地表水天然年径流的还原计算方法优化

（一）还原计算的目的及内容

以地表水为水源的工农业用水和生活用水以及水库水量调节，直接影响下游水文站控制断面的实测径流量，为使河川径流计算成果能基本反映天然情况，提高资料系列的一致性，应对测站以上受水利工程等影响损耗和增加的水量进行还原。

还原计算的内容包括：测站以上大、中型及重点小型水库蓄变量，大中型灌区、小型灌区灌溉耗水量，城市工业及生活用水中的地表水耗水量、跨流域引水量、河道分洪、决口的水量等。

（二）还原计算的方法

1.分项还原的计算方法

水文站控制断面天然径流量为实测径流量和还原水量两者之和，即

根据大纲要求，结合晋城市实际情况，还原项目包括以下9项

式中：W实测、W天然为水文站控制断面实测和天然径流量；W还原为各项还原水量之和；W农耗为农业灌溉地表水净耗水量；W工耗为工业引用地表水净耗水量；W林牧渔为林牧渔业引用地表水量；W人畜为农村人畜吃水引用地表水量；W城镇为城镇生活引用地表水净耗水量；W引水为跨流域（水文站断面以上控制流域）引入、引出水量，引入为“-”，引出为“+”；W库蓄为水库蓄水变量，蓄水量增加时为“+”，减少时为“-”；W库蒸为水库附加蒸发损失量，等于库区水面蒸发量和陆面蒸发量之差；W库渗为水库渗漏损失量（对下游站来说仍可回到断面上，可以不计）。

根据以上水量平衡方程，各还原项还原水量之和即为总的还原水量。还原计算先按河系自上而下，按水文站控制断面分段进行，然后累积计算。

2.分项还原水量统计计算

（1）农业用水。农业用水是晋城市地表水最主要的用水项目，农业灌溉净耗水量所占还原水量的比重最大，因此正确估算农业引耗水量对提高评价成果精度至关重要。农业还原水量的计算，采用先求引水量，再扣回归量的方法进行。

大中型灌区农灌引水量直接采用水利统计年报工程供水量数值，并通过实灌面积定额进行复核，即

小型工程引水量，根据面积定额确定引水量，即

式中：β为综合回归系数；W引为大中型灌区渠首引水量；AiMi为分季灌溉亩次和分季灌水定额（∑表示对各小型工程年内农业用水量求和）。

累加流域内计算区段全部用水单位的计算结果，即为该计算区段的农业还原水量。

农业用水的逐月还原水量分配原则为：在有逐月引水量资料时，按实测资料逐月统计，没有逐月资料时，按代表灌区典型年月分配比进行分配，或按参证灌区当年逐月引水量比例进行分配，据以求得农业用水量的逐月还原水量。

（2）工业用水和城镇生活用水。主要为工矿企业生产和城镇生活用水，通过用水统计资料结合调查分析求得。还原水量即净耗水量，等于引水量乘以耗水系数。

（3）林牧渔业用水量和农村人畜用水。包括农村林业、牧业、渔业和农村人畜生活饮用地表水量，不计回归水量，引用水量即为还原水量。

（4）库蓄变量。截至2000年全市共有中型水库5座，总库容15665万m3，对径流具有一定的调蓄能力，是还原计算必须考虑的重要项目。小（1）型水库32座，总库容8703万m3；小（2）型水库65座，总库容2368万m3。

鉴于小型水库库容相对较小又缺乏水文观测资料，所以只对中型水库进行蓄变量的还原计算。(www.xing528.com)

（5）水库附加蒸发损失量。按式（3-5）计算水库附加蒸发损失量

式中：F为时段平均水库水面面积，km2；E、P、R为计算时段内水库水面蒸发量、库区降水量和库区径流深，其中R的计算一般先根据库区水文下垫面条件选取参证水文站，按参证站资料采用适当方法计算确定，mm。

（6）水库渗漏损失水量。根据库区地质条件，按渗漏损失水量占计算时段水库平均蓄水量的百分数估算确定。

（7）跨流域引水量。跨流域引水包括河流各区段之间的引水和跨流域、跨河系引水两种情况。因引水口多在流域边界附近，除退水量予以扣除外，一般不考虑引水流域内的渠系回归。

