《河流无实测流量资料断面水量计算规范》

Q/LB.□XXXXX-XXXX河流无实测资料断面水量计算规范范围本文件规定了河流无实测流量资料断面水量计算的总则及基本资料收集与审查、水量计算方法与应用、水量计算方法的优选、水量计算成果合理分析的要求。本文件适用于广西壮族自治区行政区域范围内服务河(湖)长制、水资源管理、生态环境保护等的河流无实测流量资料断面的月、双月、季度、汛期、非汛期和年度等计算时段的水量计算。水利水电工程设计、水资源论证等有关计算断面的水量计算可参照执行。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T23598水资源公报编制规程GB/T50095水文基本术语和符号标准SL247水文资料整编规范SL460水文年鉴汇编刊印规范DB45/T1959水文水资源监测站网布设技术导则术语和定义GB/T50095界定的以及下列术语和定义适用于本文件。河流计算断面rivercalculationsection垂直于河道断面平均流向或中泓线横截河流，以自由水面和湿周为界，用于开展水量计算的剖面。河口断面estuarysection河流汇入海洋、湖泊或其他河流的交界断面。无实测流量资料断面nomeasureddischargedatasection没有布设水文站且缺乏实测流量资料，需要利用参证水文站流量资料或者其他方法进行水量计算的河流计算断面。计算时段calculationtime开展水量计算的时间间隔长度，一般为月、双月、季度、汛期、非汛期和年度等。水量计算waterquantitycalculation对某一流域、区域或河流计算断面某个计算时段的水的流量、径流量等水量指标进行分析计算的工作。洪水过程flood

process受暴雨影响造成河流水位明显上涨、出峰、回落的变化过程。径流模数法runoffmodulusmethod河流计算断面与参证水文站以上流域下垫面情况和降雨汇流等水文条件基本近似，以集水面积为主要考虑因素，将参证水文站的径流模数移用到河流计算断面进行水量计算的方法。径流系数法runoffcoefficientmethod河流计算断面与参证水文站以上流域下垫面情况和降雨汇流等水文条件基本近似，计算时段面雨量差别较大，以集水面积和面雨量为主要考虑因素，将参证水文站的径流系数移用到河流计算断面进行水量计算的方法。区间水量平衡法intervalwaterbalancemethod在考虑径流模数或径流系数移用的情况下，利用河流计算断面及其上下游或者干支流水文站进行区间水量计算与平衡分析，并考虑区间水电站(水库)蓄水变量、河槽蓄水变量、河道外取水量、地下河伏(出)流量等影响因素，从而得出计算断面水量的方法。总则坚持需求导向原则，针对流域和区域水旱灾害防御、水资源管理、水环境与水生态保护存在问题及其需求，开展河流无实测流量资料断面水量计算。坚持水文相似性原则，考虑相邻或者相似流域水文现象在月、年周期变化中具有相似性，对无实测资料的河流流域或者计算断面，可移用本流域或与其他流域水文相似、集水面积相近的水文站径流模数、径流系数等资料进行水量计算。坚持水量平衡原则，结合河流流域或者计算断面上下游、干支流水量情况和区间取用水情况，合理分析确定河流流域或者计算断面水量。水量计算应广泛收集河流流域和计算断面所在河段的资料，分析河流水量利用现状及其影响因素，利用多种方法综合分析确定水量计算成果，并检查其合理性。河流流域的水量计算，以河口断面为计算断面；其他计算断面根据实际需要参照DB45/T1959确定，包括行政区界断面、重要水源地取水断面、重要城镇控制断面、生态敏感河段控制断面等，并考虑断面水位、流量实测的可行性，以便必要时通过实测流量验证水量计算成果的可靠性。水量计算应遵循收集基础资料、选用参证水文测站、分析比较面雨量、确定计算方法、分析计算水量、综合分析和确定水量计算成果的工作步骤。水量计算指标可根据需要确定，原则上以月水量为主，包括月、双月、季度、汛期、非汛期和年度平均流量或径流量等，其中：月、双月、季度、汛期、非汛期和年度水量可依据月水量进行计算或者参照月水量计算方法进行计算。水量计算成果取用精度参照SL247的规定，流量取三位有效数字，小数不过三位；径流量取四位有效数字，小数不过四位。河流无实测流量资料断面水量计算应符合国家现行有关技术标准的规定和本文件的规定。