張學(xué)成，劉栓明，王玲
(水利部黃河水利委員會(huì)水文局，河南鄭州450004) 摘要： 通過對(duì)1950年—1997年間花園口和利津站實(shí)測引水量與實(shí)際引水量的比較，分析了黃河下游 引用水量檢測的誤差。研究結(jié)果表明，黃河下游目前平均實(shí)際年引水量應(yīng)當(dāng)為140×108 m 3左右，這對(duì)于進(jìn)行黃河下游水量還原、計(jì)算天然水量極有幫助。
關(guān)鍵詞：黃河下游；引用水量；誤差
中圖分類號(hào)：X824
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C
文章編號(hào)： 1000-4602(2001)01-0074-03 黃河流域長期以來存在引水閘門流量驗(yàn)測誤差，造成實(shí)測引水量與實(shí)際引水量相比明顯偏小。因此，真實(shí)了解黃河下游的實(shí)際引水量，對(duì)于作好黃河流域水量評(píng)價(jià)、水資源開發(fā)利用等有直接影響。 1 誤差計(jì)算方法 一般來講，河段內(nèi)無支流進(jìn)入、水庫調(diào)蓄等因素的影響，利用水量平衡原理，某時(shí)期內(nèi)的 上斷面實(shí)測流量應(yīng)該等于下斷面實(shí)測徑流量與區(qū)間引用水量、蒸發(fā)、滲漏等項(xiàng)之和，即： W上＝W下+W引+E+Q滲 (1) 式中 W上——上斷面實(shí)測流量
W下——下斷面實(shí)測徑流量
W引——區(qū)間引用水量
Q滲——區(qū)間河道側(cè)滲量
E——區(qū)間水面蒸發(fā)量 考慮到河道側(cè)滲量和水面蒸發(fā)量與引水量相比可以忽略不計(jì)，式(1)將變?yōu)椋?/P> W引=W上-W下 (2) 式(2)便是斷面區(qū)間實(shí)際引水量，通過與實(shí)測引水量對(duì)比，便可得到引用水量的誤差值 及修正系數(shù)α，即： α=W引/W引測 (3) 式中 W引測——實(shí)測引水量 利用式(3)，可以對(duì)實(shí)測引水量進(jìn)行修正，得到實(shí)際引用水量。 2 花園口—利津區(qū)間引水量誤差計(jì)算 2.1實(shí)測徑流量分析
1950年—1997年，花園口和利津區(qū)間的年徑流量及其各月分配情況見表1。 表1 花園口和利津站不同年代實(shí)測年徑流量及其年內(nèi) 分配情況 | 站名 | 年代 | 平均年徑流量
(108 m3) | 各月占年徑流量百分?jǐn)?shù)(%) | | 1月 | 2月 | 3月 | 4月 | 5月 | 6月 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 12月 | 7月-10月 | | 花園口 | 1950年—1959年 | 485.7 | 3.0 | 3.2 | 4.6 | 5.5 | 5.0 | 5.6 | 14.3 | 20.0 | 14.8 | 12.2 | 7.9 | 3.9 | 61.4 | | 1960年—1969年 | 505.9 | 2.9 | 2.1 | 6.5 | 6.3 | 7.1 | 4.9 | 11.2 | 14.8 | 15.6 | 15.3 | 8.5 | 4.8 | 56.9 | | 1970年—1979年 | 381.6 | 3.9 | 3.2 | 6.6 | 6.4 | 6.3 | 4.4 | 10.6 | 14.9 | 16.8 | 14.1 | 8.3 | 4.6 | 56.3 | | 1980年—1989年 | 411.7 | 3.9 | 3.3 | 6.2 | 5.6 | 5.9 | 5.5 | 11.7 | 16.8 | 15.9 | 13.9 | 6.4 | 4.9 | 58.4 | | 1990年—1997年 | 267.8 | 4.7 | 5.7 | 10.0 | 9.6 | 7.0 | 5.8 | 8.5 | 17.1 | 12.5 | 6.6 | 6.1 | 6.3 | 44.7 | | 平均值 | 410.5 | 3.5 | 3.2 | 6.4 | 6.3 | 6.2 | 5.2 | 11.7 | 16.8 | 15.4 | 13.1 | 7.6 | 4.7 | 56.9 | | 利津 | 1950年—1959年 | 480.5 | 2.7 | 3.2 | 4.4 | 5.5 | 4.6 | 5.1 | 14.0 | 20.6 | 15.3 | 12.2 | 8.4 | 4.0 | 62.2 | | 1960年—1969年 | 501.1 | 2.7 | 1.8 | 5.6 | 5.9 | 6.5 | 4.8 | 9.9 | 16.2 | 16.1 | 16.1 | 9.2 | 5.3 | 58.2 | | 1970年—1979年 | 311.0 | 4.7 | 3.6 | 5.2 | 5.0 | 3.6 | 2.0 | 9.7 | 14.6 | 18.9 | 17.0 | 10.8 | 4.9 | 60.2 | | 1980年—1989年 | 285.8 | 4.5 | 3.5 | 3.7 | 1.6 | 2.8 | 3.7 | 11.4 | 18.7 | 17.9 | 18.3 | 8.2 | 5.7 | 66.4 | | 1990年—1997年 | 154.2 | 6.0 | 4.4 | 4.2 | 4.0 | 3.4 | 4.0 | 10.0 | 24.9 | 17.5 | 7.1 | 8.0 | 6.6 | 59.5 | | 平均值 | 346.5 | 3.6 | 3.0 | 4.8 | 4.8 | 4.6 | 4.1 | 11.3 | 18.2 | 16.8 | 14.9 | 9.0 | 5.0 | 61.1 |
