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        本溪地區(qū)水文巡測(cè)方案探討

        2013-02-28 08:42:42張?jiān)戚x
        東北水利水電 2013年3期
        關(guān)鍵詞:本溪測(cè)站徑流量

        張?jiān)戚x,徐 敏

        (遼寧省水文水資源勘測(cè)局本溪分局,遼寧 本溪 117000)

        隨著中小型河流水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè),水文站網(wǎng)的密度有了很大增加,水文測(cè)驗(yàn)工作任務(wù)也隨之成倍增加,原有的水文駐測(cè)監(jiān)測(cè)模式已經(jīng)不能完成工作任務(wù),本文結(jié)合本溪地區(qū)河流特性、人員狀況等實(shí)際,積極探索水文巡測(cè)之路。

        1 本溪地區(qū)水情特性及測(cè)站概況

        本溪市位于遼寧省東南部,全市總面積8424 km2,境內(nèi)有中小河流200余條,分屬于遼河流域的太子河水系和鴨綠江流域的渾江水系,河道狹窄,坡度較大,河床多數(shù)由卵石和砂礫組成,斷面比較穩(wěn)定。徑流來源主要靠降水補(bǔ)給。河流一年分為暢流、封凍兩個(gè)時(shí)期。每年6—9月為汛期,雨量集中,出現(xiàn)洪水,汛期徑流量占年徑流量的80%左右。

        本溪地區(qū)現(xiàn)有水文站8處(擬建水文站5處,水位站4處、雨量站60處),分布在全區(qū)兩個(gè)水系上。這些站的水位流量關(guān)系曲線穩(wěn)定,多數(shù)站為單一線型和臨時(shí)曲線型,少數(shù)站線型較為復(fù)雜。

        2 測(cè)站特性分析

        對(duì)實(shí)行水文巡測(cè)的水文測(cè)站,為了制定包括測(cè)驗(yàn)部署、測(cè)次安排、整編方法、技術(shù)指標(biāo)等內(nèi)容的巡測(cè)方案,必須對(duì)各測(cè)站的水位流量關(guān)系曲線、洪峰流量插補(bǔ)方法、簡(jiǎn)化測(cè)流方法、封凍期徑流特性等項(xiàng)目進(jìn)行分析。在滿足《水文巡測(cè)規(guī)范》要求的條件下,力求簡(jiǎn)化測(cè)驗(yàn)工作,開展巡測(cè)。

        2.1 暢流期水位流量關(guān)系曲線分析

        1)單一線型的水位流量關(guān)系曲線年際變化不大,經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn):所屬的8個(gè)水文測(cè)站中,有南甸、沙尖子、桓仁、業(yè)主溝、四道河子5個(gè)測(cè)站,應(yīng)用三參數(shù)冪函數(shù)原理對(duì)各站水位流量關(guān)系曲線進(jìn)行擬合,得出每個(gè)站的綜合水位流量關(guān)系擬合曲線方程。如南甸水文站水位~流量關(guān)系擬合曲線方程:y=0.1185x0.484+285.20。然后分高、中、低水位級(jí)計(jì)算各流量測(cè)次相對(duì)誤差。依據(jù)《水文巡測(cè)規(guī)范》要求判定,以上各站在一定水位變幅內(nèi)可以實(shí)行間測(cè)。南甸水文站水位~流量關(guān)系分析結(jié)果見表1。

        表1 南甸水文站水位~流量關(guān)系擬合曲線方程計(jì)算表

        2)水位流量關(guān)系受不經(jīng)常性沖淤影響,而且沖淤變化不大,水位流量關(guān)系曲線年際變化緩慢,經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn):所屬的8個(gè)水文測(cè)站中,有橋頭、普樂堡、本溪3個(gè)測(cè)站,仍然采用原有測(cè)驗(yàn)方式:水位自計(jì)、流量為全自動(dòng)程控纜道。

        2.2 洪峰流量插補(bǔ)分析

        巡測(cè)不能保證全區(qū)各站各次洪水洪峰流量全部實(shí)測(cè),需要分析解決洪峰流量插補(bǔ)問題。除常用的比降面積法推流外,也可采用水利學(xué)公式法計(jì)算,公式如下:

        分析顯示結(jié)果較好,各站分析結(jié)果見表2。

        表2 各站洪峰插補(bǔ)流量與實(shí)測(cè)流量統(tǒng)計(jì)表

        2.3 封凍期徑流特性分析

        1)封凍期徑流變化的基本特點(diǎn)。受氣候影響,本溪地區(qū)河流每年都有4~5個(gè)月的封凍期(11月下旬至下年3月末),河流封凍后特別是進(jìn)入穩(wěn)定封凍期后,徑流完全靠地下水補(bǔ)給,并隨時(shí)間遞減。年最小流量一般出現(xiàn)在2月,有時(shí)流量為0。封凍期徑流量占年徑流量比重很小,各站封凍期徑流量占年徑流量比重見表3。

        表3 各站封凍期徑流量占年徑流量比重表

        2)穩(wěn)定封凍期流量測(cè)次分析。用月平均流量與每月1,11,21日的平均流量做相關(guān)分析可知:置信度75%的相對(duì)誤差均在10%以內(nèi)。因此封凍期每月施測(cè)2次流量即可滿足規(guī)范要求。

        3 巡測(cè)方案編制

        巡測(cè)方案是巡測(cè)與駐測(cè)相結(jié)合采集水文要素?cái)?shù)據(jù)信息的具體部署和技術(shù)要求。包括以下內(nèi)容:

        1)巡測(cè)區(qū)域劃分。應(yīng)根據(jù)測(cè)站地理位置、交通、洪水漲落特性、人員等綜合因素,從實(shí)際出發(fā),便于工作,并盡可能考慮河流上下游關(guān)系和水系完整。據(jù)此,本溪地區(qū)巡測(cè)區(qū)域劃分為本溪、桓仁兩個(gè)巡測(cè)區(qū)。

        2)巡測(cè)與駐測(cè)觀測(cè)的任務(wù)。巡測(cè)與自動(dòng)測(cè)報(bào)相結(jié)合,巡測(cè)的主要項(xiàng)目是封凍期水位、流量、泥沙、水文調(diào)查、冰情等,自動(dòng)測(cè)報(bào)的項(xiàng)目是暢游期水位、降雨、地下水水位等。大河控制站采用駐測(cè),中小河流站采用巡測(cè)。

        3)巡測(cè)方案的具體部署。本溪地區(qū)8個(gè)水文測(cè)站中有7個(gè)建站已經(jīng)超過30年,有1個(gè)為2009年建站(普樂堡站),測(cè)驗(yàn)方式水位全部實(shí)現(xiàn)了自計(jì)、流量為全自動(dòng)程控纜道。結(jié)合實(shí)際情況具體部署:本溪水文巡測(cè)一隊(duì),人員10人,負(fù)責(zé)太子河水系的現(xiàn)有3個(gè)水文站、擬建5個(gè)水文站、擬建2個(gè)水位站的水文數(shù)據(jù)信息采集工作;本溪水文巡測(cè)二隊(duì),人員16人,負(fù)責(zé)渾江水系的現(xiàn)有5個(gè)水文站、擬建1個(gè)水文站、擬建2個(gè)水位站的水文數(shù)據(jù)信息采集工作。

        4 結(jié)語

        隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,水文測(cè)驗(yàn)儀器和設(shè)備的自動(dòng)化水平有了很大提高。全自動(dòng)程控纜道、ADCP、超聲波水位計(jì)、氣泡式水位計(jì)、遙測(cè)雨量計(jì)、GPS、GPRS等先進(jìn)的儀器設(shè)備,正廣泛地應(yīng)用到水文測(cè)報(bào)各個(gè)領(lǐng)域。水文巡測(cè)正是充分利用這些先進(jìn)的儀器設(shè)備,取得符合規(guī)范要求的水文信息的最有效途徑。本溪地區(qū)水文巡測(cè)方案的制定,是適應(yīng)水文事業(yè)發(fā)展需要、有效整合人力資源更好地完成工作任務(wù)的重要舉措。

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