张学成，刘栓明，王玲
(水利部黄河水利委员会水文局，河南郑州450004) 摘要： 通过对1950年—1997年间花园口和利津站实测引水量与实际引水量的比较，分析了黄河下游 引用水量检测的误差。研究结果表明，黄河下游目前平均实际年引水量应当为140×108 m 3左右，这对于进行黄河下游水量还原、计算天然水量极有帮助。
关键词：黄河下游；引用水量；误差
中图分类号：X824
文献标识码：C
文章编号： 1000-4602(2001)01-0074-03 黄河流域长期以来存在引水闸门流量验测误差，造成实测引水量与实际引水量相比明显偏小。因此，真实了解黄河下游的实际引水量，对于作好黄河流域水量评价、水资源开发利用等有直接影响。 1 误差计算方法 一般来讲，河段内无支流进入、水库调蓄等因素的影响，利用水量平衡原理，某时期内的 上断面实测流量应该等于下断面实测径流量与区间引用水量、蒸发、渗漏等项之和，即： W上＝W下+W引+E+Q渗 (1) 式中 W上——上断面实测流量
W下——下断面实测径流量
W引——区间引用水量
Q渗——区间河道侧渗量
E——区间水面蒸发量 考虑到河道侧渗量和水面蒸发量与引水量相比可以忽略不计，式(1)将变为： W引=W上-W下 (2) 式(2)便是断面区间实际引水量，通过与实测引水量对比，便可得到引用水量的误差值 及修正系数α，即： α=W引/W引测 (3) 式中 W引测——实测引水量 利用式(3)，可以对实测引水量进行修正，得到实际引用水量。 2 花园口—利津区间引水量误差计算 2.1实测径流量分析
1950年—1997年，花园口和利津区间的年径流量及其各月分配情况见表1。 表1 花园口和利津站不同年代实测年径流量及其年内 分配情况 | 站名 | 年代 | 平均年径流量
(108 m3) | 各月占年径流量百分数(%) | | 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 | | 花园口 | 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，进入90年代以后，花园口和利津站实测年径流量都比90年代以前及1950年—1997 年间均值偏低。对于花园口站，90年代分别比50、60、70、80年代少了45%、47%、30%和35% ，比1950年—1997年间均值少了36%。对于利津站，90年代分别比50、60、70、80年代少了6 9%、69%、50%和46%，比1950年—1997年间均值少了57%。这说明自90年代以来，黄河下游来 水及入海水量急剧减少。
2.2 引水量变化情况
黄河下游花园口—利津区间目前共有大约引黄闸门133处(其中河南省境内48处，山东省境 内85处)。
表2列出了黄河下游花园口—利津区间不同年代实测引用水量情况。可以看出，花园口—利 津区间90年代平均引用水量为84.03×108 m3，较50、60年代分别增多了3.25倍和2.65 倍左右。1987年以后平均年引水量为87.37×108 m3，较1987年以前增加了78%左右。这 说明黄河下游自80年代以来，引用水量较过去相比增长幅度是相当大的。 表2 花园口—利津区间不同年代实测平均年引用水量 变化情况 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 | 注表列数据不包括天然文岩渠、金堤河、大汶河支流耗水量。 |
表3给出了花园口—利津区间1991年—1997年逐年实测引用水量及其 月分配情况。 可以看出，90年代初，黄河下游花园口—利津区间断流情况不严重，引水量为90×10 8 m3，1996年以后因为断流现象加剧，引水量有所减少。图1是花园口—利津区 间1991年—1997年平均月分配情况示意图。从图1可以看出，花园口—利津区 间春季(3月—5月)引水量最多，占51.1%；汛期(7月—10月)引水量相对偏 低，占23.1%。 表3 花园口—利津区间1991年—1997年实测引用水量及其月分配情况统计 | 年份 | 年引水量
(108 m3) | 月引水量占年引水量百分数(%) | | 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 |
