《师宗县五洛河二级水电站水资源论证报告 》.docx
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《师宗县五洛河二级水电站水资源论证报告》
1总论
1．1编制水资源论证报告书的目的和依据
1．1．1编制水资源论证报告书的目的
五洛河二级水电站工程进行水资源论证，目的是为了合理配置水资源，保证水资源可持续利用，促进社会经济可持续发展，综合分析项目建设对调水区、受水区其它用水户和生态环境的影响，论证项目建设用水的可行性、合理性，确保水资源开发、利用、配置、节约、保护和治理的综合目标得以实现。
1．1．2编制论证报告书的依据
师宗能源开发有限公司的委托，我所承担了五洛河二级水电站工程水资源论证工作。
根据《云南省师宗县五洛河二级水电站工程可行性研究报告》（1994年9月师宗县水利水电勘测设计队编制），五洛河二级水电站装机为6400kmw，多年平均发电量为3024万kw-h。
设计引水流量m3／s。
根据本工程的具体特性，本项目水资源论证主要有以下编制依据。
一、法律法规
1、《中华人民共和国水法》
2、《中华人民共和国环境保护法》
3、《中华人民共和国水土保持法》
4、《中华人民共和国水污染防治法》
5、《中华人民共和国河道管理条例》
6、水利部、国家计委联合颁布的《建设项目水资源论证管理办法》，2002年3月24日。
7、《取水许可制度实施办法》，1993年6月14日。
二、规程规范
1、《水资源评价导则》SL／1"238．1999
2、《江河流域规划编制规范》SL201．97
3、《地面水环境质量标准》GB3838—2002
4、《地表水资源质量标准》SL33—94
5、《污水综合排放标准》GB8978．1993
三、其他资料
1、五洛河二级水电站工程水资源评价委托书
2、《云南省师宗县五洛河二级水电站工程可行性研究报告》，云南省师宗县水利水电勘测设计队，1994年9月编制。
3、五洛河二级水电站可行性研究报告成果指标。
4、流域内相关行政区社会经济“十一五”发展计划及成果发展规划。
5、师宗县2009年水利年报资料。
6、五洛河流域社会经济及水利工程现状调查有关资料。
7、万分之一、五万分之一地形图。
1．2项目选址情况
五洛河属南盘江左岸一级支流，属珠江水系，发源于五龙乡沟街北西部的茨园子、江龙、小河沟的三条地下暗河及主要为地表汇流的牛尾、八艾两条小河，于八艾村旁汇集，故称五洛河。
五流汇集后，由北向南流经红蚌、圭车、南岩村注入南盘江，流程13km，流域总面积2，拟建的五洛河二级水电站坝址位于八艾河汇口下游，坝址以上径流面积2，厂址位于圭车河回口上游，流域面积2,天然落差m，河道平均比降1‰。
河流河床狭窄，基础裸露，河谷深切，两岸群山连绵、峰峦重叠、水流湍急，属中山地貌。
流域植被好，雨量充沛，属师宗县多雨区。
五洛河二级电站处于五洛河下游段，是五洛河支流梯级开发的第二级电站，在八艾河八艾村处修建拦河坝，经km的隧洞及的引水渠引水至圭车村处建厂发电。
五洛河二级电站拦河坝坝址是经上下坝址比选确定的。
为保证五洛河二级电站水库具有一定的调节性能，结合现场踏勘情况，确定坝址可选坝段位置为八艾村河段下游五洛河汇集口。
用上下两个坝轴线进行技术经济比较，上下坝位相距100m，河床落差2m，上坝位坝轴线相对下坝位河床较宽，但能得2m水头。
下坝位河床相对较窄，宽30余米，两岸基岩出露，冲积层较薄。
根据上、下坝址水能指标和地形地质条件上的差异，综合考虑，坝址选择的侧重点考虑的主要问题是坝址区地形地质条件，而水能指标的差异较小。
综合比较，上坝址地形地质条件较下坝址要优越，五洛河二级电站拦河坝最终选用下坝址。
厂址选择分上下两个。
