水利水电工程对水文站的监测资料影响分析——以七一桥水文站为例

苏 ,文

云南省水文水资源局普洱分局，云南  普洱  665000

摘要：普洱市水文局在普洱境内管辖的水文站不同程度受水利水电工程的影响。由于水利工程建成后改变了天然河道的水位、流量、泥沙等水文要素的自然变化规律，破坏了水文资料在水利工程建成后的前后一致性，给测站功能及水文资料的分析利用造成了一定的影响，同时也给防汛抗旱、水生态流量、水资源管理及河长制工作开展造成极为不利影响，勐野江流域针对这一情况，开展水利水电工程对七一桥水文站监测资料影响分析，判定其影响程度，为监测站点后期资料收集及站网规划调整提供科学决策依据。

关键词：水利工程 影响 水文站监测资料

1.前言

由于我国经济与社会高速发展，为了响应国家可持续发展的战略方针，各地开始大力开展利用自然资源，向自然要能源，以减少污染，促进绿色能源的发展。

随着城镇化步伐的快速推进，经济利益的链接，地方建设的需要，水资源开发利用加大，致使水利水电工程遍布山谷沟地，一座座水利水电工程拔地而起，巍然耸立；然而，这些水利水电工程的开工建设，投产使用，导致水文测站工作、上下游水情和沙情发生一些变化，严重影响区域水文资料的连续性和代表性，给水文测验、水文预报、水资源计算等造成很大困难，影响水文站网的稳定，对水文测站资料收集与整理产生严重影响，对水文测站的各种工作的开展带来极大挑战。

2水利工程对水文站监测资料影响

2.1水利工程对水情的影响

一些水利工程的建设使得河流以及径流的自然分布规律受到影响出现了变化，在空间布局和水情时间上进行了控制。比如，建设水利工程就是要合理的调控水资源，一般会通过调整水流量或者是蓄水来实现。因为工程具备蓄水功能，在水位维持在正常情况的条件下，这就会给工程上游的水位造成影响，使其出现变化，让其相应的获得提升，导致水文站在水文监测数据在有水利工程前后呈现出差异。水利工程具有调水放闸功能，这就会影响工程下游水流脉冲次数以及水流的维持时间。在河道水位下降的情况下，利用水利工程调控水流量，让河流的水流量出现了改变，这些就会逐渐对水文测验数据产生影响，使得无法确保其正确性以及真实性，那么水文站也就无法发挥出其作用，不能将自身的抗旱防洪的作用体现出来，同时也给防汛抗旱、水生态流量、水资源管理及河长制工作开展造成极为不利影响。

2.2水利工程对水文站监测资料连续性的影响

水利工程如果在水文站控制范围内进行建设，如影响较大，那么水文站就失去其意义，无法发挥应有的作用，在这种情况下，一般水文站都会选择迁址，要是其迁址，那么水文监测条件也就出现变化，使得监测的难度提升，另外，水文站迁址会使得一些数据资料受到损坏，甚至是丢失，这样水文监测的数据就会无法确保完整性以及连续性，使得监测资料没有代表性及可持续性，使其为地方提供服务时数据缺乏科学可靠的依据。

3.解决水利工程对水文站监测资料影响的措施

针对水利水电工程建设后，对水文站的影响情况，需对其测站特性、水文要素特性、水文要素的关联性、水文特征值，水文资料资料的连续、完整性等内容的检查分析，通过分析为为水文站网的布设及调整提供可靠的科学依据。

4.课题的主要内容和方法

本次毕业论文的写作，结合普洱市水文局在普洱境内管辖的水文站不同程度受水利水电工程的影响情况，选取勐野江流域七一桥水文站上下游水利水电工程对水文站的监测资料影响进行分析。

4.1流域概况

七一桥水文站属于红河流域。红河流域地处滇西南，云岭南延余脉，地理坐标东经100°43′～102°19′，北纬22°20′～24°50′。

东与红河州、玉溪市相接，东北与楚雄州、大理州相连，西靠无量山东支与澜沧江流域为界，东南与老挝、越南相连。东与红河州，东北与楚雄州、大理州相连，西靠无量山东支与澜沧江流域为界，东南与老挝、越南相连。
    流域地形以山地为主，约占流域总面积的95％。地势北高南低，北部高山盆地相间，南部低山，河谷开阔。山川自西北向东南逶迤倾斜，群山起伏，谷坝镶嵌，沟壑纵横，哀牢山、无量山与李仙江相间排列。山脉北紧南疏，水系北窄南宽。流域内最高点为景东无量山主峰猫头山，海拔3370m，最低点为江城李仙江出境口，海拔317m。除河谷外，大部分地区海拔在1200m～1500m之间。
    七一桥水文站位于勐野江上，勐野江是红河的二级支流，属李仙江水系龙马江右岸支流。位于云南省普洱市江城县和宁洱县境内。勐野江地处龙马江右岸，位于东经101°35′－101°51′,北纬22°42′－22°51′之间。流域涉及江城县大部地区和宁洱县黎明乡。东以李仙江为邻；西以狮子山、半边山与曼老江分界；北以大洞山、瑶人山、与龙马江分界；南与老挝相邻，西南与越南相邻。勐野江流域面积1807.3km2。

