沙颍河周口站年径流量洪峰流量水文分析
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周口沙颍河调研报告周口市位于豫东南,毗邻河南省省会郑州市,河南省周口市地处于河南省东南边界,豫皖交界处,经度113°32′-116°50′,北纬32°42′-34°57′。
由于地处淮河中游地区,水系众多,其中最大的就是沙颍河。
沙颍河的流经周口市区,对该地的发展和生活起着重要的作用。
为了了解沙颍河的水资源状况以及利用情况,我进行了一次调研。
调研的目的是了解沙颍河的水资源状况、水质情况以及相关的利用情况。
调研的时间为2022年3月,我选择了沙颍河流经周口市区的段落作为调研的重点。
沙颍河是周口市最重要的水源之一,为该地区的生产、生活提供了充足的水资源。
在调研中我发现,沙颍河的水量较为充足,河道宽阔,水流湍急。
河岸两侧有绿树掩映,河面上也有小船行驶,景色非常优美。
根据当地相关部门的介绍,沙颍河水质良好,能够满足周口市的用水需求。
然而,随着周口市的经济发展和城市化进程加快,沙颍河的水资源受到了一定程度的污染和破坏。
在调研中我发现,沙颍河河水中有大量的漂浮物和垃圾。
尤其是在河道附近的农田,有时可以看到农药和化肥的使用过程中可能造成的污染情况。
这些问题对于沙颍河的水质和生态环境的保护都是有害的。
此外,沙颍河的水资源在利用方面也存在一些问题。
在调研中我发现,有些地方在沙颍河的河岸上进行乱建乱搭,严重破坏了河道的原有景观。
另外,河岸两侧也没有建设相应的景区和旅游设施,不能够充分利用河流资源,推动旅游业的发展。
综上所述,沙颍河是周口市重要的水源之一,具有较好的水资源状况和水质情况。
然而,在城市化进程加快的背景下,河流受到了一定的污染和破坏。
同时,在河流的利用方面也存在一些不当的做法和问题。
因此,建议当地相关部门加强对沙颍河的水质保护,加大环境监管力度,严禁乱建乱搭等行为。
另外,还需要加强沙颍河的旅游资源开发,推动当地旅游业的发展,使沙颍河成为周口市的一张亮丽名片。
沙颍河代表站径流演变特征及归因分析作者:王豪杰左其亭罗增良来源:《南水北调与水利科技》2017年第05期摘要:径流演变特征研究可为在变化环境下制定流域水资源规划、建立流域水文响应机制提供科学依据。
以沙颍河流域代表水文站阜阳站为例,运用M-K检验法和小波分析法分析了1956年-2011年径流变化特征,并从气候变化及人类活动的角度分析了径流变化的主要驱动因素。
结果表明:沙颍河阜阳站径流总体呈下降趋势,但下降趋势不明显,总体未达到95%显著性水平;在1966年前后存在明显的突变点;径流存在13a、26 a两类周期变化特性,周期演变过程受人类活动影响显著。
就驱动因素而言,人类活动对径流变化的贡献率在65%以上,气候变化对径流变化的影响较弱,表现为从负向到正向的趋势。
关键词:径流演变;气候变化;人类活动;蒸发率函数;阜阳站中图分类号:P333 文献标识码:A 文章编号:1672-1683(2017)05-0036-07近几十年来随着工业社会的迅速发展和人类活动的快速扩张,自然环境受人类活动的影响日益加深,全球气候也随之发生剧烈变化。
全球性的气候变化和人类对水资源利用程度的逐渐加深,对水文过程产生较大影响,尤其对水资源的形成和转化产生直接影响,因此变化环境下的水文过程分析在国际水文研究中备受关注。
气候变化通过影响区域内降水和温度等气象因素对水文过程产生影响,人类活动对水文过程的影响则主要表现在下垫面性质变化导致的蒸发、入渗及产汇流等过程的改变。