可以看出，進(jìn)入90年代以后，花園口和利津站實(shí)測年徑流量都比90年代以前及1950年—1997 年間均值偏低。對(duì)于花園口站，90年代分別比50、60、70、80年代少了45%、47%、30%和35% ，比1950年—1997年間均值少了36%。對(duì)于利津站，90年代分別比50、60、70、80年代少了6 9%、69%、50%和46%，比1950年—1997年間均值少了57%。這說明自90年代以來，黃河下游來 水及入海水量急劇減少。
2.2 引水量變化情況
黃河下游花園口—利津區(qū)間目前共有大約引黃閘門133處(其中河南省境內(nèi)48處，山東省境 內(nèi)85處)。
表2列出了黃河下游花園口—利津區(qū)間不同年代實(shí)測引用水量情況?？梢钥闯?，花園口—利 津區(qū)間90年代平均引用水量為84.03×108 m3，較50、60年代分別增多了3.25倍和2.65 倍左右。1987年以后平均年引水量為87.37×108 m3，較1987年以前增加了78%左右。這 說明黃河下游自80年代以來，引用水量較過去相比增長幅度是相當(dāng)大的。 表2 花園口—利津區(qū)間不同年代實(shí)測平均年引用水量 變化情況 108 m3 | 年代1 | 1950年—1959年 | 1960年—1969年 | 1970年—1979年 | 1980年—1989年 | 1990年—1997年 | 1950年—1986年 | 1987年—1997年 | 1950年—1997年 | | 引用水量 | 19.78 | 23.05 | 68.3 | 93.23 | 84.03 | 49 | 87.37 | 57.79 | 注表列數(shù)據(jù)不包括天然文巖渠、金堤河、大汶河支流耗水量。 |
表3給出了花園口—利津區(qū)間1991年—1997年逐年實(shí)測引用水量及其 月分配情況。 可以看出，90年代初，黃河下游花園口—利津區(qū)間斷流情況不嚴(yán)重，引水量為90×10 8 m3，1996年以后因?yàn)閿嗔鳜F(xiàn)象加劇，引水量有所減少。圖1是花園口—利津區(qū) 間1991年—1997年平均月分配情況示意圖。從圖1可以看出，花園口—利津區(qū) 間春季(3月—5月)引水量最多，占51.1%；汛期(7月—10月)引水量相對(duì)偏 低，占23.1%。 表3 花園口—利津區(qū)間1991年—1997年實(shí)測引用水量及其月分配情況統(tǒng)計(jì) | 年份 | 年引水量
(108 m3) | 月引水量占年引水量百分?jǐn)?shù)(%) | | 1月 | 2月 | 3月 | 4月 | 5月 | 6月 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 12月 | | 1991年 | 89.696 | 1.30 | 5.39 | 19.74 | 15.71 | 14.85 | 8.17 | 4.13 | 6.00 | 4.65 | 5.11 | 4.39 | 10.57 | | 1992年 | 95.740 | 1.49 | 7.50 | 19.67 | 15.67 | 10.82 | 5.43 | 5.06 | 11.31 | 6.39 | 7.98 | 2.47 | 6.20 | | 1993年 | 89.967 | 1.69 | 12.97 | 24.43 | 21.42 | 12.55 | 6.44 | 2.42 | 2.38 | 6.89 | 7.42 | 0.30 | 1.10 | | 1994年 | 78.275 | 2.42 | 2.15 | 12.30 | 22.86 | 17.92 | 5.15 | 4.09 | 3.49 | 12.29 | 9.71 | 2.53 | 5.11 | | 1995年 | 81.107 | 2.19 | 10.53 | 23.63 | 16.59 | 9.75 | 1.81 | 2.66 | 5.08 | 8.30 | 6.32 | 3.93 | 9.20 | | 1996年 | 77.560 | 5.00 | 7.71 | 14.03 | 18.85 | 15.41 | 8.61 | 6.18 | 2.01 | 5.58 | 5.57 | 3.00 | 8.05 | | 1997年 | 75.870 | 6.33 | 12.17 | 24.07 | 16.67 | 10.76 | 2.75 | 2.36 | 4.18 | 9.94 | 3.69 | 1.16 | 5.93 |
 圖1 1991年—1997年平均月分配示意圖 2.3引水量誤差計(jì)算