上下厂址均坐落在圭车村下游河段，两厂址相距500m，自然落差13m，引水系统布置差异不大。
上厂址地形狭窄，河床宽30m。
主要缺点是后山坡陡，达60°左右，开挖后势必会形成高边坡，且开挖量大，河床窄，过水断面小,优点是基岩基本裸露，山坡覆盖层浅。
下厂址地形开阔，覆盖层厚度相对较薄，河床宽达50m，岩性为弱风化泥岩夹泥质粉砂岩，未发现较大断裂构造，节理发育一般，工程地质条件较好。
经比较，选择下厂址。
1．3项目前期工作情况及有关审查意见
为了开发五洛河优越的水能资源，师宗县政府及有关设计单位作了不少工作。
2004年9月由师宗县水利水电勘测队编制完成电站的可行性研究报告，曲靖地区行署计委于2006年11月组织专家进行了审查通过。
现五洛河二级水电站工程正在进行初步设计阶段工作。
1．4项目建议书中提出的取水水源与取水地点
根据《云南省实现县五洛河二级水电站工程可行性研究报告》中的取水水源为南盘江一级支流五洛河河水，取水地点在五龙乡乡八艾村。
1．5论证委托
委托单位：
师宗能源开发有限公司
承接单位：
师宗县水利水电勘察设计所
2、建设项目概况
2．1建设项目名称：
师宗县五洛河二级水电站工程
建设性质：
新建。
2．2项目建设地点、占地面积及当地土地利用情况
2.2．1项目建设地点
五洛河二级水电站工程区位于师宗县五龙乡，工程区距师宗县城76km，距五龙乡政府所在地水寨村4km，电站拦河坝坝址在五龙乡八艾村五洛河汇集处，电站厂址在五龙乡圭车村圭车大沟出口。
2.2．2项目建设占地面积
五洛河二级水电站建筑物包括首部枢纽（拦河坝、底孔、放水设施等），引水系统及其厂区枢纽等。
根据工程建筑物布置，五洛河二级电站工程占地亩，其中工程永久占地117亩，施工临时占地30亩。
除工程永久占地和临时占地外，还有五洛河二级水电站水库淹没占地，其具体指标见表2—1。
表2—1水电站库区淹没实物批标表
序号
项目
单位
数量
备注
一
受淹户数
户
70
二
受淹人口
人
250
三
土地
亩
1、耕地
水田
亩
旱地
亩
2、林地
亩
亩
2．2．3当地土地利用情况
工程所在区域森林覆盖良好，水土流轻微。
自然条件优越，通过多年的建设，基础设施有了较大的改善，群众生产生活条件稳步得到提高。
土地使用具体构成主要是以农业耕地为主，种植作物主要是玉米、水稻、小麦、大豆、油菜等，由于受得天独厚的自然条件因素影响，加上农业耕作技术条件的改善，土地肥效好，粮食产量高，经济效益较好。
其它用地有园林用地、林业用地、植草用地、镇村用地、交通用地、水域用地等，除此之外还有一部分未利用土地。
从工程占地主要乡镇务龙五龙乡的土地利用情况看，耕地面积占土地总面积的10％左右，林地面积占总面积的50％以上，未利用土地占总面积的2％左右。
农耕地种植主要是以传统农业种植结构为主，种植作物主要是玉米、水稻、大豆、油菜、果树等，由于农业耕作技术得到了加大的改善，加之土地肥效较好，粮食单产超过千斤，经济效益较高。
从当地土地利用情况看，土地利用缺乏统一的安排和宏观调控，土地构成上有部分土地是大于25°坡耕地，陡坡种植，对水土保持不利。
土地资源重视开发和利用，而忽略了整治和保护，存在重用轻养或只用不养的用地习惯。
五洛河二级电站占用的土地主要是农业耕地和部分林地。
电站的兴建只要对占用的土地根据国家有关规定进行一定的补偿，同时对未利用的土地进行有效合理的开发，工程占地并不会使当地的土地资源明显的缩减。
相反，五洛河二级电站的兴建不仅会带动当地经济增长，而且会对交通、教育、医疗卫生、信息化、农业产业结构调整等诸方面产生积极的促进作用。
2．3建设规模及工程布置情况
2．3．1建设规模
五洛河二级水电站工程建设规模见下表2．2：
表2—2电站建设规模参数表
指标名称
单位
数量
备注
一、水库
1、校核洪水位
