中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)工程建設(shè)中均規(guī)劃設(shè)立了水文站, 監(jiān)測其水量,彌補監(jiān)測站網(wǎng)不足的現(xiàn)狀,保證入海水量的計算精度。