大通河天堂—连城区间水量不平衡调查分析

卢彬（甘肃省定西水文水资源勘测局，743000，定西）

大通河天堂—连城区间水量不平衡调查分析

卢彬
（甘肃省定西水文水资源勘测局，743000，定西）

大通河；天堂—连城区间水量；不平衡；调查分析

一、流域概况

大通河是湟水的支流，发源于青海省海西蒙古族藏族自治州天峻县境内托莱南山的日哇阿日南侧，向东南流经武松塔拉、青石咀、门源县（浩门镇）和甘肃省天祝藏族自治县天堂镇、永登县连城镇、河桥镇、红古区窑街镇、海石湾镇，出享堂峡注入湟水，全长574.12 km，流域面积15 133 km2，其中甘肃省境内长度109.7 km，流域面积2 190 km2，占总面积的14.5％。

流域内多高山峡谷和森林草地，因深居内陆，距海洋遥远，属典型的大陆性季风气候，当印度洋暖湿气团随季风到达本区域时，受祁连山脉阻隔拦截，成雨机会较多，降水量较为丰富。

甘肃省水文水资源局在大通河流域内设有天堂、连城水文站。天堂—连城区间位于大通河中下游区，天堂站集水面积12 574 km2，连城站集水面积13 914 km2，两站相距约60.0 km。河源至河口平均坡降3.58‰。大通河水系分布及水文站位置见图1。

图1　大通河水系分布及水文站位置图

二、径流量变化分析

对照天堂、连城水文站同步系列（1977—2011年）实测年径流量资料，发现连城水文站有10年年径流量资料小于天堂水文站年径流量资料，即天堂、连城站年径流量之差（W连-W天）小于零，见图2。

按照一般规律，在忽略区间蒸发、下渗损失水量的前提下，下游站年径流量应不小于上游站年径流量，否则，就认为该河段出现了上、下游水量不平衡问题。从图2可以看出，1995年以来天堂—连城区间上、下游水量不平衡年份频次增多，不平衡量级增大，2008、2009、2010、2011年连续3年上、下游水量不平衡，其中2010年不平衡水量高达3.89亿m3。

对照天堂、连城两站1977—2012年年径流量过程线，见图3、图4，发现天堂水文站年径流量有明显的增加趋势，而连城水文站年径流量1977—1993年增加趋势较明显，1994年以后增加趋势不太明显。

进一步对比观察可以发现，两图在1993年以前线形较为相似（1986年除外），1994—1996年、2007—2012年极不相似。

三、上下游水量不平衡问题原因分析

1.区间水利工程

大通河干流落差大，水能资源丰富，开发条件优越，具有修建水库的良好条件，中小型水电站密布。截至2012年，天堂—连城区间已建成水电站7座。

大通河流域的水资源开发除了引水发电外，河道外用水即沿河农村用水、工农业生产用水等工程也较多，已建或规划建设的跨流域引水工程也不少，如甘肃省的“引大入秦”工程、青海省的“引大济湟”工程等。据调查，在天堂—连城区间共有10处供水工程。

图2　天堂、连城水文站径流量差多年分布图

图3　天堂站1977—2012年实测年径流趋势图

图4　连城站1977—2012年实测年径流趋势图

2.测验及资料整编

天堂站测验断面下游右岸矮堰上游水面下形成水库状水体，低水时，水体无流速，接近死水；中高水时，水体会形成紊流，甚至逆流，在水力作用下随水流推移的卵石在矮堰前淤积，河底因冲刷逐渐变深。

天堂站水文缆道严重老化，故障频繁，从2008年开始，高水流量测验被迫采用水面浮标法或中泓浮标法，中低水测验在主泓部分被迫采用水面流速仪法。测验河段矮堰的存在和测验设备的老化影响了天堂站2002—2012年的流量测验精度，尤以2008—2012年最为严重。

连城站1983、1984年使用的水位计在洪水期水位涨落急剧时段常发生故障，水位记录不能准确反映较高水位，造成连城站1983、1984年年径流量实测值偏小。

四、建议

①疏通天堂水文站测验河道，去除下游矮堰，提升断面控制以及河槽控制能力。

②改造天堂水文站测验设施，提高测验精度。

③在“引大入秦”工程渠首建立水文监测点，对“引大入秦”工程引水量进行实时监测，收集日、月径流及泥沙资料，并对其进行整编、刊印。

④每年对甘肃、青海两省沿河引水工程引水量进行年度调查，用以还原区间径流量。■

责任编辑杨轶

编者按：水文化是中华文化和民族精神的重要组成，也是引领和推动水利事业发展的重要力量。为加强水文化建设，传播水文化精粹研究成果，充分发挥先进水文化的教育启迪和激励凝聚功能，中国水利杂志与中华水文化专家委员会联合推出“中华水文化专题”，约请水文化名家，以讲述的形式，向水利人及关心关注水利的各界人士普及中华优秀水文化，为读者解渴。《水利讲坛》从本期起陆续刊出专题系列内容，第一讲，请中华水文化专家委员会副主任委员靳怀堾讲解水文化内涵，欢迎广大读者持续关注。

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2016-03-15

卢彬，工程师，主要从事水文水资源分析研究工作。