勐野江发源于江城县国庆乡大平寨大尖山，源地高程1706m，流域形状呈西北—东南向菱形状，干流大体呈东南向西北流，上游段大体以江城

县城为中心按顺时针方向由北向东南转西向西北流。于宝藏乡石头寨西北方约2km汇入龙马江，汇口地高程551.7m。干流河长141.9m，落差1150.3m，平均比降4.9‰。干流在江城县河长119.7km，宁洱县和江城县的界河长22.2km。流入勐野江的支流主要有漫先河、南垠河、勐康河、勐烈河。勐野江流域属南亚热带低纬山地季风湿润气候。年平均气温18.2摄氏度，多年平均降水量2224.8毫米，暴雨多出现在6～8月，以7月为多。多年平均蒸发量1108.0毫米，多年平均径流量22.64亿立方米。汛期（5～10月）水量占全年水量70～80％ ，以7月最多，占全年水量的21.9％。

勐野江流域地处横断山余脉无量山末端，地形起伏大，切割深，形成中低山地貌。流域最高峰狮子山2207千米。水能资源理论蕴藏量为19.40万千瓦；技术可开发量装机容量0.63万千瓦，电站数量4座，年发电量0.24亿千瓦时；经济可开发量装机容量0.63万千瓦，电站数量4座，年发电量0.24亿千瓦时；目前已开发量装机容量0.58万千瓦，电站数量3座，年发电量0.22亿千瓦时。注流域内森林植被良好，有西南桦、木荷、栎类等母树；有蕨类、白茅、朝天罐等草木。罐木覆盖率25% ，草木覆盖率10，森林覆盖率90%，森林资源丰富。

4.2 测站概况

4.2.1测站基本情况

七一桥水文站位于云南省普洱市江城县勐烈镇江边村，地理位置东经101°44′48.6″，北纬22°34′58.5″。本站为原热水塘站受电站建设淹没搬迁而来，于2007年1月1日由云南省水文水资源局设立，名为七一桥站。水文站断面以上流域控制面积925km2，站址海拔高程851.50m，是红河流域李仙江水系把边江支流代表站，二类精度站。监测的项目有：水位、流量、降蒸、水温岸温、水质等。

4.2.2测验河段

测验河段顺直长约300m，河段下游有普洱至江城、宝藏公路桥一座，基本断面位于该桥上游约150m处，河床为沙卵石组成，属非经常性冲淤河段。

4.3 水利工程情况

七一桥水文站布设于勐野江干流上，上游在建中型水库1座，即：么等河水库，已建小(Ⅰ)型水库3座,小（Ⅱ）型水库1座，自流引水式电站1座。水文站流域水系及水利工程见表3-1及图1。

表3-1  七一桥水文站断面以上流域水利工程（蓄水）基本情况表

序号	工程名称	工程性质	建成年份	流域面积(km2)	总库容 （万m3）	有效库容（万m3）	备注
1	么等河	水库	2018	15.6	1230	1033	农业灌溉
2	勐烈	水库	1995	23.75	141	82.91	农业灌溉
3	茼麻河	水库	2002	3.01	171.6	142.3	城镇人饮
4	哈苗	电站	1975				自流引水式
5	坝卡	水库	2012	1.88	75.32	52.8	灌溉兼人饮
6	泡木冲	水库	2017	13.7	825.4	627.23	农业灌溉
合计				57.94	2443	1938.2

图1  七一桥水文站流域水系及水利工程分布图

七一桥水文站上游的1座小型水电站，理论上对天然河流的水量变化规律会产生影响，但其为无调节的自流式电站，由七一桥水文站多年的实际监测成果来看，基本无影响；对七一桥水文站造成影响的主要是水库调蓄；因此，该站主要分析监测断面以上蓄水工程（水库）对该站造成的影响。

4.4 影响分析

4.4.1  影响程度判别指标

根据《水文站网规划技术导则》，用于判别水文站受水利工程影响的方法有四种：（1）水文站受蓄水工程影响；（2）水文站受引水工程影响；（3）水文站受蓄水工程和引水工程混合影响；（4）水文站受下游电站水库回水的淹没及顶托影响。针对七一桥水文站受影响实际情况，主要对水文站受蓄水工程造成的影响进行分析。