3.还原计算有关情况说明及合理性分析

（1）1956～1979年单站成果。晋城市第一次水资源评价系列为1952～1980年，本次评价对1956～1979年单站天然径流量仍沿用第一次评价成果，不再重新还原计算。

（2）1980～2000年单站成果。本次评价对1980～2000年21年单站河川天然径流量进行了还原计算，其中用水量还原资料依据为：晋城市水资办根据《晋城市水利统计年报》、《晋城市用水统计年报》以及1980～2000年地表水的蓄、引、提、供水量，作了详细的调查核实和合理性分析后，提出的各类用途用水量、耗水量、排水量的成果。针对边界附近引用水和跨流域引水的复杂情况，本次作了进一步实地调查核实。

晋城市主要河流沁河和丹河，出口处均在河南省。出省控制站分别为沁河五龙口站和丹河山路平站。

沁河五龙口水文站测流断面上游分别有广惠渠、兴利渠和引沁济蟒渠。广惠渠设有测流断面由五龙口水文站职工观测，资料每年整编刊印；兴利渠由渠道管理处观测，资料不整编刊印，资料已收集；引沁济蟒渠资料由渠道管理处观测，1993年以前五龙口水文站职工收集整编并刊印，1994～2000年未收集年实测引水量资料，据五龙口水文站站长介绍该渠平均引水约12.0m3/s，全年引水9个月，年平均引水量约10.0m3/s。1994～2000年还原值为推算值，方法是先建立1980～1993年润城站—五龙口站区间年降水—年引水量关系，再根据区间年降水量计算1994～2000年年引水量。

丹河山路平水文站测流断面上游分别有引丹渠与丰收渠，丰收渠引水口位于丹河山路平水文站测流断面上游大约100m处，水文站在该渠设有观测断面，资料每年整编刊印；引丹渠引水口位于山路平水文站测流断面上游大约7km处，用途主要是发电，发电后由供水公司提供工农业用水。

在山路平断面上游还有480（火力）发电厂取水口，用于冲（发电后的）灰渣，取水由管道输送到丹河上游的一个支流上，并在那里筑坝沉淀，水量基本上被蒸发或下渗。本次评价在山路平站单站还原计算时增加了该耗水量。

（3）还原项目增加了农村人畜吃水和林牧渔业用水。改革开放以来，农村经济结构发生了很大变化，农民的生活水平也有很大提高，林牧渔等副业全面发展，用水量相应增加，因此与第一次评价相比，还原项目增加了农村人畜吃水与林牧渔业用水两项内容。

（4）农业灌溉综合回归系数的调整。进入20世纪80年代以来，全市降水量普遍偏枯，地下水开采力度加大，各地农业节水制度逐步建立，灌溉方式不断改进，灌溉定额较之五六十年代相对减少，灌溉回归水量明显减少，因此灌溉回归系数也相应做了调整由第一次水资源评价的0.25调整为0.15。

（5）还原计算的合理性分析。对还原计算成果的审查，包括单项还原水量的合理性检查和还原成果的合理性分析。

1）农业灌溉还原水量。首先对推求水量的基础资料进行分析比较，检查其合理性，包括对应工程供水能力、供水量、灌溉面积、定额等，同时还注意了特枯年份灌溉用水量与河道来水量协调，工程蓄水量、供水量相协调。

2）工业、城镇生活还原水量。工业及城镇生活用水量的变化趋势应具有逐步上升趋势，年际间出现忽大忽小情况时都对其原因进行了认真分析和适当的调整；工业耗水量根据企业性质及产品产量分析确定；城镇生活用水量确定根据生活水平提高呈递增趋势。

3）水库蓄变量。水库各月蓄水变量根据水库实际蓄水资料确定，以逐月天然径流量不出现负值为原则，进行分析计算。

逐年还原水量合理性分析依赖于降水量与实测径流量、降水量与天然径流量相关关系的对照分析，点绘各站（区间）年降水量与年径流相关图，对突出点据查明原因，找出问题，必要时作适当调整修改，做到了逐月径流量的分配与降水量的时程分配相协调，汛期还原量与降水量相对应，非汛期符合退水规律。