长江流域水文分析计算史略.doc

长江流域水文分析计算史略 （2000年） 提 要 本文为韩承荣主编的长江志水文篇的一部分，全文经过多次集体讨论修改后完成，其主要内容是叙述流域内各省市对设计暴雨、设计洪水产流汇流计算、径流、泥沙分析计算及水资源评价等的工作进展过程和成果记录，其中对丹江口水库和三峡水库的水文分析计算的史略较为详实。 关键词：水文分析计算 水文手册 水文图集 设计洪水 三峡水利枢纽 丹江口水利枢纽 水文分析计算是水利水电和有关工程建设中规划设计工作的重要组成部分，为工程项目的规划、设计、施工和管理提供水文数据和成果，是研究工程项目经济合理性、技术可行性的重要依据。水文分析计算工作的主要内容包括：基本资料的收集和整理统计；设计洪水计算；设计暴雨及产、汇流计算；径流分析计算；泥沙分析计算；水资源评价及地下水、水情、水质等专项水文分析计算。 早期长江流域水利工程建设只是主事者根据对水文现象、河道水流变化的简易观察和一些朴素认识与体验来进行，虽然也有成功的实例，如都江堰工程、运河工程等，但因缺乏水文资料，不可能进行水文分析计算，致失败者屡见（如南阳方城间运河），甚至造成严重危害。近代水文科学传入中国以后，长江流域水利工程建设开始作些简单的水文分析计算工作，如云南螳螂川水电站在民国初年进行过径流计算。其后扬子江水道讨论委员会、扬子江水利委员会、长江水利工程总局，曾将长江主要水文测站资料整理统计刊用。江苏白茆闸、安徽华阳闸、湖北金水闸、四川綦江渠化工程都曾进行粗略的水文分析。三峡工程的勘测、规划及江汉整治计划中，曾应用汉口、宜昌及有关地区水文资料进行过粗略分析。1931年、1935年大洪水后曾对洪水形成原因、汉口与汉江碾盘山洪峰流量，运用数理统计频率分析，估算其重现期。当时的分析方法比较简单，加之战患频仍，政局动荡，工程建设维艰，即令有个别项目兴建，亦均赖外国人设计施工，水文分析计算工作难以开展。建国后，随着江河的开发治理和水利工程建设，长江流域水文分析计算工作迅速发展，成为水利水电工程及国民经济建设的一项重要基础工作。其技术发展约以70年代后期为界，大致可分为两个阶段：第一阶段，主要侧重于流域开发治理中的规划、设计、施工和水利枢纽建设中的水文计算问题，并多以洪水分析计算为主，到60年代后期已形成了适合长江特点的、比较完整的一套分析计算方法，并在较多经验的基础上编制设计洪水规范、水文计算规范等技术文件，统一了标准；第二阶段，由于水资源开发、利用、管理和保护问题日益突出，对防洪调度系统的研究、河口及沿海开发地区的水文计算、城市水文及生态环境变化过程中水文规律的相应变化及其相互影响等新课题不断提出，近20多年来的水文计算围绕这些问题的研究，取得了新的进展。 经过40多年来的实践和研究，长江流域的水文分析计算技术发展已具有自己的特色： （1）在设计洪水计算方面，由单纯对已发生大洪水资料的直接使用，到根据数理统计理论，运用随机模拟方法，从气象方面分析暴雨洪水的成因，进而发展到统计、成因有机综合的水文气象途径；同时，从计算坝址设计洪水到研究入库设计洪水也有可喜的进展。 （2）在水文资料应用方面，由仅仅应用短期少量实测水文资料，到充分利用我国历史文化悠久、文献典籍丰富的优势，查考历史雨情、水情记载，延展水文资料系列；尤以利用现代技术分析估算历史洪水的量级和重现期，具有开创性特色，其经验已得到国际水文界的重视。 （3）在频率计算方面，在广泛分析各种经验频率公式的基础上，提出了多个特大洪水加入的经验频率计算公式。 （4）在产、汇流方面，成功地研制出不同条件下的产流模型和实用的汇流曲线。 （5）在可能最大降水计算方面，长委会在国内最先将气象与水文结合，进行可能最大降水计算研究，提出了大面积长历时可能最大降水计算的一系列方法，并对水汽净输送量、对流模式等方法进行改进和创新。 长江流域水文分析计算的主要经验可概括为：重视基本资料；深入系统调查研究历史洪水和古洪水；加强综合分析，做好合理性检查；不断改进分析计算方法，提高成果精度和可靠性。 流域内开展水文分析计算的单位除水利系统的水文和设计部门外，还有能源、交通、铁道、农业、林业等部门的勘测设计机构和科研机构，以及河海大学、成都科技大学、武汉水利电力大学等高等院校，也结合教学生产，开展了这些工作。 本章主要记述设计洪水计算；设计暴雨计算；区域水文计算；水资源评价与分析和典型工程水文计算等。关于径流分析计算，因其分析计算方法基本上与设计洪水相同，有的工作内容已在有关章节中述及，而水利规划和某些专项工作所需设计径流的分析计算将在本志其他篇章中记述。 第一节 设计洪水计算 设计洪水是根据流域洪水形成的客观规律，结合工程任务、规模和要求而拟定的某一设计标准的洪水。设计洪水计算的内容主要包括：推求设计洪峰流量、不同时段的设计洪水