基础资料收集与审查基础资料收集水量计算应收集的基础资料包括河流、大中型水电站(水库)、重要取水工程、水文测站、计算(河口)断面等资料。河流资料包括河流(含地下河)水系图、名称、河长、集水面积、流经乡(镇)及以上行政区、河口位置等资料，应采用水利普查或经有关主管部门审定的最新资料成果。涉及地下河伏(出)流的，还应收集比例尺为1:200000的水文地质图和相关地下河的河长、集水面积、伏(出)口位置等资料。大中型水电站(水库)资料包括工程名称、地址、经纬度、集水面积、总库容、有效库容、水位库容曲线、水位、蓄泄水量等资料。其中，水位应收集日最高(最低)水位、日平均水位数据，蓄泄水量应收集日平均蓄水量、日平均泄水量数据。重要取水工程资料包括日平均取水量10000m3以上的城镇生活、工业园区、农业灌溉等取水工程的名称、地址、经纬度、最大取水能力、日取水量等资料。水文测站资料包括水文站名称、地址、经纬度、集水面积、水位流量(面积、流速)关系曲线、日平均水位、日平均流量等资料和雨量站名称、地址、经纬度、日雨量、计算时段雨量等资料。计算(河口)断面资料包括断面名称、地址、经纬度、集水面积、至河口距离等资料。计算时段水量计算基础资料的收集，应注重参证水文测站的计算时段流量、水位、雨量资料和大中型水电站(水库)的计算时段蓄泄水量资料、重要取水工程的计算时段取水量资料。基础资料审查计算断面的集水面积应利用最新数字高程模型(DEM)数据、数字地形图数据等进行量算，可根据河流流域大小合理选择1:50000或更高精度比例尺的地形图，量算集水面积至少2次，成果相对偏差应控制在±3%以内，取其平均值为最终成果。水量计算应选用经过整编审查的水文资料成果，参证的水文测站应具有代表性，所依据的流量、水位、雨量资料应具有可靠性、一致性，具体如下：参证雨量站的计算时段特征值应与本流域或区域所有雨量站同一计算时段特征值相近；参证水文站宜与计算断面所在流域相同且集水面积尽可能相近，或者与计算断面所在流域下垫面、产汇流条件尽可能相近，确保参证水文测站的代表性；参证水文测站的流量、水位、雨量等监测数据处理和精度应符合SL247和SL460的有关规定，确保参证水文测站资料的可靠性；需要对计算断面连续多个计算时段的水量计算成果进行分析时，应注意分析参证水文站的下垫面和产汇流条件是否有明显变化，确保参证水文测站资料的一致性。水量计算需要水电站(水库)蓄泄水量资料时，应对该水电站(水库)蓄泄水量等资料进行整编和审查。水量计算方法与应用参证水文站的选用水量计算应优先利用本河流上下游的水文站或者水电站(水库)资料进行；计算断面所在河流上下游水文站资料无法满足计算要求的，可统筹利用计算断面所在水系干支流或相邻流域的水文站资料。计算断面所在河流位于干流或支流、且干支流均有水文站的，可将干支流上游或下游水文站的流量迭加，转换为该计算断面的上游或下游合成水文站流量。计算断面所在河流或流域无水文站资料的，可在考虑相应计算时段面雨量、下垫面条件的情况下，移用相邻流域或者相似流域且集水面积相差在20％以内的水文站资料进行水量计算。水量计算程序与内容水量计算应遵循以下程序：选择参证水文站(含水电站等)及其相关代表雨量站；比较参证水文站与计算断面的面雨量和洪水过程面雨量；依据水文站与面雨量情况，选择适用的计算方法与复核方法；利用“河流无实测流量资料断面水量计算表”(见附录A)进行水量计算；对水量计算成果进行复核和水量平衡分析；确定水量计算成果。水量计算应包括以下内容：参证水文测站代表性和资料可靠性、一致性分析；计算断面和参证水文站的面雨量分析；计算时段水量指标的分析计算；水量计算成果的复核；上下游或干支流水量平衡分析。同一河流或同一水系的计算断面水量计算，应自上游至下游、自支流至干流进行水量计算，综合协调上下游、干支流的各计算断面间的水量平衡。独流入海河流的入海水量计算，应统筹考虑入海河口分散和受潮汐影响的特点，尽可能避开入海感潮河段，合理确定入海口计算断面，协调入海水量与河流各计算断面的水量平衡。河流无实测流量资料断面水量计算的主要影响因素，包括流域或者区间面雨量、下垫面条件、水电站(水库)与河槽蓄水变量、河道外取用水量、地下河伏(出)流量等。进行水量计算时，应结合实际考虑相应计算时段内有关因素造成区间水量变化的影响。面雨量计算水量计算所需要的计算时段面雨量，可选择相应集水面积内所有雨量站或者代表雨量站，利用算术平均法、泰森多边形法或等雨量线法进行计算。