m
2、设计洪水位
m
3、正常蓄水位
m
4、死水位
m
5、总库容
万m3
6、正常蓄水位以下库容
万m3
4.58
7、兴利库容
万m3
3.92
8、死库容
万m3
9、调节特性
不完全年调节
二、水力发
1、装机容量
kw
6400
2、保证出力
kw
1120
3、多年平均发电量
3024
4、年利用小时数
h
4730
5、装机引用流量
m3/s
三、水库淹没及工程永久占地
亩
1、水库淹没
亩
2、迁移人口
人
3、工程永久占地
亩
117
续表2—2电站建设规模参数表
指标名称
单位
数量
备注
四、主要建筑物
1、挡水建筑物
大坝
坝顶高程
m
最大坝高
m
坝顶长度
m
74
坝顶宽度
m
2
2、泄洪建筑物
堰顶高程
m
溢流宽度
m
30
堰顶型式
WES型实用堰
消能方式
挑流消能
3、引水系统
隧洞进水口型式
城门洞型
设计引水流量
m3/s
隧洞断面尺寸（开挖/衬后）
m
3××
隧洞轴线长
m
1440
引水隧洞形式
明渠
续表2—2电站建设规模参数表
序号及名称
单位
数量
备注
压力管道直径（干管/支管）
m
压力管道长度
m
122/10
4、厂度
主厂房尺寸
m2
2464
水轮机安装高程
m
931
五、经济指标
1、静态总投资
万元
5009
2、单位千瓦投资
元/kw
7828
3、单位电能投资
五洛河二级电站的装机考虑到业主要求多发季节性电能的要求，年利用小时数定得较低，相对装机容量较大，工程规模拟定适当，能有效地利用河段水力资源，同时工程建设经济指标较优越。
2．3．2工程布置情况
师宗县五洛河二级水电站位于珠江流域五洛河支流的八艾村河道下游，电站总装机容量6400kW，为五洛河梯级开发的近期实施工程。
根据工程地形、地质条件，大坝坝型选择拱坝和重力坝两种坝型比较，经工程地形地质条件、施工条件、消能布置及工程投资等多方面综合比较，最后确定为重力坝方案。
最大坝高8m，坝顶高程m，坝顶宽度m，坝顶全长74m，坝体最大倒悬度上游面为3：
1，下游面为1：
1。
坝前校核洪水位9rn，设计洪水位m，正常蓄水位，死水位590．00m，总库容万m3，正常蓄水位以下库容万m3，兴利库容万m3，水库具备不完全年调节能力。
采用坝顶自由溢流（堰顶高程m），溢流净宽30m，坝顶设3孔8×m平板定轮钢闸门。
堰形采用WES实用堰堰面曲线，消能方式采用挑能消能，挑射角15°。
引水渠线及隧洞线区域地质条件较好，无明显不良结构结合，地质条件基本不制约发电输水渠道及隧洞的轴线走向布置。
渠道及洞轴线主要根据进水口的位置、施工支洞的布置和厂房位置，用直线连接以后避开各冲沟及沿线要求有一定的埋藏深度而确定的，按此布置已具有较好的施工条件。
发电引水工程由引水渠道、输水隧洞等组成，全长5168m，其中隧洞两段共长1341m，明渠长3827m。
引水渠道为明渠，开挖宽度，×m,隧洞开挖洞径3×m，衬后为×m的城门洞型，压力前池根据地形为多边形，池底高程91,平面尺寸长86m,最大宽度10m，最深,压力管道采用明铺布置方式。
进水口设有×m（宽×高）的工作闸门一扇，并设一扇事故检修闸门，活动斜式拦污栅一扇，拦污栅倾角为60°，闸门型式为平面定滑轮钢闸门，闸门底板高程。
闸顶启闭机安装平台高程,上设闸门启闭机房，内装一台QPQ-25-9固定式卷扬启闭机一台。
压力管道采用一管两机方案，轴线总长m，管道地基岩石破碎，为了保护山坡稳定，在钢管道两侧进行砼喷锚处理。
岔管采用三梁式岔管，主管内径m，支管内径m，分岔角为90°，支管外露段外包Cl5砼回填，厚度为1倍管径，主管壁厚为10mm,支管壁厚为8mm。
厂址位于圭车村下的圭车大沟出口的阶地上，厂房为引水地面式厂房。