在分析二者对径流影响的过程中,常用的方法包括弹性分析、水热平衡分析法、线性分析法、COPU LA函数法等。
淮河流域是我国人口密度最大的流域之一,沙颍河是淮河最大的支流。
自20世纪60年代以来,人类在沙颍河流域的取用水活动逐渐增强,并修建了大量水利工程设施以满足社会发展,径流过程受日益增长的人类活动的影响。
此外,沙颍河径流演变过程也受到气候变化带来的影响。
但目前对沙颍河流域径流的研究,主要集中在河流水质污染及径流特性方面,缺乏气候变化及人类活动对其演变特征影响机制的分析。
沙颍河周口站年径流量洪峰流量水文分析《河南水利与南水北调》2o11年第2期水文与水资源沙颍河周口站年径流量洪峰流量水文分析口王立群(河南省周口水文水资源勘测局)摘要:沙颍河是淮河流域的一条主要支流,周口水文站是国家基本水文站,地处周口市重地,水利工程较多,进行该处的水文计算,以此作为设计水工建筑物的依据.本文用图解适线法,三点法计算该处年径流量,年最大洪峰流量频率计算.关建词:流域气象概况;年径流量;最大洪峰流量一,流域概况沙颍河属淮河流域,是淮河主要支流之一,发源于伏牛山脉.地处河南省腹地.贯穿平顶山,漯河,周口三市.河南境内全长410km,流域面积28800km;漯河以上河长260km,流域面积12580km.其中山区面积占74%,是沙颍河洪水的主要来源地.沙颍河在周口市河长180km,周口水文站以上控制面积25800km2.周口以上属地上河,堤高4~6m,顶宽5~6m,地面高程一般在48—52.m;堤距250—300m.周口以下属半地下河或地下河,两岸堤高2~3m,地面高程一般在38~45m.原设计除涝流量3年一遇为1800ma/s,防洪流量10年一遇3000m3/s,周口保量,进而协助立法部门出台《深层水限采决定》或意见,建立和完善违规追究,审查,监督机制,并将执行情况列入地方各级政府和水行政主管部门年度考核目标之内,达到依法限采之目的.(二)发挥经济杠杆作用,加强深层水管理水行政主管部门在摸清深层水资源量的基础上,按照定额管理,总量控制的管理模式,制定出相关县市切实可行的深层水开采计划和开采措施,严格控制深层水的开采量,确保深层水水位有计划的停降和恢复.同时,严格执行环境成本内部化的经济政策,按照全成本(包括水资源费,开采成本,地面沉降损失费,环境税)向用户全额收费,发挥经济杠杆作用,达到少开采或不开采之目的.(三)充分利用平原':生态水网",置换深层灌溉水和拦蓄大气降水邯郸平原"生态水网"工程建设已具规模,现有骨干渠道1200km,蓄水闸坝40余处,"漳河上游"水,"引黄济邯"水相继到位.因此,充分利用平原"生态水网"供,蓄水工程,在增加地表水灌溉和替换深层水灌溉的基础上,利用骨干渠道,闸坝,坑塘,洼淀,古河道拦蓄外来引水和当地沥水,增加地下水补给量,恢复地下水资源量,改善水生态环境和社会环境.(四)积极引进"长江水",彻底置换工业水邯郸平原工业用水量占总用水量的10%左右,虽说用水总量不大,但因其水源地多集中在县城区且常年开采,极易造成局部小型工业开采型漏斗而导致城区生态环境恶化.2015年前, "南水北调"引江中线水即可供给到位,平原各县应积极引进长江水,建设蓄水工程,安排用水规划,彻底置换工业用深层水,早13消除工业开采型深层水地下漏斗.(五)改造利用咸水,微咸水,增加水资源可利用量根据邯郸市2008年出版的《邯郸市水资源评价》成果,邯郸平原浅层地下咸水,微咸水面积1744km,多年平均补给量24206万1/13o应严格要求和加以推广应用比较成功的咸,淡水混合灌溉技术,充分利用咸水和微咸水资源量,既能增加水资源可利用量,又能保证粮食增产和改造土壤.