馮 持,張紅艷,孫建儒
(吉林省水文水資源局白城分局,吉林 白城 137000)
水文資料整編成果的質(zhì)量,不但取決于水文資料整編的理論、方法是否正確合理,工作是否認(rèn)真細(xì)致,同時可以檢驗(yàn)水文測驗(yàn)成果的質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)和解決水文測驗(yàn)中存在的不足和問題,提出改進(jìn)水文測驗(yàn)工作的好途徑和好方法。通過水文測驗(yàn)又能檢驗(yàn)水文資料整編的方法和成果是否合理。由此可見水文測驗(yàn)和水文資料整編工作是既對立又統(tǒng)一的。水位流量關(guān)系的確定也同樣是水文資料整編中的一個重要環(huán)節(jié),受不同影響的水位流量關(guān)系,其確定方法也有所不同?,F(xiàn)對連時序法水位流量關(guān)系加以探討,以解決特殊水文條件下的水位流量資料整編問題。
連時序法水位流量關(guān)系適用于(回水頂托)變動回水、洪水漲落、斷面沖淤、不穩(wěn)定的結(jié)冰、水草生長等因素。使用該法的先決條件是流量的測次應(yīng)較多,并能控制水位流量變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
1)受(回水頂托)變動回水影響的測站,對水位面積關(guān)系沒有影響,只是由于流速受(回水頂托)變動回水影不同程度的減小,而使水位流量關(guān)系點(diǎn)分布變得散亂,卻均位于正常關(guān)系的左側(cè)。也就是說水位高流量比正常情況下要小,水位流量關(guān)系則呈多線型或不規(guī)則的繩套狀。
2)受洪水漲落影響的站,水位面積關(guān)系不變,但漲水階段,流速和流量較正常情況偏大,落水階段則偏小,水位流量關(guān)系是圍繞穩(wěn)定曲線逆時針方向變化的繩套型曲線。
3)受沖淤影響的測站,由于面積的變化,水位流量關(guān)系點(diǎn)子分布散亂,則水位流量關(guān)系呈多線型或繩套狀。
4)受結(jié)冰或水草生長影響的測站,與正常情況相比,面積和流速都有不同程度的減小,水位流量關(guān)系十分散亂,常呈多線型或不規(guī)則的繩套狀變化。
先點(diǎn)繪水位流量、水位面積、水位流速關(guān)系圖,并以測點(diǎn)時序進(jìn)行分析,找出各個時期的主要因素,然后以各種因素的變化作參考,繪制水位流量關(guān)系曲線。
1)繪制水位流量關(guān)系曲線時,不論受哪一種因素的影響,都要參照水位過程線漲落趨勢繪制,并根據(jù)主要影響因素劃分定線時段,確定曲線使用時間。
2)受(回水頂托)變動回水或洪水漲落影響時,流量主要是受流速(也就是比降或落差)變化的影響,應(yīng)參照水位流速關(guān)系曲線變化趨勢(或者用水位與比降、水位與落差關(guān)系曲線)參考繪制流量曲線。
3)受斷面沖淤影響時,還應(yīng)參考用連時序法繪出水位面積關(guān)系曲線變化趨勢,參考繪制水位流量關(guān)系曲線。如高水時缺測斷面面積,須結(jié)合測站特性,分析沖淤變化規(guī)律,先對面積曲線的缺測部分加以插補(bǔ),再根據(jù)插補(bǔ)的面積曲線與實(shí)測的流速曲線,繪制流量曲線。
4)受結(jié)冰、水草生長因素影響時,則應(yīng)選其主要的一種因素,同時也要考慮其它次要因素變化趨勢以做參考。在這種情況下,曲線的變化會更加復(fù)雜,繪制曲線時,要進(jìn)行深入分析,按實(shí)際情況進(jìn)行處理。