根据地形、地质条件，以主厂房为核心，装配间在其上游侧，与进厂公路相接，中控室位于下游侧，开关站布置在靠近中控室的阶地上，厂房设计洪水标准取30年、50年一遇的洪水为设计、校核洪水，30年一遇（P=3.33％）相应的洪水位高程为838.58m，50年一遇（P=2％）其相应的洪水位高程为m，办公用房、生产辅助用房布置在厂房下游侧靠进厂公路，厂区地面高程rn。
主厂房面积30×10m（长×宽），布置2台水轮发电机，水轮机型号为HLJF2503一WJ一84、发电机型号SFW3200—8／1730，发电机组间距10m，装机高程839m。
主厂房内设电动单梁桥式起重机一台，跨度10m，
升压站尺寸为33×21m2，地坪高程为843m，为露天式，布置两台主变和二回35KV的出线。
本电站金属结构设备根据水工建筑物的布置可分为三处：
即拦河坝、发电引水工程（输水隧洞、渠道、渡槽）、压力前池及发电厂房。
拦河坝河床段坝顶设3扇露顶式平板定轮闸门，尺寸为8m×m（宽×高），工作水头5m，配置3台QPQ2×16t卷扬式启闭机；在高程设冲砂放空孔，孔口尺寸xm，进口设平板闸门一道，配QPQ-25-9固定式卷扬机一台，事故检修门上游设金属拦污栅一道，孔口尺寸×4m，压力管道全部采用φ1800钢管内衬，材质为①235A。
发电厂房设两扇尾水检修钢闸门，配5t手拉葫芦2只。
2．4建设项目取水要求
五洛河二级电站为径流式引水电站，电站用水靠天然径流，所建水库不具有调节能力，除洪水期和平水期中有弃水外，在设计枯水年，只能实现日调节作用。
电站设计保证率85％，设计发电引水流量m3／s。
从水质方面看，电站用水对水质要求较低，上游几条河流无影响水质的生产企业，全部是农田及居民住户，径流区植被良好，五洛河水体水质为Ⅱ类水，水质上对电站用水无影响。
2．5废污水排放情况
项目建设为电站工程，项目建成后，无新增废污水排放，也无工业“三废”排放，属清洁的能源生产企业。
工程在施工期会产生一定数量的生产废水和生活污水，但数量少，是短期性的，排入河道，对河道水体环境有一定影响。
但从长远看，项目建设不存在影响环境恶化的制约因素。
3建设项目所在流域水资源开发利用现状
3．1水文、水文地质条件及水资源时空分布特征
3．1．1水文条件
五洛河二级电站位于南盘江左岸一级支流五洛河下游，电站坝址行政区划隶属云南省曲靖市师宗县五龙乡。
五洛河发源于五龙乡沟街北西部的茨园子、江龙、小河沟的三条地下暗河及主要为地表汇流的牛尾、八艾两条小河，于八艾村旁汇集，故称五洛河。
五流汇集后，由北向南流经红蚌、圭车、南岩村注入南盘江，流程13km，流域总面积2，拟建的五洛河二级水电站坝址位于八艾河汇口下游，坝址以上径流面积2，厂址位于圭车大沟口旁，流域面积2,天然落差‰。
河流河床狭窄，基础裸露，河谷深切，两岸群山连绵、峰峦重叠、水流湍急，属中山地貌。
流域植被好，雨量充沛，属师宗县多雨区。
五洛河地处云贵高原东部斜坡上，是云贵高原第二大梯级向东部平原第一大梯级过渡地带，属滇东山地丘陵区。
出露地层有：
第四系（Q），三叠系中统兰木组地层，区域地貌为侵蚀构造、侵蚀堆积两种地貌类型。
土壤属黄红壤、黄壤区。
主要类型有黄棕壤、黄壤、红壤和水稻土。
植被属滇东高原湿润性常绿阔叶林地带，主要发育山地常绿拷林、杉木林及常绿落叶混交林。
流域属亚热带温暖湿润型气候区，四季分明，冬暖夏热。
本区气象特性按师宗气象站资料统计如下：
据五龙雨量站实测雨量资料统计分析，多年平均降雨量在mm之间，其中5～10月占％，其它月份降雨量仅占10.1％，据连续蒸发资料统汁，年平均蒸发量为1774mm。
多年平均气温℃，最冷月1月平均气温2℃，最热月7月平均气温为℃，极端最高气温37．1℃，年平均日照时数为1470h，日照百分率38％，以夏季为最多，冬季为少。