同时,改造利用咸水和微咸水,对增加地下蓄水库容,扩大浅层淡水面积,增加降水入渗量,改造盐碱地都具有显着的效果.(六)加强用水宣传,建立节水型社会水资源严重短缺已成为制约邯郸平原社会经济发展的重要因素之一,今后应在积极拓宽水资源渠道的同时,继续强化全社会的节水意识,形成浓厚的节水氛围,并通过调整用水结构,强制推行先进的节水技术和节水工艺,并以调整农业种植结构和推广节水灌溉技术为根本措施,建设节水型高效农业,抓好农业节水工作;以推进定额用水为重点,对新建,改建和扩建的工业企业项目建设做好水资源论证工作,抓好工业节水工作;根据平原各县水资源条件和经济社会发展状况,按照科学发展观的要求,逐步建成制度完备,设施完善,用水高效,生态良好,发展科学的节水型社会.收稿日期:2010-1O-28水文与水资源《河南水利与南水北调》2ol1年第2期证水位为49.32m.沙河周口以上河道弯道险工较多,易塌易渗易决口,据调查解放前200年决口41次,1931—1934年胡湾连年决口4次.上游主要水利工程,大型水库有昭平台,白龟山,白沙等水库:澧河有孤石滩水库;双洎河有李湾,佛尔岗水库,沙河与澧河交汇处,有泥河洼蓄洪工程.沿河先后建有北汝河大陈闸,沙河马湾闸;颍河有化行,逍遥,黄土桥大闸;沙颍河在周El汇流后建有周口闸,下游有槐店闸,贾鲁河有扶沟周口闸.二,水文气象概况该流域属暖温带季风气候区,是南,北气候过渡地带,季风影响明显.其特点是"冬季寒冷雨雪少,夏季炎热雨集中,春秋温暖季节短,春夏之交多干风."气温四季变化显着,温差较大,年平均气温14~l5℃,极端最高气温4243cC,极端最低气温零下14~15℃,多年平均无霜期220d.根据周口市14个常年雨量站, 从1952年到2007年统计计算.多年平均雨量780.9mm左右, 汛期占64%,7,8月份常出现旱涝交错的现象.解放以来出现17个大水年,8个大早年,1963年受水灾面积72.87万hm,1959年受旱灾面积42.80万hm.周口站多年年平均雨量790.6ram,1954年最大降水量l198.8ram,6~9月为507.8mm,最小年雨量是1993年471.4mm, 最大年雨量是1984年的1319~0mm,每当夏季因东南亚太平洋暖湿空气活跃,漯河市雨量充沛,每当冷空气南下,往往峰面受西部山区地形抬高作用,易形成小面积暴雨.暴雨移动方向,冷峰暴雨主要西北东南向,气旋波主要是自西南东北向.项城,沈邱是暴雨移行路径,多年发生暴雨,对河道洪水涨落影响显着, 各县市年平均蒸发量为1542.2~1920.8ram.水文情况:周口站历年最高水位50.15m,发生在1957年7月16日,相应流量为3070m3/s,1975年"75.8"特大洪水,最高水位49.92m,相应流量3450m/s,历年平均流量为102.7m3/s.年径流量历年最大为1964年的119亿m,1975年为52.12亿rn,一般年份为32.2亿m.三,设计任务及内容假设计划在周口水文站断面附近处,兴建多目标水利枢纽工程,进行该处的水文计算,以此作为设计水工建筑物的依据. 设计计算内容如下:(一)年径流量频率计算.用图解适线法,三点法计算该处频率年径流量.丰水年P=5%,平水年P=50%.枯水年P=95%. (二)洪峰流量的频率计算四,资料审查和分析此次采用周口水文站实测资料,不需进行插补延长.资料的使用均以"水文年"为准,来进行水量还原计算,实测资料是经过整编汇审以及合理性检查和水量平衡对照后资料.