对于水文站上游水利工程造成的影响情况，用判别指标：K=∑f／F

或 K=∑V／W

进行判断影响程度，根据Ｋ值大小分为轻微、中等、显著、严重影响，式中∑f为水文站以上各水利工程水库（电站）的集水面积之和（已扣除库中库的集水面积）；Ｆ为水文站断面以上集水面积；∑V为测站断面以上各水库兴利库容之和；W为河流多年平均径流量．当∑f／F≤∑V／W时，Ｋ＝∑f／F，当∑f／F＞∑V／W时，K=∑V／W。影响程度判别方法见表4-1：

表4-1影响程度划分表

影响程度	轻　微	中　　等	显　　著	严　重
指标K	<15%	15%～50%	50%～80%	>80%

4.4.2 分析影响程度

根据《水文站网规划技术导则》，七一桥水文站受影响程度按K=∑f／F或 K=∑V／W计算值进行判别。

1.用上游蓄水工程，即水库库容进行分析，见表4-2

表4-2 七一桥水文站受上游水利水电工程影响分析表

流域	河流	水库名称	县区	有效库容(万m^3)	水文站	多年平均径流量(万m^3	K=∑V／W（％）
红河	么等河	么等河	江城	1033	七一桥站	95870	2.02
红河	勐烈河	勐烈	江城	82.91
红河	茼麻河	茼麻河	江城	142.3
红河	勐康河	坝卡	江城	52.8
红河	那平河	泡木冲	江城	627.23
合计				1938.2

2.用上游蓄水工程，即水库集水面积分析，见表4-3

表4-3七一桥水文站受上游水利水电工程影响分析表

流域	河流	水库名称	县区	集水面积（km2）	水文站	水文站面积（km2）	K=∑f／F（％）
红河	么等河	么等河	江城	15.6	七一桥站	925	6.26
红河	勐烈河	勐烈	江城	23.75
红河	茼麻河	茼麻河	江城	3.01
红河	勐康河	坝卡	江城	1.88
红河	那平河	泡木冲	江城	13.7
合计				57.94

3.用上游蓄水工程综合影响分析，见表4-4

表4-4 七一桥水文站受上游水利水电工程影响计算表

水 系	河流	站名	受蓄水工程影响情况
			水库集水面积∑f（km2）	流域集水面积 F（km2)	∑f/F	水库有效库容∑v （万m3）	多年平均径流量W（万m3）	∑v/W	判断指标		影响程度
									取∑f/F	取∑v/W
红河	勐野江	七一桥	57.94	925	6.26	1938.2	95870	2.02		2.02	轻微

根据上表统计分析结果可知：

1.七一桥水文站上游蓄水工程总集水面积57.94km2，∑f为测站以上流域内各水库集水面积之和（扣除库中库的集水面积），F为测站以上流域面积925km2，计算∑f/F为6.26%，现状年蓄水对七一桥水文站的影响为轻微影响。

2.按蓄水工程总蓄水量1938.2万m3，多年平均径流量95870万m3计算，现状状年蓄水影响∑V/W为2.02%,属轻微影响。

3.根据判别指标，七一桥水文站现状受水利工程综合影响程度为轻微影响。

5 分析结论

根据以上计算分析结果，七一桥水文站控制断面上游建设的水利工程对该站监测资料造成的影响：

1.七一桥水文站上游建设的水电站，理论上对天然河流的水量变化规律会产生一定的影响，但上游电站均为无调节的自流式小型电站，由七一桥水文站实际多年的监测成果来看，对该站监测资料基本无影响。

2.七一桥水文站上游的蓄水工程（水库），一定程度上改变了断面上游天然河流的水量变化规律，在整个过程中因其频繁开、关闸调度运行使水位陡涨陡落，改变了天然河道的水位、流量、输沙等水文要素的自然变化规律，对水文站正常开展测验工作会造成一定影响，但从分析得出的结果来看，水文站上游流域内的水利工程（水库）蓄水、用水对七一桥水文站来水造成轻微影响，因此，七一桥水文站现状监测资料仍具有较好代表性。

3.通过对七一桥水文站建站至今测站特性、水文要素特性、水文要素的关联性、水文特征值等内容的检查分析，资料的连续、完整性较好，因此，可确定七一桥水文站受水利工程建设影响轻微。

参考文献
[1] 水文站网规划技术导则SL34-2013

[2] 水文资料整编规范SL247-2012

[3] 河流流量测验规范GB50179-2015

作者简介：苏文，1980年生，男，汉族，云南省普洱市人，工程师，长期从事水资源监测评价、水文监测、分析工作等方面的工作。

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