水库调节对径流过程的影响

1.对年径流量的影响

金沙江天然径流经溪洛渡、向家坝水库调节后的年均径流量变化如表5-8。由于水库蒸发渗漏等原因，调节后的年径流量较天然径流量都有不同程度的减小，三个水平年减小率分别为5.61%、0.48%、1.49%，多年平均减小率为3.0%，总的来说，水库调节对年径流量的影响不大。

表5-8　水库调节对年均径流量际变化的影响（m3/s）

2.对径流年内分布的影响

水库调节对天然径流量年内分配的影响见表5-9和表5-10，水库在汛期6—9月上旬期间，处于径流发电状态，一般情况不对径流进行调节（除特大洪水外），这期间不改变径流分配；水库9月中旬以后开始蓄水，使下泄流量变小，所以在9月径流平均减小18.6%，在枯水年由于径流较小，水库的蓄满需要更多的实际，所以枯水年10月、11月的径流也会因水库蓄水而减小；在水库蓄满后，按运行规则进行发电，遇来水不足时由水库补充水量发电，来水充足时按径流发电，在枯季后期12—5月，水库补充流量发电，这期间的径流经水库调节后都有不同程度的增大，径流增幅多年平均分别为2.6%、16.0%、22.0%、30.0%、38.0%、26.6%。从平均径流量年内分配情况可以看出（图5-5）：由于水库的蓄水调节，使得下游汛期径流量占全年径流量的百分比下降，非汛期（10—5月）上升。

表5-9　屏山水文站三种典型年径流调节后的逐月平均径流过程（m3/s）

表5-10　屏山水文站三种典型年径流调节后的月平均径流过程改变率（%）

图5-5　调节前后屏山水文站月均流量过程

3.对径流的均化作用

水库调节对天然径流的均化作用体现在径流调节增加枯季流量和减小洪峰流量，使天然径流过程趋于平稳，径流的波动性和多样性减小，水流过程趋于单一均匀化。下面分别分析梯级水库径流调节对极枯流量和典型洪峰过程的影响。

经水库径流调节后，三种典型年枯季的最枯流量有不同程度的增加，其中1日最枯流量从原来的平均1227增加到1483，丰、平、枯三种典型年的增加量分别为200、220、250m3/s，7日最枯流量由原来的1239左右增加到1721m3/s，增幅接近40%，具体见表5-11；通过水库调蓄，可将1日最大洪峰23000m3/s减小为20600m3/s，将7日洪水过程平均减小近1400m3/s，见表5-12。水库调节使得最大径流量与最小径流量的比值进一步减小。

表5-11　三种典型年径流调节前后的最枯流量对比（m3/s）

表5-12　典型7日洪水调节过程（m3/s）(www.xing528.com)

为了定量刻画水库调节对径流的均化作用，这里引入均化系数α，定义为：

式中：S——受水库控制后流量Q的标准差；SN——天然状态下流量Q的标准差，流量Q的标准差S的计算方法为：

α是反映受梯级水库控制后流量Q的均化程度的物理量。从此公式的物理意义来看，α的取值范围为[0，1]，它的大小反映了流量均化程度的大小，α越小，河道流量受水库的影响越小，α越大，则河道流量均化的越厉害。若α＝0，表明流量未被均化，水库的出流和入流相当；若α＝1，则表明流量完全被均化，水库的出流量值不变。

利用均化系数的计算公式（5.6）（5.7）计算得知：天然状态下Q的标准差SN＝3298.67，受向家坝水库控制后的Q标准差S11＝3229.219，则均化系数α11＝0.021；受溪洛渡水库控制后的Q标准差S12＝2862.05，则均化系数α12＝0.13；受两水库控制后的Q标准差S2＝2764.46，均化系数α2＝0.16。从计算结果可以定量的知道：河流修建梯级水库后，水库对其生态系统基流的累积影响是比较大的，2座水库的标准差S2是天然状态下的83.81%，这是梯级水库径流调节累积叠加影响的结果。