1)連時序法所繪的繩套形曲線,其繩套頂部須與該次洪峰水位相切,繩套底部亦應(yīng)與谷底水位相切。過渡線與臨時曲線或穩(wěn)定曲線銜接時,亦應(yīng)相切。
2)在一次洪水漲落過程中,影響因素?zé)o明顯變化的較穩(wěn)定時段,可通過測點(diǎn)中心定線,不要勉強(qiáng)通過每一個實(shí)測點(diǎn),這樣可以消除一部分測驗(yàn)誤差,但其定線精度應(yīng)符合《水文資料整編規(guī)范》中合并定線精度指標(biāo)規(guī)定。
3)如果測點(diǎn)控制不夠,應(yīng)借助主要因素變化趨勢,按測點(diǎn)順序繪制水位流量關(guān)系曲線。由于流量變化是連續(xù)的,所繪制的關(guān)系曲線仍為逆時針方向的繩套形,故繪制的曲線應(yīng)平滑如帶狀,不應(yīng)成為折線。
4)曲線編號。連時序法所繪制的曲線,是由一些大小不等、趨勢不一的繩套曲線所組成,曲線也應(yīng)根據(jù)測點(diǎn)的時序(也是推流的時間)編號。每一個繩套應(yīng)以頂端或底部為分界,按順序編為兩個線號,并在圖中適當(dāng)位置標(biāo)出曲線使用時間表。
5)如測點(diǎn)較多,曲線較復(fù)雜時,可分時段點(diǎn)圖定線,但必須使各圖曲線之間互相銜接。
6)低水放大。按《水文資料整編規(guī)范》水位流量關(guān)系曲線下部,讀數(shù)誤差超過2.5%的部分,另繪放大圖,流量很小時可適當(dāng)放寬。各放大圖的銜接部分,都應(yīng)把關(guān)系點(diǎn)和曲線重復(fù)點(diǎn)繪,不能從放大界限截然分開,以避免同一曲線在各級圖幅上不銜接或出現(xiàn)突然轉(zhuǎn)折的現(xiàn)象。
根據(jù)各曲線使用時間,用瞬時水位由低到高直接在相應(yīng)曲線上查讀流量,填制在電算加工(水位流量關(guān)系節(jié)點(diǎn))表中。最大最小流量亦用實(shí)測水位推求,不必在曲線上插補(bǔ)水位推求最大最小流量。如果峰頂(或峰谷)流量出現(xiàn)鄰近時間觀測的相同水位時,峰頂(或峰谷)流量應(yīng)摘錄相同水位的中間流量為宜,不能摘錄同水位的開始與終了流量。
受洪水漲落影響的水位流量關(guān)系曲線,當(dāng)洪水波通過斷面時,各個水力因素極值依次出現(xiàn)是:最大比降、最大流速、最大流量、最高水位。由此可見,最大流量在水位流量關(guān)系曲線的漲水支線上,自該點(diǎn)之后,流量隨水位增高開始遞減。最高水位時漲落率為零,該點(diǎn)在水位流量關(guān)系曲線上平行于橫軸,也就是說最高水位不一定是最大流量。
如果實(shí)測點(diǎn)沒有測到洪水的最大、最小流量,還需要做曲線高、低水延長,在插補(bǔ)轉(zhuǎn)折和繪制曲線都比較困難時,可根據(jù)趨勢進(jìn)行繪制,繪制曲線任意性特別大,一般情況下連時序曲線為上胖下瘦。繪制時要根據(jù)水流特性、洪水漲落程度;還必須有實(shí)測水位,否則曲線不能凸出最大、最小流量。
水文資料整編工作就是對水文原始資料去粗取精、去偽存真,由此及彼、由表及里的分析研究和加工整理。因此必須細(xì)致地進(jìn)行分析研究,從中找出它的規(guī)律性,整理好原始資料,掌握測站特性和正確的運(yùn)用水文資料整編理論、方法,按照《水文資料整編規(guī)范》和科學(xué)的工作程序,根據(jù)不同影響條件下,對水文資料整編方法的要求,整編出符合水文行業(yè)技術(shù)要求的水文資料成果。