广西《河流无实测资料断面水量计算规范》编制说明

—PAGE1——PAGE2—附件2广西地方标准《河流无实测流量资料断面水量计算规范》（征求意见稿）编制说明一、项目来源根据2020年9月30日广西壮族自治区市场监督管理局《关于下达2020年第二批广西地方标准制定项目计划的通知》（桂市监函〔2020〕1832号）要求，由广西壮族自治区水利厅提出、广西壮族自治区水文中心负责起草广西地方标准《河流无实测流量资料断面水量计算规范》。二、项目背景及制订的必要性（一）项目背景广西位于亚热带季风气候区域，土地总面积23.76万km2,辖14个设区市、111个县（市、区）、1251个乡（镇、街道办），濒临北部湾，属山地丘陵性盆地地貌（其中：岩溶地貌面积约占51%），大陆海岸线总长1769km，流域面积50km2以上河流1350条，总长度5.24万km，平均河网密度0.22km/km2，具有沿海、沿江、沿边和生态良好的区域特点。受热带气旋和强对流天气系统的影响，全区平均每年入境的台风有2.2个，多年平均年降雨量为1545mm（多年平均单站最大3384mm、最小905mm，按第三次水资源评价，下同），多年平均水资源量为1901亿m3，时空分布极不均匀，呈现出洪水和干旱灾害频繁发生且危害加重的基本水情。随着经济社会的快速发展，国家实施了最严格水资源管理制度、河（湖）长制和流域上下游横向生态保护补偿机制，强化了水资源水生态水环境的保护，水量作为其中重要因素之一，发挥了重要作用。2019年，水利部制定了《关于做好河湖生态流量确定和保障工作的指导意见》，要求重点做好河湖生态流量确定、监管和保障工作，为保障河湖生态用水提供了依据。（二）制订的必要性1．适应新时代经济社会发展水量信息服务的需要。新时代实施最严格水资源管理制度、全面推行河长制、生态文明建设等制度的管理、考核，需要河流出入境、行政区界、水功能区、水源地等断面与河流出口断面的水量数据支撑。自2012年以来，结合最严格水资源管理制度的实施，广西在全国率先开展行政区界水量考核工作，按月开展42个跨设区市界河流交接断面水量监测评价工作。2018年起，又结合全面推行河长制工作需要，按月开展了西江、柳江、桂江、郁江等四大干流及44条重要一级支流共100个断面的水量评价工作，为推行河长制提供了可靠的水量信息支撑。2019年，按照国务院办公厅《关于健全生态保护补偿机制的意见》的要求，开展了漓江、右江流域上下游生态补偿试点，按月实施漓江、右江共10个县级行政区界断面水量评价工作。但是，在开展河流流域与评价断面水量计算过程中，也发现大多数河流断面无实测资料、月（季等）平均流量等指标的计算缺乏技术标准，尤其存在着水文资料选用无规定、计算方法不适用、计算成果合理性分析无依据等问题，亟需制定相应技术标准，以规范河流无实测流量资料断面的水量计算。2．细化河流断面水量计算技术规范的需要。现行《水利水电工程水文计算规范（SL278-2020）》、《水利水电工程设计洪水计算规范（SL44-2006）》、《水资源评价导则（SL/T238-1999）》等水利水文技术标准，只给出了依据水文系列资料的设计断面不同频率水量计算方法，对基于当月（季等）水文资料的河流断面水量计算规定不够明晰，需要结合具体情况进一步细化。——《水文资料整编规范（SL/T247-2020）》只给出了依据实测流量的水文站断面日、月、年水量计算方法；——《水资源水量监测技术导则（SL365-2015）》提出了水资源水量监测的实测水量应能控制区域内水资源总量的70%以上的要求。——《水利水电工程水文计算规范（SL278-2020）》只给出了依据水文系列资料的设计断面不同频率水量计算方法；——《水利水电工程设计洪水计算规范（SL44-2006）》只给出了依据典型洪水资料采用同频率放大法、同倍比放大法等推求洪水过程线的计算方法；——《水资源评价导则（SL/T238-1999）》只给出了依据天然水文系列资料的水文站和河流不同频率水量计算方法；——《水资源公报编制规程（GB/T23598-2009）》只给出分区不同频率地表水资源量的计算方法。3．评价多样化类型河流水量的需要。广西河流类型多样，有山丘区河流、溶岩地区地下河、平原河网区河流、独流入河河流多种类型，且拥有水库4540座、水电站2432座、水闸4238座，几乎覆盖全区集水面积50km2以上的1350条河流，河流水量受水利工程影响很大，亟需提出针对多种类型河流和受水利工程影响下的水量计算方法，为规范河流无实测流量资料断面水量计算提供技术支撑。制定《计算规范》，将进一步规范最严格水资源管理制度、河长制、流域上下游生态补偿和河流生态流量保障管理考核的水量计算工作，进一步提升水量计算与考核工作的科学性和准确性，为维护我区生态环境保护与河湖健康提供有力支撑，并产生良好的社会效益和生态效益。三、项目编制过程为做好《计算规范》的制定工作，广西水文中心将该项工作纳入2020年工作计划，于2020年4月成立了标准编制工作组，明确分工，确定了工作计划和工作进度。