年相对湿度81％，无霜期为329天。
年平均风速为1．1m／s，实测最大风速14m／s，全年以SE风为多，夏季盛行SE风，冬季盛行NE风，全年静风频率44％。
五洛河流域地处滇东多暴雨区。
形成暴雨的天气系统是冷锋低槽及两高切变线。
区域地形高差大，地形抬升作用强烈，易形成暴雨，且暴雨频率高，量级大。
暴雨中心出现于五洛河上游区，雨势由上游向下游呈递减，与流域地势相吻合。
五洛河流域属典型的山区雨源型河流，处于省内降水、径流高值区之一，年径流深1200～850mm之间。
年季变化不算大，径流CV值，但年内分配不均，5～10月径流量占全年径流量的75％，径流洪枯悬殊。
3．1．2水文地质条件
区内水文地质条件单一，五洛河流域形成一个单一的水文地质单元，上游的三条河流在八艾村旁汇合成为五洛河的主要水源，由八艾汇口向南弯延7km流入南盘江而汇入珠江。
地下水主要靠降水补给，所以有明显的季节性，地下水类型为地表残坡积孔隙水和基岩裂隙水，坝址河谷呈“V”型，河流两岸植被丰富，冲沟发育，阶地不甚发育，分布零星。
区内三叠系地层为泥质粉砂岩及泥岩，裂隙发育，含水性良好，风化带较厚，植被繁茂，有利于地下水补给和储存，水量丰富，含水较单一，水质较好，对砼及机械设备无腐蚀性。
地下水来源以大气降水为主，横向补给河水。
地下水动态随季节性变化的特征明显，以基岩裂隙水为主，赋存于风化带网状裂隙之中，分布较为均匀，其径流流程不长，呈层流状态从分水岭向坡麓缓慢运移，从板岩层中以裂隙下降泉形式排泄成呈层流状态，直接渗入地表河流，以五洛河为其排泄基准面。
五洛河主要由茨园子、江龙、小河沟、牛尾、八艾等五条小河横向补给，河流蜿蜒，树枝状水系十分发育。
坝址以上径流面积2，厂址以上径流面积2,天然落差‰。
多年平均流量为m3／s。
受降水控制，5～10月径流量占全年径流量的75％，径流洪枯悬殊。
据水质分析成果，水源点水质属二级中等矿化度软水，大肠菌群及镉、铅等指标超标。
水质侵蚀作用较小。
3．1．3水资源时空分布特征
根据云南省水文图集，电站坝址以上多年平均降雨量1450mm，多年平均径流深850mm。
变差系数Cv=，偏态系数Cs=2Cv。
五洛河二级水电站坝址多年平均流量3／s，径流总量为亿m3，其中5～10月占全年径流总量的75％，5～8月占62．8％。
河流径流主要由降水形成，五洛河属典型的山区雨源型河流，径流年际变化较大。
2．2流域内水资源开发利用现状
师宗县地处滇东山区，水力资源丰富，可开发水电项目较多，从70年代至今，先后建成了响水电站（1600kw）,竹基电站（500kw）,阿那黑一、二两级电站（3200kw及4000kw）,五洛河一级电站（大龙潭电站装机500kw）,科白电站（1000kw）及冒水洞电站（22000kw）,总装机32800kw，由于无调节，枯水期保证出力仅12000kw。
随着该地区工农业生产的持续发展和人民生活水平的不断提高，对电的需求量将越来越大，而全县现有电站发电能力，尤其是枯水期间远不能满足电力的需求，电力电量供需矛盾也日益突出。
因此，加快兴建一些中小型电站，充分利用当地丰富的水能资源，也是带动偏远山区经济发展，早日脱贫致富的有效途径之一。
五洛河二级电站是五洛河梯级开发的首选电站，距师宗县城64km，坝址以上流域面积2，总库容万m3，电站装机容量6400kw。
流域内两岸山高坡陡，河谷深切，河道比降大，水能资源丰富。
根据现场调查和师宗县水资源开发利用现状分析报告等有关资料，五洛河流域可梯级开发电站3级，目前已建有装机500kw的电站一座（大龙潭电站），小
（二）型以上水库2座。
流域内现有蓄水工程、引水工程、水力发电工程的基本情况见下列各表：
表3—1巴科河流域现有水库工程基本情况表
工程名称
所属行政区