水文计算,首先对资料的可靠性和一致性进行审查,其重要点放在观测整编质量较差年份或影响成果大水年份,以及H—Q关系曲线高水延长部分.审查资料应具有基本相同的流域和河道产流汇流条件,同时应考虑因人类活动影响后的资料统一性.对资料的代表性也就是对样本系列是否包括丰水,平水,枯水年,若包括3种情况代表性好,否则差,因为采用的资料直接关系到成果的精度而对工程影响尤为重要,所以更加注意.五,年径流频率计算(一)统计参数及公式经实践研究分析,一些河流邻近年的径流量之间密切程度,其相关系数很低,说明是一偶然变量,各年径流之间基本上相独立,没有密切联系,根据国内外对大量实测年径流量系列的分析,认为皮尔逊型曲线能和经验验频率占据配合较好,故可采用皮尔逊Ⅲ型曲线来推求设计年径流量.频率计算时,常用矩法初估统计参数(均值变差系数c和偏态系数c).用矩形计算统计参数的公式如下:求均值=__1x求变差系数C求偏态系数C求均方差8=v:(K;-1)2一∑(K一1)z\/罂n(2)(3)(4)式中:n~项数;x__观测系列;K厂模比系数k.=;6一均方差.利用表1资料(略),计算周口水文站年径流量各参数.=∑Q.=32.2亿m3(5)Cv=,/=0.69(6)Cs=2Cv=1.38(二)用图解适线法求频率P=5%;P=50%;P=95%年径流量. 年径流量频率计算见表1.通过选配计算C~=2C时,理论频率曲线图与经验频率曲线表1周口水文站理论频率曲线选配表《河南水利与南水北调》2o11年第2期水文与水资源配合为好,从理论曲线上查得各不同频率的年径流量.丰水年p~=76.8亿m平水年pso~=25.0亿m枯水年p5.2亿m3(三)用三点法求频率p=5%,p=50%,p=95%年径流量三点法是在目估的经验频率曲线上读取三点,其频率为P, p2P,相应变量为Qp1,QQ.一般取其频率的位置,当资料系列60年左右时,可取3—50—97%.利用公式求参数.偏度系数:S:均方差:=8:(8)(9)均值:Q--Q一8(1O)取频率pl=3%,p2=50%,P3=97%.从经验曲线上查得年径流量为Q.=77亿m,Q~=25亿in,Qp3:6.2亿m.按以上公式分别计算参数.S=77+7672一(62.2~25)一0.47,从s值查表求得cs为1.24.根据cs查表得:P广3%一中97=3.631;P2=5噼—O.20;求8==雩=19.5亿;求Q=Q旷8m=25.0—19.5×(-0.20)=28.9亿m;耙==:0.67.根据求得的石:28.9亿m,,Cv=O.67,假设Cs=2Cv,从表中查出不同频率P的KP值,计算相应然后点绘一条频率曲线:表2周121水文站理论频率曲线成果表(三点法)P)0.11510205075909599K134.363.172.291.781.480.860.510.300.190.09QPQ=28.912691.666.251.442.824.914.78.675.492.60QP=32.214010273.757.347.727.716.49.666.122.90从表2看出当=32.2rots时,该曲线与经验点据配合较好,故设计年径流量可根据统计参数求得,或从频率曲线上查得, 即:丰水年P5%=73.7亿m;平水年P50%=27.7亿m;枯水年P95%=6.12亿m;六,略述影响年径流的因素研究影响年径流的因素,应从流域水量平衡人手,对于闭合流域年径流量的大小,取决于年降水量和年蒸发量,还有流域蓄水变量.既有流域的气候因素而又有流域下垫面因素以及人类活动情况.