在标准起草前，编制工作组认真学习了《中华人民共和国标准法》、《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》（GBT1.1-2009）和标准制定规定等相关文件资料，充分收集、整理水文水资源监测站网布设数据，并查阅了国内外相关技术资料，为标准的起草做前期准备工作。4～5月，工作组对河流无实测流量资料断面水量计算的现状进行初步调研，分析广西境内河流无实测流量资料断面水量计算现状，进行标准框架结构和主要章节内容的确定，编制了《计算规范（草案）》及项目建议书。2020年5月，自治区水利厅向自治区市场监督管理局提出《关于申报2020年广西地方标准制修订计划项目的函》（桂水科函〔2020〕5号），申报《计算规范》制定项目计划。自治区市场监督管理局于2020年9月30日印发《关于下达2020年第二批广西地方标准制定项目计划的通知》（桂市监函〔2020〕1832号），下达了《计算规范》制定项目计划任务。2020年10～11月,编制工作组在开展专题研究的基础上，多次组织集中讨论，对《计算规范（草案）》进行修改完善，并于2020年12月第三次在全区水文系统征求意见，形成《计算规范（征求意见稿）》。2021年6月4日，受自治区水利厅委托，自治区水文中心在南宁组织水利水文专家对《计算规范（征求意见案）》进行内审。6月24日，自治区水利厅将内审修改后的《计算规范（征求意见稿）》印发各市水利局、水利厅机关有关处室和水利厅直属有关单位征求意见。针对征求到的有关意见和建议，编制工作组组织相关人员进行了讨论、研究，对《计算规范（征求意见稿）》进一步修改完善，形成本次广西地方标准《河流无实测流量资料断面水量计算规范》（征求意见稿）及其编制说明。四、主要内容及制定依据（一）基本原则与总体要求广西地方标准《河流无实测流量资料断面水量计算规范》从需求导向、水文相似性、水量平衡等三个方面，明确了水量计算的基本原则，并提出了水量计算的资料收集应用、断面选择、工作步步骤、水量平衡、影响因素等方面提出了总体要求。主要依据是：至2020年底，根据最严格水资源管理制度、河长制考核要求，广西已开展水量计算的河流无实测流量资料断面共有146个。根据国家发展改革委、水利部《关于西江流域水量分配方案的批复》（发改农经〔2020〕1270号）和自治区水利厅《关于印发〈广西重要河流（西江、郁江、柳江、桂江）生态流量（水量）保障实施方案〉的函》（桂水资源函〔2020〕75号），将把生态流量监管作为各级人民政府落实最严格水资源管理制度和河长制执法监管工作的重要内容。同时，基于水文现象的周期性、随机性、地区性规律和水量平衡原理，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，河流流域上下游、干支流水量符合水量平衡原理，为水量计算提供了理论依据。因此，确定坚持需求导向、水文相似性、水量平衡的原则，并提出资料收集应用、断面选择等相关水量计算的总体要求。（二）基础资料收集与使用广西地方标准《河流无实测流量资料断面水量计算规范》明确了水量计算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，重点为计算时段的参证水文测站流量、水位、雨量资料和大中型水电站（水库）蓄泄水量资料、重要取水工程取水量资料，并明确了相关资料的具体要求。主要依据：广西河流的水量主要来源于降水和地下水补给，并受水电站（水库）工程和河道外取水工程调节的影响。河流水量的计算，主要依据现有水文测站的集水面积、测验断面、流量、水位、雨量等资料和水电站（水库）工程蓄泄水量资料和河道外取水工程取水量资料。选用水文测站的代表性和资料的可靠性、一致性，是保证水量计算成果合理的基础。因此，确定水量计算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，并明确以相应计算时段的资料为重点，同时细化了相关资料收集的具体要求。（三）径流模数法水量计算广西地方标准《河流无实测流量资料断面水量计算规范》提出了径流模数法及其计算公式，并明确利用径流模数法进行水量计算的适用范围为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％，以及集水面积相差在20%至1倍之间且计算时段无明显洪水过程的计算断面。主要依据是：基于水文现象的相似性原理，同一流域内集雨面积相差不大的河段下垫面条件、降水径流特性基本相同，其径流模数是相近的，可以直接移用于无实测水文资料的河段。（1）经利用西江干流梧州、大湟江口和桂江平乐、劳村等24个水文站共756个月时段分面积差小于5%、5～10%、10～15%、15～20%、20～50%、50～100%、大于100%等情况进行分析，集水面积相差不超过20%、相对偏差小于20%的占比大于80%，结果证明，径流模数法适用于计算断面与参证水文站的集水面积相差不超过15%，特殊情况下不超过20％的情形；（2）经对桂江桂林、南流江横江等10个水文站共38个无洪水过程月份进行水量计算分析，结果证明，考虑蓄泄水变量情况下的径流模数法适用计算断面与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洪水过程的情形。