項目工程水利計算時月徑流系數(shù)取值現(xiàn)狀憑述及建議 2.docx

項目工程水利計算月徑流系數(shù)取值現(xiàn)狀評述及建議 月徑流系數(shù)（或設計年徑流年內各月分配的比值下同，不另注），是水資源評價、水文區(qū)劃、水利規(guī)劃、國土、農業(yè)區(qū)劃以及河流分類的重要指標之一，也是國民經濟各用水部門必不可少的基礎數(shù)據(jù)；在項目工程（國土整治、煙田建設）的可研設計階段進行水利計算時，月徑流系數(shù)更是重要的技術參數(shù)之一，由于月徑流系數(shù)的取值涉及降雨、氣溫、蒸發(fā)、地形、地質、植被、下墊面等諸多因素，要合理地確定是一個非常復雜的問題，因此，現(xiàn)階段此一問題在我省尚未獲得滿意的解決。 1、月徑流系數(shù)（）的影響因素 地形：山區(qū)深丘淺丘平原 降雨量：46月73月。 地區(qū)：南方濕潤地區(qū)，年降水量大，大部分形成徑流，值大；北方干旱地區(qū)，年降水量小，且極大部分消耗于蒸發(fā)，只有部分形成徑流，故值小。 森林植被：森林植被好，能否增加徑流，一直存在爭論，但據(jù)張家口崇禮縣東溝、西溝水文資料對比及太行山地區(qū)小流域治理前后水文觀測資料分析，都證實了以降雨補給的小流域營造森林會增加陸地蒸發(fā)量從而減少正常徑流。河北省亦持同樣觀點，認為按水量平衡觀點分析，森林產生的水文效應（地下水儲存增加了），總的趨勢是使年徑流減少，在小流域更為明顯。 以上影響年徑流主要因素中主要為降水量和蒸發(fā)量（干旱地區(qū)），其中月降水量和該月徑流深存在較好的相關。2相關文獻對月徑流系數(shù)取值綜述2.1、現(xiàn)行規(guī)范 現(xiàn)行規(guī)范水利水電工程水文計算規(guī)范（SL278-2002)3.5.7條款在談到此一問題時其條文是：“設計年徑流量的年內分配，可參照鄰近相似流域的數(shù)據(jù)，采用水文比例，地區(qū)綜合等方法分析確定”。但問題是設計單位承擔的許多工程項目一般位于較小的流域，“相似的鄰近流域”易找，但同樣也缺乏觀測數(shù)據(jù)，因此無法引用據(jù)以確定月徑流系數(shù)。2.2 專業(yè)書籍、教科書 幾乎所有這類書籍都提到：“我國各省、區(qū)編制的水文手冊已經根據(jù)各地具體情況，都按氣候及地理條件劃分了水文分區(qū)，并給出了各分區(qū)的豐、中、枯各種年型的年徑流年內的分配過程，可以供設計時查用”。但實際情況并非完全這樣，例如湖南省編制的水文手冊（匯杰公司已經復制），缺少的正是月徑流系數(shù)這一應用最廣實用價值最大的技術參數(shù)。據(jù)湖南省水文總站原主任、省水利廳原副總工沈壽珊同志介紹，湖南省水文手冊于上世紀1973年編制，已用了近40年，早就應該重新編制，但限于經費，至今未能開展修編工作。目前，我省僅有岳陽市（轄3個區(qū)、2個縣級市、4個縣）及嘉禾縣已編制了各自地區(qū)的月徑流系數(shù)手冊，其它地市仍是一片空白。2.3 我國各省區(qū)水文手冊 設計年徑流及其年內分配計算，按水文數(shù)據(jù)一般可分為3類情況： （1）有長期數(shù)據(jù)時設計年徑流計算（2）有短期數(shù)據(jù)時設計年徑流計算（3）缺數(shù)據(jù)時設計年徑流計算 一般小流域的項目工程大都屬于第（3）類情況，因此，各省區(qū)編制的水文手冊應有專門的篇章解決這一實際問題?，F(xiàn)將我們接觸到的有限省區(qū)的數(shù)據(jù)，歸納為兩種情況簡介如下： 2.3.1 遼寧、陜西等省的水文手冊 這些省編制的水文手冊是根據(jù)該省地形、氣候等條件，并結合省內設置水文站的情況，將全省劃分為若干個分區(qū)，各分區(qū)按保證率p=50%、75%列出全年112月月徑流年內分配比例，供設計時查用，較為方便實用。2.3.2湖南省水文手冊 湖南、湖北、江西等省編制的水文手冊情況大體相同，當已知項目區(qū)水庫集雨面積、保證率p%后，可以求出設計年的年徑流深（量）及年徑流系數(shù)，但年徑流深在年內各月如何分配，仍無明確的說明和算法。現(xiàn)以湖南省張家界市（原稱大庸縣）某水庫計算成果示例如下： (1)已知某水庫集雨面積F=7.76km2，灌區(qū)屬濕潤地區(qū)，以旱作物灌溉為主，設計保證率p=80%,按長系列降雨排頻，p=80%時設計代表年為19992000年，年降雨量p年=1059.8mm，計算步驟如下：l 查湖南省水文手冊P14表表一，該區(qū)的多年平均徑流深h徑均=790mm。l 查手冊圖4年徑流深變差系數(shù)CV等值線圖，得CV=0.3。