２０１２年第１期 （第４０卷） 黑龙江水利科技 Ｎｏ．１．２０１２ Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ （Ｔｏｄａｌ Ｎｏ．４０） 文章编号：１００７—７５９６（２０１２）Ｏ１—００８４—０２ 基于电站工程的径流系列及其代表性分析 胡 湘，周 龙，高志国 （牡丹江市水务科学研究院，黑龙江牡丹江１５７０００） 摘要：水文过程是一种复杂的过程，既有较强的随机性，又具有一定的周期性。一般认为：较长时段的水文资料系列（即大样本）， 能较好地反映总体的分布特征。然而，在实际中，由于自然变迁及人类活动等的影响，改变了河段天然径流的情况，径流系 列发生变化，进行水文计算时就需要首先对变化后的径流系列进行系列代表性分析。 关键词：径流；系列；代表性分析；一致性 中图分类号：ＴＶ１２１ 文献标识码：Ａ ０ 引 言 水文计算是进行水利计算、论证设计方案经济合理性的 基础，是确定水工建筑物规模尺寸的依据，是一项重要的前 期工作。 除镜泊湖有些水文纪录外，全流域水文观测中断。后逐 步恢复了以往的水文测站，同时在千、支流上增设一些水文 站及水位站，至今全流域有水文站ｌ９处，水位站２２处。 三间房水电站建在牡丹江干流上，邻近有两处水文站， 即石头水文站和牡丹江水文站。 ２．１石头水文站 水文过程是一种复杂的过程，由于自然变迁及人类活动 等的影响，改变了河段天然径流的情况，径流系列发生变化， 进行水文计算时就需要首先对变化后的径流系列进行系列 代表性分析。 本文以三间房水电站为例，浅谈一下电站工程的径流系 列及其代表性分析。 该站位于牡丹江中游宁安市石岩镇，流域面积为 １３ ７７１ ｋｍ ，建站始于１９５５年７月１日，同时开始水位流量 的观测，测验河段基本断面的上、下游５００ ｍ内，断面变化很 小，冲淤甚微，断面呈Ｕ型，河床为砂卵石，无杂草灌木。建 站后遭遇过１９５６年、１９５７年和１９６０年大洪水，１９５６年、１９５７ 年有高水位资料，１９６０年测流设备被冲毁，高水位相应流量 是采用比降法推算的。 东勘院在１９６４年、１９９１年两次复查，都提出用１９５７年日 一１ 工程概述 牡丹江市三问房水电站在牡丹江干流上，位于牡丹江市 西安区温春镇老黑山村下游１．４ ｋｍ处，上游距镜泊湖发电厂 １００ ｋｍ，距石头发电厂约５０ ｋｍ，距石头水文站４６．７ ｋｍ，距温 Ｑ修正１９５６年、１９６０年日一Ｑ成果。设计采用东勘院修正 春镇１２ ｋｍ，下游距牡丹江市区１４ ｋｍ。流域面积１６ ６６４ ｋｍ ， 占全流域面积的４４．３％。 牡丹江为松花江第二大支流，发源于长白山牡丹岭，经 吉林省敦化市境内流入宁安市镜泊湖，河流大致近南北向， 全长７２５ ｋｍ，平均坡降１．３９％ｏ，总落差为１ ００７ ｍ，流域面积 ３７ ６００ ｋｍ 。 后成果，即１９６０年洪峰流量为２ ７００ ｍ ／ｓ。经多次审查，资 料可靠，测验精度较高，其测验资料均由省水文局统一整编。 ２．２牡丹江水文站 该站位于牡丹江市城区，１９３４年２月８日成立，１９４５年 抗战胜利后停测，１９４９年９月由松江省农业厅水利 局在海浪大桥设水位站，１９５４年改为水文站，观测项目有水 位、流量、输沙率、水温、冰凌。当时流量测验断面在海浪大 桥下游３００处，１９６１年１月１日流量测验断面上迁８００ ｍ，大 牡丹江为山区性河流，流域内植被覆盖率高，水量充沛， 水能资源极为丰富。 流域地形的基本特点是坡降陡的山地丘陵，故暴雨过后 集流很快，形成洪水过程陡涨陡落。 连高程系统，此处集雨面积为２２ １９４ ｋｍ 。测验河段附近河 道顺直，基本水尺和水准点没有变动，流量测验均为流速仪 测流，断面垂线、测点布置和仪器检测均按水文测验规范进 行。日～Ｑ曲线比较稳定，基本成一狭窄的条带，离差很小， ２水文测站概况 牡丹江流域水文气象观测较早。牡丹江站１９０７年开始 观测雨量，之后依兰、敦化分别于１９１６、１９２９年开始观测雨 量，到１９４５年停止观测。自１９５０年又陆续恢复和增加新的 雨量站，到目前为止共有雨量站８９处。