CN115797101A - 湿润地区山丘区现状工程条件下历史可供水量折算方法 - Google Patents

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蔡一平
陈楠
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刘洋
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Abstract

本发明公开了湿润地区山丘区现状工程条件下历史可供水量折算方法，基于可供水量将供水工程分成不变和可变两种类型；不变类工程可供水量采用现状年工程供水量替代；可变类工程可供水量根据大中型水库水位以及降雨数据进行折算；现状工程条件下历史年不变类工程可供水量与可变类工程可供水量之和即为湿润地区山丘区现状工程条件下历史年份可供水量。本发明可以在数据较少的情况下简便计算现状工程条件下山丘区遭遇历史典型干旱时供水工程的可供水量，从而合理规划新建供水工程，保障山丘区用水安全，具有较强的实用性和广泛的适用性。

Description

湿润地区山丘区现状工程条件下历史可供水量折算方法
技术领域
本发明涉及水资源规划领域，尤其涉及湿润地区山丘区现状工程条件下历史可供水量折算方法。
背景技术
供水工程的规划需要考虑现状供水工程对于区域生活生产生态需水的满足程度，不仅要考虑现状年份的满足程度，还要考虑如果发生历史上某些特殊干旱年份时现状供水工程对于生活生产生态需水的满足程度，因此需要知道现状工程条件下历史年份可供水量。对于湿润地区来说，供水不足的地区主要发生在山丘区，而山丘区的监测资料相对不足，难以进行月尺度或旬尺度的供需平衡计算，需要一种简便的方法对山丘区现状工程条件下历史年份可供水量进行折算。
发明内容
本发明目的在于提供一种湿润地区山丘区现状工程条件下历史年份可供水量折算方法。
为实现上述技术目的，本发明采用如下方案：
一种湿润地区山丘区现状工程条件下历史可供水量折算方法，包括：
（1）将供水工程依据可供水量变化情况划分为不变类工程和可变类工程，其中蓄水工程为可变类工程，其他供水工程为不变类工程；
（2）对不变类工程和可变类工程分别计算现状工程条件下历史可供水量；
a. 对于不变类工程，以现状年工程总供水量表征其现状工程条件下历史可供水量；
b. 对于可变类工程，基于如下方式折算现状工程条件下历史可供水量：
获取区域内各大中型水库现状年初总蓄水量及区域蓄水工程现状年初总蓄水量，其比值定义为蓄水工程缩放系数；获取区域内各大中型水库历史年初总蓄水量，并基于蓄水工程缩放系数折算区域内蓄水工程历史年初总蓄水量；计算蓄水工程现状年初总蓄水量和蓄水工程历史年初总蓄水量的差值，为第一差值；
获取区域内各大中型水库历史年和现状年入库水量，计算其差值，即入库水量之差；
计算现状年蓄水工程供水量、所述第一差值和所述入库水量之差的差值，即现状工程条件下历史年蓄水工程可供水量；
（3）现状工程条件下历史年不变类工程可供水量与可变类工程可供水量之和即为湿润地区山丘区现状工程条件下历史可供水量。
作为一种优选的实施方式，所述a中，基于现状年水资源公报获取各不变类工程的现状年工程供水量，其总和即为不变类工程的现状年工程总供水量。
作为一种优选的实施方式，所述b中，所述大中型水库现状年初总蓄水量、大中型水库历史年初总蓄水量根据对应的大中型水库年初水位计算得到。
作为一种优选的实施方式，基于水文数据获取区域内各大中型水库的年初水位，根据水位库容曲线获取各大中型水库年初蓄水量。
作为一种优选的实施方式，所述b中，基于现状年水资源公报获取所述现状年蓄水工程供水量。
作为一种优选的实施方式，所述b中，现状工程条件下历史年蓄水工程可供水量基于下式计算：
Figure 126608DEST_PATH_IMAGE002
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE003
为现状年蓄水工程供水量，
Figure 632456DEST_PATH_IMAGE004
为大中型水库现状年初总蓄水量，
Figure DEST_PATH_IMAGE005
为大中型水库历史年初总蓄水量，
Figure 909985DEST_PATH_IMAGE006
为蓄水工程缩放系数，
Figure DEST_PATH_IMAGE007
为入库水量之差。
作为一种优选的实施方式，所述历史年为历史干旱年。
本发明的原理如下：
将可供水量依据供水工程类型分为地表水、地下水和其他水源供水三种，其中地表水又可分为蓄水工程、引提水工程。对于湿润地区而言，地下水、其他水源和提水工程供水量受丰枯变化的影响较小，可以认为在工程条件一定的情况下保持不变。对于山丘区而言，引水工程较少，可与提水工程合并计算。因此对于湿润地区山丘区，不变类工程包括地下水、其他水源和引提水工程，可变类工程为蓄水工程。不变类工程可直接以现状年工程总供水量表征其历史可供水量，而蓄水工程包括水库、塘坝，由于小型水库和塘坝的监测数据较少或缺失，难以获取，本申请设计了缩放系数，利用大中型水库的数据缩放来代表所有的蓄水工程，并提供了蓄水工程现状工程条件下历史可供水量的折算方式。
本发明的方法可以在数据较少的情况下简便计算现状工程条件下山丘区遭遇历史典型干旱时供水工程的可供水量，从而合理规划新建供水工程，保障山丘区用水安全，具有较强的实用性和广泛的适用性。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
该技术应用在江苏省南部某山丘区可供水量分析中，苏南地区处于湿润地区，过境水量丰富，但本地水量严重不足，山丘区由于工程能力的限制在气象干旱时期易受旱。
本发明提供的定量分析方法包括如下步骤：
a、将可供水量依据工程类型分成不变和可变两类。
可变类工程为蓄水工程，其余（地下水、其他水源和引提水工程）为可变类工程。
b、不变类工程可供水量采用现状年工程供水量替代。
查阅现状年水资源公报，将现状年地下水、其他水源和引提水工程供水量加和，作为现状条件下历史年份不变类工程可供水量，即现状工程条件下历史年不变类工程可供水量为
Figure 47705DEST_PATH_IMAGE008
=
Figure DEST_PATH_IMAGE009
=
Figure 883812DEST_PATH_IMAGE010
。
以2019年作为现状年，该地区2019年的地下水、其他水源和引提水工程供水量分别为55万m3、2828万m3和19391万m3。因此该区域现状工程条件下历史年不变类工程可供水量为
Figure 434879DEST_PATH_IMAGE008
=
Figure 843995DEST_PATH_IMAGE009
=
Figure 773905DEST_PATH_IMAGE010
=22274万m 3。
c、可变类工程可供水量根据历史年大中型水库水位以及降雨数据进行折算。
对于现状工程条件下历史年蓄水工程可供水量的计算，首先查阅区域内各大中型水库的水位库容曲线，根据各大中型水库年初水位计算区域内大中型水库现状年初总蓄水量
Figure 487DEST_PATH_IMAGE004
=304.8万m 3，查阅现状年水资源公报得到区域蓄水工程年初总蓄水量
Figure DEST_PATH_IMAGE011
=400万m 3，计算蓄水工程缩放系数
Figure 350434DEST_PATH_IMAGE012
=1.3。以典型干旱年1978年作为历史年，查阅区域内各大中型水库历史年年初水位，计算区域内大中型水库历史年初总蓄水量
Figure 32083DEST_PATH_IMAGE005
=207.4万m 3。
再次，查阅历史年和现状年年降雨量，分别计算历史年和现状年大中型水库入库水量并进一步计算入库水量之差
Figure DEST_PATH_IMAGE013
=11376-4356=7020万m 3。
最后，根据现状年蓄水工程供水量计算现状工程条件下历史年蓄水工程可供水量为
Figure 144395DEST_PATH_IMAGE014
=43957-（304.8-207.4）×1.3-7020=36810.38万m 3。
d、湿润地区山丘区现状工程条件下历史年份可供水量为现状工程条件下历史年不变类工程可供水量与可变类工程可供水量之和。
现状工程条件下历史年份可供水量为：
Figure DEST_PATH_IMAGE015
=22274+36810.38=59084.38万m 3。