气候因素中,在不同经纬度也有差异,湿润地区降水量多,年径流系数高,一般讲降雨与径流量有较密切的关系.干旱地区降水量少,蒸发量又大,年径流系数较低,降雨与径流关系不甚密切.流域下垫面因素,地形对于降雨的影响,主要表现在山地对气流的抬升和阻滞作用,迎风坡降雨量大,背风反之小,植被主要指森林及地面覆盖,森林可以调节气候,湖泊,因水面积大,常年有充分水源供蒸发,增加了蒸发量,从而使年径流减少,流域的大小主要表现在对流域内蓄水量的调节而影响年径流量之变化.人类活动对年径流影响较为显着,如跨流域引水,修建水利工程,旱地改为水田,坡地改梯田,植树造林等,这些因素都将使蒸发增加年径流减少.七,洪峰流量的频率计算利用周口水文站实测洪峰流量进行频率计算.资料数据根椐1957—2007年年最大流量统计而得.计算原理及方法同上(略).由此求得各频率的洪峰流量:千年一遇PO.1%=5800m3/s;百年一遇Pl%=4800m3/s;五十年一遇P2%:3760mTs;十年一遇PlO%=2880m3/s.收稿日期:2O10-10-15。
周口市防汛情况简介一、基本情况周口市位于我省东南部、黄淮平原腹地,面积1.19万平方公里,耕地1239万亩,人口1086万人,辖8县1市1区,是典型的农业大市、人口大市。
周口又处于南北气候和山区到平原的“两个过渡地带”,汛情呈现两个特点。
一是降水呈现“三个集中”,时间集中、雨量集中、雨区集中。
6~9月份平均降雨量占全年60%以上,日降雨量最高达100毫米以上。
二是防汛“内忧外患”。
上游暴雨形成的径流,从山区到平原落差大、水量大、来的急、来势猛,防洪难度大,是周口防汛的“外患”。
平原地势平、坡降小、泄洪慢,易形成大面积、长时间内涝,是周口防汛的“内忧”。
因此,周口防汛的重点是骨干河道防洪,难点是面上除涝。
三是由于年际变化大,极端年雨量相差2.9倍,水旱灾害频繁,有承接西部山区洪水和平原坡缓形成内涝,也有因水资源短缺(我市人均水资源260立方米,不仅远低于联合国可持续发展委员会确定的1750立方米的用水紧张线,而且大幅低于500立方米的严重缺水线)和气象原因造成的干旱。
据统计,建国以来平均每3年发生一次减产30%以上、成灾面积400万亩以上的大的旱涝灾害。
1986秋粮因旱减产50.5万吨,1994年全年粮食减产112.2万吨,去冬今春长达100多天无有效降水的干旱,严重威胁我市粮食生产安全。
周口河道多、防汛任务重,有大中型河道65条,小型沟河110多条。
其中沙颍河是淮河最大支流,是河南省重要防洪河道,是周口防汛重中之重。
沙颍河素有“铜头铁尾豆腐腰”之称,在周口境内的164公里大部分处于“豆腐腰”地段,而且险工险段也多集中在“豆腐腰”段。
历史上沙颍河曾多次溃堤决口,明代至建国前决口76次,建国后1953年、1975年两度决口,1975年淹西华10个乡镇,25万人遇难,数以万计的人民流离失所。
沙颍河防洪是周口防汛的“心腹之患”。
周口的110多条小型沟河,无堤无滩,淤积严重,排水不畅;水利工程设施年久失修,病险涵闸多,常常形成大面积、长时间内涝。
沙颍河周口站年径流量洪峰流量水文分析
一、流域概况
沙颍河属淮河流域,是淮河主要支流之一,起源于伏牛山脉。
地处河南省腹地。
贯串平顶山、漯河、周口三市。
河南境内全长410km,流域面积28800km2;漯河以上河长260km,流域面积12580km2。
其中山区面积占74%,是沙颍河洪水的主要来源地。
沙颍河在周口市河长180km,周口水文站以上控制面积25800km2。