因此，确定径流模数法适用范围为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％，以及集水面积相差在20%至1倍之间且计算时段无明显的洪水过程的计算断面。（四）径流系数法水量计算广西地方标准《河流无实测流量资料断面水量计算规范》提出了径流系数法及其计算公式，并明确利用径流系数法进行水量计算的适用范围为与所在河流上游或下游的参证水文站集水面积相差在20%至1倍之间且计算时段有明显的洪水过程的计算断面。主要依据是：基于水文现象的相似性原理，同一流域集雨面积相差较大的河段下垫面条件基本相同，其降水径流特性主要受面雨量的影响，其径流系数是相近的，可以直接移用于无实测水文资料的河段。经利用左江崇左、右江百色、郁江贵港、桂江平乐、北流河容县等24个水文站共164个有洪水过程月份进行水量计算分析，集水面积相差在20%至1倍之间且计算时段有明显洪水过程、相对偏差小于20%的占比大于70%，结果证明，径流系数法适用范围为与所在河流上游或下游的参证水文站集水面积相差在20%至1倍之间且计算时段有明显的洪水过程的计算断面。（五）区间水量平衡法水量计算广西地方标准《河流无实测流量资料断面水量计算规范》提出了区间水量平衡法及其计算公式，并明确利用区间水量平衡法进行水量计算的适用范围为所在河流上游和下游均有参证水文站，或者所在河流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倍以内的计算断面。主要依据是：基于水量平衡原理，水文循环过程中某区域在任一时段内输入的水量等于输出的水量与蓄水变量之和，河流上游断面来水量迭加区间来水量和蓄水变量，应与下游断面出水量基本相近，可以利用河流上游和下游参证水文站的水量资料，结合径流模数或者径流系数相近的特性，计算位于参证水文站之间的断面的水量。经利用西江梧州、郁江贵港、左江崇左、红水河迁江等24个水文站共317个无洪过程月、187个有洪水过程月进行水量计算分析，结果证明，区间水量平衡法适用范围为所在河流上游和下游均有参证水文站，或者所在河流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倍以内的计算断面。（六）无水文站资料的水量计算广西地方标准《河流无实测流量资料断面水量计算规范》提出所在河流或流域无水文站资料的计算断面，可在考虑相应计算时段面雨量和洪水过程面雨量的情况下，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，并明确水量还原计算和应用径流模数法、径流系数法进行水量计算的要求。主要依据是：基于水文现象的相似性原理，相邻流域或者相似流域的下垫面条件、降水径流特性相似，其径流模数或者径流系数是相近的，可以相互移用于水量计算。经移用桂林、恭城、大江口、合江、潮田等水文站资料进行相邻流域或者相似流域断面的水量计算分析，结果证明，所在河流或流域无水文站资料的计算断面，可在考虑相应计算时段面雨量和洪水过程面雨量的情况下，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。（七）水量计算方法的优选广西地方标准《河流无实测流量资料断面水量计算规范》提出，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。主要依据是：基于水量平衡和水文现象相似性原理，河流上下游或者干支流之间具有水量平衡、水文参数相似的特性。经利用桂江桂林、平乐、阳朔和南流江横江、博白、常乐等水文站进行水量计算分析，在计算断面上下游均有参证水文站的情形下，优先选用区间水量平衡法（计算值与推流值相比，区间水量平衡法合格率87%，优于径流模数法合格率73%、径流系数法合格率67%），水量计算成果更为合理；在计算断面与参证水文站的区间来水受面雨量影响较小的情形下，考虑选用径流模数法（计算值与推流值相比，径流模数法合格率73%、优于径流系数法合格率67%），水量计算较为简单、成果相对合理；在计算断面与参证水文站的区间来水受面雨量影响较大的有洪水过程时段，考虑选用径流系数法，水量计算成果相对更加准确。因此，根据计算断面具备条件情况，按“先区间水量平衡法、再径流模数法、后径流系数法”的优先次序选用计算方法进行水量计算，可使计算成果更加可靠。（八）水量计算成果合理性分析广西地方标准《河流无实测流量资料断面水量计算规范》提出了水量计算成果合理性分析的内容、采用方法与复核方法的计算成果相对偏差要求、河流上下游和干支流水量平衡分析。主要依据是：（1）不同方法得出的计算成果，可以相互佐