水位最早于１９３４年 在敦化、宁安开始观测，至１９４５年全流域先后设立水位站共 １８处。流量测验早在１９３５－－１９４５年间，曾在四季通、牡丹江 市、二道沟、泥什哈等处进行过。１９４５年６月一１９４８年期间， ［收稿日期］２０１１—０４—２２ 各年水位历时曲线衔接。经多次复查，资料可靠，测验精度 较高，其测验资料均由黑龙江省水文局统一整编。 ３径流系列及其代表性分析 ３．Ｉ水文资料复核 牡丹江水文站及石头水文站水文资料复查分别由东勘 院、松辽委、省院和牡丹江市院等单位进行过多次，资料可 ［作者简介］胡湘（１９７８一），女，黑龙江牡丹江人，工程师；周龙（１９７５一），男，黑龙江牡丹江人，工程师；高志国（１９８０一），男， 黑龙江牡丹江人，工程师。 ．－－－——８４．－－－—— 胡靠，测验精度较高。 湘，等：基于电站工程的径流系列及其代表性分析 第１期 从差积曲线图１、２中可以看出，１９５８－－１９７８年石头站同 期年降水和年径流差积曲线的变化基本相对应，和牡丹江站 的同期年降水变化也基本上是一致的，因此可以通过年降水 系列代表性分析年径流系列的代表性。从牡丹江站长系列 ３．２分析计算 石头水文站上游５３．３ ｋｍ处为镜泊湖发电厂。镜泊湖老 电厂自１９３９年开始兴建，于１９４２年建成，电站装机容量 ３６ ０００ ｋＷ。镜泊湖新电厂自１９７９年并网发电，电站装机容 量６０ ０００ ｋＷ。由于新、旧电厂的建成，改变了本河段天然径 流的情况，因此需要分别对短系列１９５８－－１９７８年、１９７９— ２００５年进行系列代表性分析。 利用石头站为参证站，借用牡丹江站１９０８－－２００５年长系 降水差积曲线来看，１９５８－－１９６５年是丰水年，１９６５－－１９７４年 是平水年，１９７４—１９７８年为枯水年。由于新电厂的建成，改 变了径流情势，虽然该系列有一个较完整的丰、平、枯水周 期，但对于三间房水电站建成后的径流不具有代表性，故设 列年降水资料，用差积曲线法进行系列代表性分析。 首先分析石头站与牡丹江站短系列同期年降水和年径 流差积曲线的一致性，进而分析牡丹江站短系列对长系列降 水的代表性。牡丹江站及石头站差积曲线成果详见表ｌ、表２ 及图１一图４。 表１牡丹江站年降水长、短系列比较表 表２ １９７９－－２００５石头站年降水量差积曲线计算 ｜ 、，。 、 ・，＼ ＾～ ｔ： 一‘ ， ： Ｖ Ｉ ，ｑ 、， 图１系列代表性分析图 ２ ５ ２ １ ５ 一 ０ ５ Ｏ ： ０。§ １ ５（年） 一１ 石头站｛１ 释流菇积曲线（１９５８－１９７８）—— 头站年降水筹秘曲线【１９５８—１９７８ 图２系列代表性分析图 计中不采用１９５８－－１９７８年系列。 图３系列代表性分析图 入． 。 Ｊ 、 广／ 一 、 ７ ５… 入。 ～１９ 》５ ２ ．０ √＼＾ｙ 图４系列代表性分析图 从差积曲线图３、４可以看出，１９７９－－２００５年的石头站同 期年降水和年径流差积曲线的变化基本相对应，和牡丹江站 的同期年降水变化也是一致的，因此可以通过年降水系列代 表性分析年径流系列的代表性。从牡丹江站长系列降水差 积曲线来看，１９７９－－１９９４年是丰水年，１９９４－－１９９９年为枯水 年，１９９９－－２００５年为平水年。１９７９－－２００５年系列是一个完整 的丰、平、枯水周期，系列代表性较好，并且从１９７９年至今镜 泊湖电厂到石头站，通过分析气候因素、地理因素、人类活动 影响，发现径流还是比较稳定的，系列的一致性较好。三间 房电站建成运行后的径流情势与１９７９－－２００５年相似，故设计 中采用１９７９－－２００５年系列做为计算系列。 ４结语 对于电站工程，通常由于流域梯级开发或其它工程的兴 建使得水文资料系列发生变化，这时就需要对水文计算中的 采用系列先行进行系列的三性分析，才能为工程设计提供准 确可靠的依据。 参考文献： ［１］华东水利学院．水文学的概率统计基础［Ｍ］．ｊ 京：水利电力 出版社，１９８１：３３１—３５３ ［２］金光炎．水文水资源随机分析［Ｍ］．北京：中国科学技术出版 社．１９９３． ［３］谭维炎张维然．水文统计常用图表［Ｍ］．北京：水利出版社， １９８２． 一８５—