总库容（万m3）
设计灌面万亩）
小河沟上坝
五龙乡
30
小河沟下坝
五龙乡
50
大龙潭拦河坝
五龙乡
4
表3—2五洛河流域现有引水工程基本情况表
工程名称
所属行政区
设计引水流量（m3/s）
设计灌面（万亩）
江龙大沟
五龙乡
牛尾大沟
五龙乡
表3—3五洛河流域现有电站工程基本情况表
工程名称
所属行政区
河流
开发方式
电站装机（kw）
大龙潭电站
五龙乡
五洛河
径流式
500
从五洛河流域水资源开发利用现状可以看出，流域内水资源开发利用主要是农业灌溉，而其丰富廉价的水能资源开发水平低下。
流域内直接用水主要有农村人畜饮水，农业灌溉用水和水电站发电用水等。
农村人畜饮水水源主要是流域内出露的泉水，河水很少直接利用。
流域内自然条件较好，生产生活条件优越，农村人口分布相对集中，得天独厚的自然条件使得人们群众的生活水平，卫生条件得到了较大的改善，目前生活用水大部分为自来水。
流域内耕地分布相对集中，水田多分布存河谷地势较低的几个槽区，旱地主要是坡耕地，分布在一些山头平地，地势高，分布零散，灌溉条件较差。
农业收成主要靠几条河流，农业水利化水平基本满足要求，农民粮食产量较高。
经对流域内水资源开发利用现状凋查分析，可以进行农业灌溉的耕地多分布在几个槽区，流域内具有可灌溉条件的耕地具备了一定的配套水利工程。
农业旱地灌溉用水量少，灌溉方式主要为人工浇灌；水田灌溉多采用传统的漫灌方式，由于渠系等配套工程相对完善，导致灌溉水利用系数相对较高，水资源利用率得到较好的利用，如在有条件的地方采用喷灌、滴灌、微灌等更先进的节水灌溉方式，同时加强灌区的管理和灌溉渠系配套工程进一步维护，利用现有的水利工程发展灌面还具有一定的潜力。
流域内水电开发量很小，且电站发电基本不耗水，发电后水量回归原河道。
3．3水资源开发利用存在的问题
①流域内现有一座水电工程建设于1987年，由于历史和技术的原因，设计标准相对低，工程存在一些需要解决的问题，需投入资金进行维护和续建配套。
②水利工程管理方式落后，缺乏科学合理的管理方法。
工程维修跟不上，不仅有管理上的原因，还有运行经费上的原因，导致工程运行不正常，灌溉用水利用率未能得到充分发挥。
⑧经济基础落后，基础设施薄弱，水资源开发利用程度低，特别是水力资源的开发利用更低。
④流域内水资源时空分布不均，水土资源分布不协调，土高水低，分布不成规模，区内现还有部分未利用水利工程进行灌溉的耕地，需要兴建水利工程解决。
⑤区内农村燃料仍以柴为主，这样会对森林植被有一定的破坏，需通过以其它燃料代柴，减少林木的消耗，如通过以小水电．代燃料等措施解决，从而加强水土保持。
4建设项目取水水源论证
4．1坝址断面以上水资源量
4．1．1资料情况
流域内无水文基本测站，仅有五龙狗街雨量站，该站1976年建成，收集到建站至今的雨量观测资料。
收集邻近师宗县气象站建站至今（1960年-2009年）的降雨量、蒸发量、气温、最大一日降水资料及罗平县、丘北县气象站1960年-2009年的降水量、蒸发量、气温、最大一日降水量资料，收集到流域北部篆长河妥者水文站1964年-2008年长系列径流洪水资料、西部阿那黑临时水文站1975-1978年流量观测资料、南部邻近设里河临时观测站1980年全年流量资料。
五洛河流域年进行过多次流量观测，其中1994年4月27日两次对坝址河段枯水流量进行实测，流量分别为3/s、1。
78m3/s，同时观测有江龙大龙潭和茨园子大龙潭历年二月平均流量分别为3/s、3/s.1980年8月20日观测到茨园子大龙潭流量达m3/s，上述资料为解决领域内水文资料少的问题提供了依据。
4．1．2资料评价
1、可靠性
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