馮書倉,賈艷梅

(河北省滄州水文水資源勘測局,河北滄州 061000)

1 項目基本概況

1.1 引黃濟津工程簡介

為解決海河流域下游天津、滄州、衡水等城市飲用水問題,在每年的秋、冬、春季節(jié)自黃河下游位山引水閘放水,黃河水經(jīng)位山三干渠至臨清市南穿衛(wèi)倒虹吸入河北邢臺境內(nèi),經(jīng)臨清渠、清涼江進入滄州市境內(nèi),再由清南連渠入南運河,在泊頭市北8km處,由代莊引水閘通過大浪淀引水渠為大浪淀水庫輸水;其余黃河水經(jīng)南運河北上,至天津九宣閘,進入天津境內(nèi),為天津城區(qū)供水。分析河段選取泊頭市交河鎮(zhèn)繪采于站至南皮縣馮家口鎮(zhèn)代莊站,是清南連渠和南運河部分河段組成,區(qū)間河長 42.8 km。

1.2 灰色系統(tǒng)

灰色系統(tǒng)理論是 20世紀 80年代,由中國華中理工大學鄧聚龍教授首先提出并創(chuàng)立的一門新興學科,它是基于數(shù)學理論的系統(tǒng)工程學科。主要解決一些包含未知因素的特殊領(lǐng)域的問題,它廣泛應用于農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、水利、氣象等學科。本文是應用灰色系統(tǒng)中灰色關(guān)聯(lián)度,分析輸水損失率和水位、流量、過水總量、和歷時的關(guān)聯(lián)度。

2 資料說明

本次選取引黃濟津代莊(南)站,和繪采于站的實測資料,其中水位選取代莊(南)站一次輸水期間平均水位,歷時選取一次輸水期間代莊(南)站的過水時間,由于此河段區(qū)間含有其它引水情況,流量選取一次輸水期間繪采于站的日均流量,過水量選取一次輸水期間繪采于站的總過水量。損失率利用下面計算公式:

表1 歷年引黃濟津“繪采于—代莊站”實測資料表

3 灰色關(guān)聯(lián)度分析方法

關(guān)聯(lián)度分析是灰色系統(tǒng)模型中一種分析方法,灰關(guān)聯(lián)度分析性質(zhì)實質(zhì)上曲線幾何形狀的差別,因此將以曲線間差值的大小,作為關(guān)聯(lián)度的尺度,對于一個參考數(shù)列 X0,有好幾個比較數(shù)列 X1,X2,X3,…Xn的情況,可以用下述關(guān)系表示各比較曲線與參考曲線在各點(時刻)的差。其計算公式:

式中:ξi(k)是第 k個時刻比較曲線 x1與參考曲線 x0的相對差值,這種形式的相對差值稱為xi對x0在k時刻的關(guān)聯(lián)系數(shù)。0.5是分辨系數(shù)。|稱為兩級(兩個層次)的最小差。第一層次最小差 Δi(m in)=m in|x0k(k)-xi(k)|是指在絕對值差|x0(k)-xi(k)|中按按不同 k值挑選其中最小者。

4 數(shù)據(jù)計算

把歷年引黃濟津“繪采于—代莊站”實測資料表進行排號整理得到表 2。

表2 歷年引黃濟津“繪采于—代莊站”實測資料整理表

無量剛化數(shù)據(jù)處理,用是初始值化處理方法,是指所有數(shù)據(jù)均用第 1個數(shù)據(jù)除,然后得到一個新的數(shù)列,這個新的數(shù)列即是各不同時刻的值相對第一個時刻的值的比。處理后數(shù)據(jù)得到表 3。

表 3歷年引黃濟津“繪采于—代莊站”實測資料無綱量化數(shù)據(jù)處理表

5 數(shù)據(jù)分析

利用公式計算得到關(guān)聯(lián)數(shù)列詳見表 4。

表4 各因素灰關(guān)聯(lián)度統(tǒng)計表

通過比較可以看出輸水損失主要原因是和流量變化關(guān)系明確,流量增大輸水期間決堤、開口幾率會增大,跑水、棄水導致?lián)p失增大,歷時長短主要是影響地下水的滲漏,因為歷時和損失率相關(guān)聯(lián)程度較弱些,所以輸水損失和地下滲漏關(guān)聯(lián)程度稍差些。

6 建議

通過上面分析可以主要是跑水、棄水是導致?lián)p失的主要原因,而影響地下滲漏的主要因素的水位和輸水歷時,和損失率相關(guān)較為弱些。

因此在今后的引黃輸水過程中,為減小損失率,可以適當減小流量,增大輸水歷時。其次增加巡查力度,加固堤防,杜絕跑水、漏水現(xiàn)象。

[1]鄧聚龍(2002).灰理論基礎(chǔ).武漢:華中科技大學出版社.

[2]吉文平.河渠滲漏補給規(guī)律和計算方法的探討[J].地下水,2007,05.[3]河北省引黃輸水年鑒(1994-2004合訂本).

[4]陳冬青.引黃濟津滄州境內(nèi)輸水監(jiān)測報告(2009-2010).