周口以上属地上河,堤高4~6m,顶宽5~6m,地面高程一般在48~52m;堤距250~300m。
周口以下属半地下河或地下河,两岸堤高2~3m,地面高程一般在38~45m。
原设计除涝流量 3 年一遇为1800m3/s,防洪流量10 年一遇3000m3/s,周口保证水位为49.32m。
沙河周口以上河道弯道险工较多,易塌易渗易决口,据调查解放前200 年决口41 次,1931~1934 年胡湾连年决口4 次。
上游主要水利工程,大型水库有昭平台、白龟山、白沙等水库:澧河有孤石滩水库;双洎河有李湾、佛尔岗水库,沙河与澧河交汇处,有泥河洼蓄洪工程。
沿河先后建有北汝河大陈闸、沙河马湾闸;颍河有化行、逍远、黄土桥大闸;沙颍河在周口汇流后建有周口闸,下游有槐店闸,贾鲁河有扶沟、周口闸。
二、水文气象概况
该流域属热温带季风天气区,是南、北天气过渡地带,季风影响明显。
其特点是“冬季严冷雨雪少,夏季炎热雨集中,年龄热和季节短,春夏之交多干风。
”气温四季变化明显,温差较大,年均匀气温14~15℃,极端最高气温42~43℃,极端最低气温零下14~15℃,多年均匀无霜期220d。
根据周口市14 个常年雨量站,从1952 年到2007 年统计计算。
多年均匀雨量780.9mm左右,汛期占64%,7、8 月份常出现旱涝交错的现象。
解放以来出现17 个大水年,8 个大旱年,1963 年受水灾面积72.87 万hm2,1959 年受旱灾面积42.80 万hm2。
周口站多年年均匀雨量790.6mm,1954 年最大降水量1198.8mm,6~9 月为507.8mm,最小年雨量是1993 年471.4mm,最大年雨量是1984 年的1319.0mm,每当夏季因东南亚太平洋热湿空气活跃,漯河市雨量充沛,每当冷空气南下,往往峰面受西部山区地形抬高作用,易形成小面积暴雨。
暴雨移动方向,冷峰暴雨主要西北东南向,气旋波主要是自西南东北向。
项城、沈邱是暴雨移行路径,多年发生暴雨,对河道洪水涨落影响明显,各县市年均匀蒸发量为1542.2~1920.8mm。
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水文情况:周口站历年最高水位50.15m,发生在1957 年7月16 日,相应流量为3070m3/s,1975 年“75.8”特大洪水,最高水位49.92m,相应流量3450m3/s,历年均匀流量为102.7m3/s。
年径流量历年最大为1964 年的119 亿m3,1975 年为52.12亿m3,一般年份为32.2 亿m3。
三、设计任务及内容
假设计划在周口水文站断面四周处,兴建多目标水利关键工程,进行该处的水文计算,以此作为设计水工建筑物的依据。
设计计算内容如下:
(一)年径流量频率计算。
用图解适线法,三点法计算该处频率年径流量。
丰水年P=5%,平水年P=50%。
枯水年P=95%。
(二)洪峰流量的频率计算
四、资料审查和分析
此次采用周口水文站实测资料,不需进行插补延长。
资料的使用均以“水文年“为准,来进行水量还原计算,实测资料是经过整编汇审以及公道性检查和水量平衡对照后资料。
水文计
算,首先对资料的可靠性和一致性进行审查,其重要点放在观测整编质量较差年份或影响成果大水年份,以及H—Q 关系曲线高水延长部分。
审查资料应具有基本相同的流域和河道产流汇流条件,同时应考虑因人类活动影响后的资料同一性。
对资料的代表性也就是对样本系列是否包括丰水、平水、枯水年,若包括3 种情况代表性好,否则差,由于采用的资料直接关系到成果的精度而对工程影响尤为重要,所以更加留意。