表4給出了不同年代實(shí)測引水量與實(shí)際引水量之間的誤差情況?？梢钥闯觯?0年代和60年代黃河下游引水量較小，70年代以后引水量逐年增加，80年代和90年代實(shí)際引水量和實(shí)測引水 量之間的比值達(dá)到了1.35左右，也就是說，實(shí)際引水量比實(shí)測引水量多35%左右。另外，1987年以來實(shí)際引水量比實(shí)測引水量平均多了43%左右，如果加上大汶河來水的誤差將更大，這就要求我們必須對(duì)引黃水量進(jìn)行修正。
圖2給出了花園口—利津區(qū)間1991年—1997年間實(shí)測引水量與實(shí)際引水量之間的對(duì)比情況， 可以發(fā)現(xiàn)兩者之間存在明顯的誤差。利用月引水量比較，發(fā)現(xiàn)實(shí)際引水量與實(shí)測引水量之比 最大可達(dá)到7.71，1991年—1997年間平均實(shí)際月引水量與實(shí)測月引水量之比為1.65，每年實(shí) 際引水量與實(shí)測引水量之比介于1.13～1.57，平均為1.37，這意味著1991年—1997年間花園口—利津區(qū)間實(shí)測平均年引水量為84×108 m3，實(shí)際引水量應(yīng)為115×10 8 m3，甚至更多。 表4 花園口—利津區(qū)間實(shí)測引水量與實(shí)際引水量的對(duì)比 | 年代 | 1950年—1959年 | 1960年—1969年 | 1970年—1979年 | 1980年—1989年 | 1990年—1997年 | 1950年—1986年 | 1987年—1997年 | 1950年—1997年 | | 實(shí)測引水量(108m3) | 19.78 | 23.05 | 68.3 | 93.23 | 84.03 | 49 | 87.37 | 27.79 | | 實(shí)際引水量(108m3) | 5.23 | 4.79 | 70.52 | 125.92 | 113.63 | 43.2 | 125.1 | 61.95 | | 實(shí)際與實(shí)測之比 | 0.26 | 0.21 | 1.03 | 1.35 | 1.35 | 0.88 | 1.43 | 1.07 |
圖2 實(shí)測引水量與實(shí)際引水量的對(duì)比 2.4 黃河下游全月斷流的誤差分析
表5給出了黃河下游全月斷流情況下實(shí)際引水量與實(shí)測引水量的對(duì)比情況，這里也沒有考 慮區(qū)間來水因素的影響。可以發(fā)現(xiàn)，如果全月斷流，實(shí)際引水量與實(shí)測引水量之比α值 介于1.40～2.68之間，平均值為1.86，高于1991年—1997年間平均月α值(1.65)， 也就是說，下游斷流時(shí)的引水量誤差更大。 表5 黃河下游斷流月份的引水量誤差分析 | 項(xiàng)目 | 1992年5月—1992年6月 | 1993年6月 | 1994年6月 | 1995年3月—1995年6月 | 1996年2月—1996年6月 | 1997年6月—1997年12月 | | 花園口實(shí)測徑流量(108 m3) | 24.29 | 10.11 | 9.12 | 60.21 | 81.53 | 65.19 | | 利津?qū)崪y徑流量(108 m3) | 0.49 | 0.40 | 0 | 1.61 | 1.03 | 4.26 | 實(shí)際引水量
(108 m3) | 23.80 | 9.71 | 9.12 | 58.60 | 80.50 | 60.93 | 實(shí)測引水量
(108 m3) | 15.56 | 5.80 | 4.03 | 42.00 | 50.11 | 22.77 | | 實(shí)際/實(shí)測 | 1.53 | 1.67 | 2.26 | 1.40 | 1.61 | 2.68 |
3 結(jié)語 ?、?0年代的黃河下游來水比1950年—1997年間均值偏少了36%，入海水量也偏少了57%。
?、诨▓@口—利津區(qū)間90年代平均實(shí)測引水量為84.03×108m3，較50、60年代 分別增加了3.25倍和2.65倍。1987年后平均實(shí)測年引水量為87.37×108m3， 較1987年以前增加了78%。而且花園口—利津區(qū)間的春季(3月—5月)引水量最多，占51.1% ；汛期7月—10月引水量相對(duì)偏少，占23.1%。
?、?987年以來實(shí)際引水量比實(shí)測引水量平均多了43%，也就是說，引水量檢測誤差達(dá)到了43%；斷流月份實(shí)際引水量與實(shí)測引水量之比更高，高達(dá)1.86。90年代花園口—利津區(qū)間實(shí)測平均年引水量為84×108m3，實(shí)際引水量應(yīng)該為115×108m3 ，甚至更多。對(duì)于黃河下游來講，90年代平均實(shí)測年引水量為96.7×108m3，合理的實(shí) 際引水量應(yīng)為140×108m3，甚至更多，這也是下游自90年代以來經(jīng)常斷流的主要原因之一。因此，必須重新認(rèn)識(shí)黃河下游水資源開發(fā)利用的情況。 電話：(0371)6222971×3240
收稿日期：2000-06-04 | 