选择代表雨量站的，应在数量上涵盖下一级各支流流域及其各支流的上游、中游、下游区域，同时考虑区域分布的均衡性。面雨量计算方法如下：算术平均法，见式（1）： (AUTONUM)泰森多边形法，见式（2）： (AUTONUM)等雨量线法，见式（3）： (AUTONUM)式中：——计算时段的流域或者区间面雨量，mm；——计算时段的流域或者区间第个雨量站的降雨量，mm，；——流域或者区间雨量站的站数，个；——第个雨量站代表的泰森多边形面积，km2；——流域或者区间的面积，km2；——第条等雨量线的降雨量，mm，；——第条与第条等雨量线间面积，km2。水量计算径流模数法径流模数法的适用范围：计算断面与所在河流上游或下游的参证水文站的集水面积相差不超过15%，受蓄水工程影响较严重情况下不超过20%；计算断面与所在河流上游或下游的参证水文站的集水面积相差在20%至1倍之间，且计算时段无明显的洪水过程。径流模数法可采用式(4)和式(5)进行相应计算时段的水量计算。 (AUTONUM) (AUTONUM) 式中：——计算时段计算断面的平均流量，m3/s；——参证水文站计算时段的径流模数，10-3m3/(s.km2)；——计算断面的集水面积，km2；——计算时段参证水文站的平均流量，m3/s；——参证水文站的集水面积，km2。径流系数法径流系数法的适用范围：计算断面与所在河流上游或下游的参证水文站的集水面积相差在20％至1倍之间，且计算时段有明显的洪水过程。径流系数法可采用式(6)和式(7)进行相应计算时段的水量计算。 (AUTONUM) (AUTONUM)式中：——计算时段参证水文站的径流系数，无量纲；——计算时段计算断面以上流域的面雨量，mm；——计算时段参证水文站以上流域的面雨量，mm；——计算时段的天数，d。区间水量平衡法区间水量平衡法的适用范围：计算断面所在河流上游和下游均有参证水文站，且上下游参证水文站面积比在2倍以内的；计算断面所在水系干支流上游和下游均有参证水文站，可分别迭加为计算断面上游和下游合成水文站，且上下游参证水文站面积比在2倍以内的。区间水量平衡法可利用式(8)或者式(9)进行相应计算时段的水量计算。 (8) (9)式中：——计算时段上游参证水文站的平均流量，m3/s；——计算时段下游参证水文站的平均流量，m3/s；——上游参证水文站的集水面积，km2；——下游参证水文站的集水面积，km2。当计算时段内计算断面和参证水文站所在河段有明显洪水过程时，应考虑面雨量修正，利用式(10)或式(11)进行相应计算时段的水量计算。 (10) (11)式中：——计算时段上游水文站至计算断面区间的面雨量，mm；——计算时段计算断面至下游水文站区间的面雨量，mm；——计算时段上游水文站至下游水文站区间的面雨量，mm；计算断面水量受区间范围内的水电站(水库)、河槽蓄水变化、河道外取水和地下河伏(出)流影响的，应收集水电站(水库)、河槽蓄水变化、河道外取水和地下河伏(出)流情况，在计算时综合分析受影响的水量，根据具体情况参考式(12)～(15)进行水量计算。 (12) (13) (14) (15)式中：——计算时段区间水电站(水库)的蓄水变量，增加取负值，减少取正值，万m3；——计算时段区间河槽的蓄水变量，增加取负值，减少取正值，万m3；——计算时段区间河道外取水量，流出取负值，流入取正值，万m3；——计算时段区间地下河伏(出)水量，伏流取负值，出流取正值，万m3；——计算时段的天数，d。涉及地下河伏(出)流的，应查明伏(出)流口位置是位于参证水文站上(下)游、参证水文站与计算断面区间、还是计算断面下(上)游，以便在水量计算中扣除或增加。其他流域面积在3000km2以下的中小河流水量计算断面，移用相邻流域或者相似流域水文站资料进行水量计算时，应首先进行相应计算时段的参证水文站天然流量还原计算，然后利用参证水文站天然流量并考虑计算断面以上流域的面雨量、水电站(水库)蓄水变量等因素的影响，选择径流模数法或者径流系数法进行水量计算。 (16)式中：——计算时段还原后的参证水文站天然流量，m3/s；——计算时段参证水文站的实测流量，m3/s；——计算时段参证水文站以上流域的河道外取水流量，流出取正值，流入取负值，m3/s；——计算时段参证水文站以上流域的水电站(水库)蓄水变量，增加取正值，减少取负值，m3/s；——计算时段参证水文站以上对径流影响的其他水量，增加取正值，减少取负值，m3/s。