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标。规划水平年用水定额应根据节水目标等相关规划和历史用水定额变化综合确定。
③经济社会指标需水预测。
W = P × G (6)
i i i
式中:W 为规划水平年经济社会指标需水预测;P 为规划水平年经济社会指标;G 为规划水平年经济
i
i
i
社会指标用水定额。
湖泊外用水需求一般为生活用水、农业用水和工业用水需求中的一项或数项,其中农业用水需
求随降水频率变化而变化;每项用水需求一般包含一个或多个经济社会指标用水需求,如生活用水
需求包含城镇和农村生活用水需求。湖泊外用水需求在分项计算汇总后,将各项用水需求按照实际
情况分配到各月,一般来说生活用水和工业用水年内分配比较均匀,农业用水年内差异较大,最后
汇总各项月内分配得到各月用水需求。
一般来说,湖泊外用水需求会随经济社会发展变化而变化,管理部门应根据当地实际情况定期
调整旱限水位,或者适当超高旱限水位以提前预留部分可供水量(湖泊外用水需求)。
(3)湖泊入湖径流计算。根据湖泊基础资料情况,采用不同方法推求湖泊入湖流量。实测资料
法:将湖泊入口处控制性水文站实测数据作为该湖泊的入湖流量。水量平衡法:根据湖泊水位实测
资料、湖泊出口处控制站实测数据和湖泊水位-容积曲线,通过水量平衡原理推求入湖流量。水文模
型法:采用合适的水文模型(集总式、分布式或人工智能等)对该流域的产汇流过程进行模拟,获得
完整长序列入湖流量资料。
(4)湖面蒸散发计算。根据湖泊基础资料情况,采用不同方法推求湖泊蒸散发量。实测资料法:
将 湖 泊 蒸 发 站 实 测 数 据 作 为 该 湖 泊 的 蒸 散 发 。 基 于 MODIS 卫 星 数 据 的 湖 泊 蒸 散 发 量 计 算 : 通 过
MCD18A1 产品和中国气象局获取太阳辐照度、日平均空气温度、露点温度以及风速数据,使用 Li⁃
acre 公式计算湖泊蒸散发量 [21] 。
2.4 湖泊旱限水位计算
(1)有源湖旱限水位计算。有供水功能湖泊:在生态水位的基础上叠加湖泊外用水需求,考虑入
湖径流及蒸散发进行计算,如式(7)—(8)所示:
Z 旱警,t = Z ( V (Z e,旱警,t ) + max(W P = 75%,t - R P = 75%,t + E P = 75%,t ,0 ) ) (7)
Z 旱保,t = Z ( V (Z e,旱保,t ) + max(W P = 95%,t - R P = 95%,t + E P = 95%,t ,0 ) ) (8)
式中:Z 旱警,t 和 Z 旱保,t 分别为第 t 月旱警水位和旱保水位;Z e,旱警,t 和 Z e,旱保,t 分别为第 t 月旱警水位
和旱保水位计算确定的生态水位;V()为湖泊水位-容积转换函数;W P=75%,t 和 W P=95%,t 分别为第 t 月
P=75%和 P=95%水文频率下湖泊外用水需求;R P=75%,t 和 R P=95%,t 分别为第 t 月 P=75%和 P=95%水文频
率下入湖径流;E P=75%,t 和 E P=95%,t 分别为第 t 月 P=75%和 P=95%水文频率下湖面蒸散发;Z()为湖泊
容积-水位转换函数。
无供水功能湖泊:仅考虑生态水位、入湖径流及蒸散发,旱限水位计算公式如式(9)—(10)所示:
Z 旱警,t = Z ( V (Z e,旱警,t ) + max(-R P = 75%,t + E P = 75%,t ,0 ) ) (9)
Z 旱保,t = Z ( V (Z e,旱保,t ) + max(-R P = 95%,t + E P = 95%,t ,0 ) ) (10)
(2)无源湖旱限水位计算。由于无源湖泊仅靠降雨及裂隙水补给,蓄水量不大,调蓄功能弱,且
大多位于无人区,一般无需设置旱限水位,故不对其旱限水位计算进行具体分析。
2.5 湖泊旱限水位分期 根据湖泊年内来水和用水的差异性,分期设置旱限水位,同一分期内湖泊
蓄水量、来水量和用水量应具有较高的相似性。Fisher 最优分割法是一种对有序样本进行聚类的方
法,其具有能考虑多指标因子、满足时序性以及能够确定分期数目的特性。综合考虑流域多年平均
月降水量、湖泊多年平均月入流量、多年平均月水位、多年平均月需水量,采用 Fisher 最优分割法按
照水文年进行湖泊旱限水位分期 [22] 。
2.6 湖泊旱限水位修正与确定 在 2.4 小节计算的逐月旱限水位和 2.5 小节分期的基础上,按照如下
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