l 當CV=0.3，p=80%時查P32，表13皮爾遜型曲線，模比系數(shù)Kp=0.745l 可算出以下參數(shù)： 設計代表年水庫產水量Wp： Wp=F*Kp*h徑均=7.761060.7450.79=456.71萬m3 設計年徑流深h年徑 h年徑=Wp/F=456.71104/7.76106=0.589m（589mm） 年徑流系數(shù)年徑 年徑=h年徑/p年 =589/1059.8=0.56（2）算出h年徑=589mm后，年內各月如何分配（或各月月徑流系數(shù)月值如何確定）,手冊未作交代。設計時曾試圖采用過以下幾種方法：方法一：不少文獻指出“徑流年內分配的特點，與降水年內變化的規(guī)律十分相似?！币虼硕伎紤]過將求得的設計年徑流深（h年徑）按設計年各月降雨（P月降）與年降雨（P年降）的比值進行分配，即 （1） 但計算的結果是各月徑流系數(shù)(月)=常數(shù)=年徑流系數(shù)(年) 月=h月徑/p月降雨 （2） 將式（1）代入式（2）這顯然是不合理的。 方法二（算例略）將已知的年徑流系數(shù)年，按P月降/P年降比值相乘，作為各月徑流系數(shù)。這樣算出的各月徑流深之和，可以和已經求出的年徑流深相吻合，但各月徑流系數(shù)大都為小數(shù)點以后的兩位（百分之幾）顯然和徑流系數(shù)的概念相悖，也是不合理的（除非只用其值，而不用“月徑流系數(shù)”其名）。 方法三：（算例略）為解決上述問題，有些設計采用了對方法二成果進行“修正”的辦法，即對上述看似太小的“徑流系數(shù)”乘以“”值（暫名“修正系數(shù)”）。“”值是以各月徑流深總和等于該年年徑流深為前提反算出來的。這樣，月徑流系數(shù)看似太小的問題獲得解決，由于月徑流系數(shù)和月降雨量變化同步，其各月數(shù)值變化也較協(xié)調。缺點是每個工程進行水利計算時都要算出各自的“”值，而且對于一本嚴謹?shù)脑O計報告，對“”值的來由和定義和也應進行文字上的介紹和闡述，這不但增加了工作量，反而使人感到“”值雖有“修正”之效但也有“湊合”之嫌。 綜上所敘，可以看出，長期以來我省在水利計算時，月徑流系數(shù)如何取值一直處于不清晰，不確切和不完善的狀態(tài)，而且完全以“月降雨/年降雨”比值作為月徑流系數(shù)取值的依據(jù)，雖然不屬于原則性錯誤，但卻不夠全面，也顯示在現(xiàn)狀條件下的幾分無奈。3湖南省月徑流系數(shù)取值的建議 近日查閱到由水利部水利管理司、中國水利學會水利管理專業(yè)委員會組織編寫的小型水庫管理叢書共5個分冊，其中第一分冊為水文與水利計算復核由湖南省水利廳、水文總站合作編寫，由水利電力出版社出版，于1994年第一次印刷。2009年4月重印。該書P148表4-5、P160表4-9分別有“江南地區(qū)月徑流系數(shù)表”和“湖南省某水庫年徑流量年內各月分配百分比”，可供設計人員在湖南省水文手冊修訂版面世以前進行水利計算時查用。3.1“江南地區(qū)月徑流系數(shù)表”摘自該書，P148表4-5。3.2“湖南省某水庫年徑流量年內各月分配百分比”摘自該書，P160表4-9。表4-5 江南地區(qū)月徑流系數(shù)表月 降徑形地流系數(shù)數(shù)雨量（mm）月份73月46月30以下30以上50以下50100100200200500山區(qū)0.150.20.30.30.30.450.450.650.650.85深丘0.100.150.250.250.250.400.400.630.630.82淺丘0.050.100.200.20.200.350.350.600.600.78表4-9 湖南省某水庫年徑流量年內各月分配百分比 月份典型年123456789101112合計50%4.345.574.1217.317.715.38.517.344.333.903.343.1910075%1.944.067.5514.011.913.97.355.105.883.178.714.4410080%2.055.336.0014.224.113.04.483.704.316.409.856.5810090%3.094.4016.313.621.112.94.605.102.763.657.714.811003.3說明（1）查用月徑流系數(shù)（或設計年徑流內各月分配的比值）時，表4-5或表4-9資料可任選其一。但查用表4-5時，要注意算出的各月月徑流深總和應與該設計年年徑流深相等。鑒于表4-5以“江南地區(qū)”為適用對象，覆蓋面太廣，有欠精準，一般情況下以查用表4-9數(shù)據(jù)為宜。（