Claims (7)

1.一种湿润地区山丘区现状工程条件下历史可供水量折算方法，其特征在于，包括：
（1）将供水工程依据可供水量变化情况划分为不变类工程和可变类工程，其中蓄水工程为可变类工程，其他供水工程为不变类工程；
（2）对不变类工程和可变类工程分别计算现状工程条件下历史可供水量；
a. 对于不变类工程，以现状年工程总供水量表征其现状工程条件下历史可供水量；
b. 对于可变类工程，基于如下方式折算现状工程条件下历史可供水量：
获取区域内各大中型水库现状年初总蓄水量及区域蓄水工程现状年初总蓄水量，其比值定义为蓄水工程缩放系数；获取区域内各大中型水库历史年初总蓄水量，并基于蓄水工程缩放系数折算区域内蓄水工程历史年初总蓄水量；计算蓄水工程现状年初总蓄水量和蓄水工程历史年初总蓄水量的差值，为第一差值；
获取区域内各大中型水库历史年和现状年入库水量，计算其差值，即入库水量之差；
计算现状年蓄水工程供水量、所述第一差值和所述入库水量之差的差值，即现状工程条件下历史年蓄水工程可供水量；
（3）现状工程条件下历史年不变类工程可供水量与可变类工程可供水量之和即为湿润地区山丘区现状工程条件下历史可供水量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述a中，基于现状年水资源公报获取各不变类工程的现状年工程供水量，其总和即为不变类工程的现状年工程总供水量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述b中，所述大中型水库现状年初总蓄水量、大中型水库历史年初总蓄水量根据对应的大中型水库年初水位计算得到。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于水文数据获取区域内各大中型水库的年初水位，根据水位库容曲线获取各大中型水库年初蓄水量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述b中，基于现状年水资源公报获取所述现状年蓄水工程供水量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述b中，现状工程条件下历史年蓄水工程可供水量基于下式计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE004
为现状年蓄水工程供水量，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
为大中型水库现状年初总蓄水量，
Figure DEST_PATH_IMAGE008
为大中型水库历史年初总蓄水量，
Figure DEST_PATH_IMAGE010
为蓄水工程缩放系数，
Figure DEST_PATH_IMAGE012
为入库水量之差。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述历史年为历史干旱年。
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