计算断面所在河流无水文站和雨量站的，可选择所在水资源三级区或设区市范围内集水面积相近、水文情况相似的水文站作为参证水文站，参考式(4)、式(14)利用径流模数法进行水量计算；无水文站、但有雨量站的，可参考式(6)、式(15)利用径流系数法进行水量计算。水资源三级区参照GB/T23598的规定执行。计算断面所在河流无水文站和雨量站、但有水电站(水库)的，可利用水电站(水库)蓄泄水量进行流量资料整编后，参考式(4)～(15)进行水量计算。参证水文站集水面积与计算断面相差1倍以上、确实有必要进行水量计算、又无其他方法的，宜参照以上方法进行水量计算。条件允许情况下，可采用水文模型分析方法进行河流无实测流量资料断面的水量计算。水量计算方法的优选水量计算应在收集参证水文站计算时段流量、水位和参证雨量站雨量资料，并分析参证水文站和计算断面相应计算时段面雨量的基础上，根据计算时段河流流域或者计算断面集水面积、参证水文站、面雨量等具体情况及径流模数法、径流系数法、区间水量平衡法的适用条件，优先选用其中一种方法作为计算方法。具体如下：具有集水面积比小于2倍的上下游参证水文站条件的，应优先选用区间水量平衡法；参证水文站集水面积与计算断面相差不超过20％的、或者可通过2个及以上参证水文站迭加使其集水面积与计算断面相差不超过20％的，可优先选用径流模数法；参证水文站集水面积与计算断面相差在20％至1倍之间且计算时段无明显洪水过程的，可优先选用考虑区间蓄泄水变化情况的径流模数法；参证水文站集水面积与计算断面相差在20％至1倍之间且计算时段有明显洪水过程的，可选用径流系数法。计算时段受区间范围内的水电站(水库)、河槽蓄水变化、河道外取水和地下河伏(出)流影响较大的，计算断面的水量计算应采用考虑上述水量变化影响的径流模数法、径流系数法或者区间水量平衡法。参证水文站水量在计算时段内受其上游水库(水电站)蓄泄水影响特别大的，计算断面与参证水文站区间的水量计算，应利用扣除相应的蓄泄水影响的参证水文站径流模数或者径流系数。水量计算成果合理性分析水量计算成果合理性分析内容应包括：采用的参证水文测站或者水库(水电站)是否具有代表性；采用的流量、水位、面积、雨量等数据是否可靠；采用的计算方法是否合理可行；不同方法的计算成果是否满足相对偏差要求；拟采用计算成果是否满足上下游、干支流水量平衡要求。河流无实测流量资料断面的水量计算，具备两种方法适用条件或者两类不同参证水文站情况的，宜采用两种方法或者两类不同参证水文站情况进行计算，其中优选一种方法作为采用方法，另一种方法作为复核方法，采用方法与复核方法计算成果的相对偏差宜控制在15%以内，最大不超过18%。参证水文站和计算断面有连续多个计算时段水量资料的，可利用水量累积曲线法进行合理性检查。河流无实测流量资料断面所在河流上下游和干支流有水文站、水电站(水库)或者其他计算断面水量计算成果的，应进行河流上下游和干支流水量平衡分析，以是否符合“上游小于下游、支流小于干流、水量与集水面积相适宜”的一般规律，判断其合理性；受水电站(水库)蓄水、河槽蓄水、河道外取水和地下河出流等特殊情况影响、不满足上述要求的，应说明主要影响因素与影响情况。在计算断面条件和水文监测技术方法可行且有必要的情况下，可开展计算断面不同水位级的流量监测，建立水位流量关系，依据实测水位进行日平均流量推算，并据此进行月(季)等相应计算时段的水量计算，以检验计算断面水量计算方法的可行性和计算成果的合理性。

（规范性）

河流无实测资料断面水量计算表见表A.1、表A.2、表A.3、表A.4。河流无实测资料断面水量计算表(区间水量平衡法)计算断面名称地址市

县(市、区)乡(镇、街道)村所在河流集水面积km2计算时段年月(季)面雨量mm参证水文站上游参证水文站名称集水面积km2与计算断面区间面雨量mm计算时段流量m3/s下游参证水文站名称集水面积km2与计算断面区间面雨量mm计算时段流量m3/s区间水量水电站(水库)蓄水变量m3/s河槽蓄水变量m3/s河道外取水量m3/s地下河伏(出)水量m3/s水量计算上下游参证水文站面积比上下游水文站区间面雨量mm水量计算成果m3/s水量计算公式备注计算：年月日校核：年月日复核：年月日河流无实测资料断面水量计算表(径流模数法)计算断面名称地址市县(市、区)乡(镇、街道)村所在河流集水面积k