 图1 1991年—1997年平均月分配示意图 2.3引水量误差计算
表4给出了不同年代实测引水量与实际引水量之间的误差情况。可以看出，50年代和60年代黄河下游引水量较小，70年代以后引水量逐年增加，80年代和90年代实际引水量和实测引水 量之间的比值达到了1.35左右，也就是说，实际引水量比实测引水量多35%左右。另外，1987年以来实际引水量比实测引水量平均多了43%左右，如果加上大汶河来水的误差将更大，这就要求我们必须对引黄水量进行修正。
图2给出了花园口—利津区间1991年—1997年间实测引水量与实际引水量之间的对比情况， 可以发现两者之间存在明显的误差。利用月引水量比较，发现实际引水量与实测引水量之比 最大可达到7.71，1991年—1997年间平均实际月引水量与实测月引水量之比为1.65，每年实 际引水量与实测引水量之比介于1.13～1.57，平均为1.37，这意味着1991年—1997年间花园口—利津区间实测平均年引水量为84×108 m3，实际引水量应为115×10 8 m3，甚至更多。 表4 花园口—利津区间实测引水量与实际引水量的对比 | 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 | | 实测引水量(108m3) | 19.78 | 23.05 | 68.3 | 93.23 | 84.03 | 49 | 87.37 | 27.79 | | 实际引水量(108m3) | 5.23 | 4.79 | 70.52 | 125.92 | 113.63 | 43.2 | 125.1 | 61.95 | | 实际与实测之比 | 0.26 | 0.21 | 1.03 | 1.35 | 1.35 | 0.88 | 1.43 | 1.07 |
图2 实测引水量与实际引水量的对比 2.4 黄河下游全月断流的误差分析
表5给出了黄河下游全月断流情况下实际引水量与实测引水量的对比情况，这里也没有考 虑区间来水因素的影响。可以发现，如果全月断流，实际引水量与实测引水量之比α值 介于1.40～2.68之间，平均值为1.86，高于1991年—1997年间平均月α值(1.65)， 也就是说，下游断流时的引水量误差更大。 表5 黄河下游断流月份的引水量误差分析 | 项目 | 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 | | 花园口实测径流量(108 m3) | 24.29 | 10.11 | 9.12 | 60.21 | 81.53 | 65.19 | | 利津实测径流量(108 m3) | 0.49 | 0.40 | 0 | 1.61 | 1.03 | 4.26 | 实际引水量
(108 m3) | 23.80 | 9.71 | 9.12 | 58.60 | 80.50 | 60.93 | 实测引水量
(108 m3) | 15.56 | 5.80 | 4.03 | 42.00 | 50.11 | 22.77 | | 实际/实测 | 1.53 | 1.67 | 2.26 | 1.40 | 1.61 | 2.68 |
3 结语 ①90年代的黄河下游来水比1950年—1997年间均值偏少了36%，入海水量也偏少了57%。
②花园口—利津区间90年代平均实测引水量为84.03×108m3，较50、60年代 分别增加了3.25倍和2.65倍。1987年后平均实测年引水量为87.37×108m3， 较1987年以前增加了78%。而且花园口—利津区间的春季(3月—5月)引水量最多，占51.1% ；汛期7月—10月引水量相对偏少，占23.1%。
③1987年以来实际引水量比实测引水量平均多了43%，也就是说，引水量检测误差达到了43%；断流月份实际引水量与实测引水量之比更高，高达1.86。90年代花园口—利津区间实测平均年引水量为84×108m3，实际引水量应该为115×108m3 ，甚至更多。对于黄河下游来讲，90年代平均实测年引水量为96.7×108m3，合理的实 际引水量应为140×108m3，甚至更多，这也是下游自90年代以来经常断流的主要原因之一。因此，必须重新认识黄河下游水资源开发利用的情况。 电话：(0371)6222971×3240
收稿日期：2000-06-04 | 
