【摘要】本文通過對棗園水文站懸移質(zhì)輸沙率測驗方法、歷年單斷沙關(guān)系進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】棗園水文站；單斷沙；分析

1、概況

1.1基本情況

棗園水文站地處東經(jīng)109°20′，北緯36°38′，建于1971年1月，是省級重要水文站，屬三類泥沙精度水文站。集水面積719km2，測驗斷面以上河長61.5km，距河口距離13km。主要觀測任務(wù)有：水位、流量、懸移質(zhì)泥沙、降水量等。

1.2水沙特性

棗園站河段基本順直，基上300m處有彎道，約200m處有小砭溝支流匯入，對斷面中低水影響較大，基下200m處有彎道。河床由砂卵石組成，泥沙主要來自上游各支流，洪水時形成高含沙洪水，河水多為黃色且較濁。沙峰基本與水峰同步或沙峰稍滯后，峰型相似。多年來實測最大斷面平均含沙量為1977年6月23日975kg/m3，最大輸沙模數(shù)為1988年19100t/km2，多年平均輸沙量301（104t）。

2、懸移質(zhì)輸沙率測驗方法、歷年單斷沙關(guān)系

棗園水文站實測懸移質(zhì)單樣含沙量從1971年開始至今，1981年起，1-5月、11月、12月停測；懸移質(zhì)輸沙率是在施測流量的同時采用選點(diǎn)法布設(shè)垂線施測，相應(yīng)單樣位置固定在起點(diǎn)距16m處，用“主流一線0.6一點(diǎn)”或“主流一線水面一點(diǎn)”法取樣，取樣一般在懸移質(zhì)輸沙率測驗開始、終了各取一次，當(dāng)水勢漲落劇烈時，適當(dāng)增加取樣次數(shù)，控制轉(zhuǎn)折變化，以幾次的均值作為相應(yīng)單樣含沙量，單次輸沙率的垂線數(shù)目為5-7條，一年內(nèi)懸移質(zhì)輸沙率的測次在10次左右，測次主要分布在洪水期，且均勻分布在含沙量的變幅內(nèi)。

3、單斷沙關(guān)系分析

3.1資料的確定

依據(jù)現(xiàn)行的泥沙測驗標(biāo)準(zhǔn)《河流懸移質(zhì)泥沙測驗規(guī)范》（GB 50159-92）中第7.7.1 條規(guī)定：“二、三類站當(dāng)有5-10年以上資料證明，實測輸沙率的沙量變幅占?xì)v年變幅的70%以上，水位變幅占?xì)v年水位變幅的80%以上時，即可進(jìn)行間測輸沙率分析”。根據(jù)棗園站實際情況，單斷沙關(guān)系一直較為穩(wěn)定，且為45度的單一線，因此，可進(jìn)行輸沙率單值化分析。現(xiàn)選取1981-2012年的資料建立一條綜合單斷沙關(guān)系曲線，其間共有實測輸沙率資料16年（其間有間測），實測懸移質(zhì)輸沙率測次共213次，懸移質(zhì)輸沙率測驗方法為選點(diǎn)法。 單沙測驗方法為起點(diǎn)距16m處，用“主流一線0.5/一點(diǎn)”或“主流一線水面一點(diǎn)”法取樣。時段內(nèi)取樣位置、測驗方法一致。時段內(nèi)的實測懸移質(zhì)輸沙率的沙量變幅和歷年懸移質(zhì)輸沙率的沙量變幅、實測水位變幅和歷年水位變幅的關(guān)系如下表1、表2：

從表1、表2可得出棗園站1981年-2012年的懸移質(zhì)輸沙率的沙量變幅占?xì)v年沙量變幅的77.9%，達(dá)到了《河流懸移質(zhì)泥沙測驗規(guī)范》要求的70%以上，水位變幅占?xì)v年水位變幅的47.1%，未達(dá)到規(guī)范要求的80%以上。

3.2資料分析情況

3.2.1歷年綜合單斷沙關(guān)系線分析

根據(jù)《河流懸移質(zhì)輸沙率測驗規(guī)范》第7.7.1條規(guī)定，將棗園站1981-2012年的懸移質(zhì)輸沙率和相應(yīng)單樣含沙量實測成果，按沙量級分成若干組，用各組的平均值繪制綜合單斷沙關(guān)系曲線圖，見下圖1：

將1981年-2012年16年各年的單斷沙關(guān)系線套繪與歷年綜合單斷沙關(guān)系線上，各年單斷沙關(guān)系線與歷年綜合單斷沙關(guān)系線基本融合。年單斷沙關(guān)系換算系數(shù)與歷年綜合單斷沙關(guān)系線換算系數(shù)的偏離誤差計算見下表4，可知各年關(guān)系線偏離綜合線的最大值為±3%，符合《河流懸移質(zhì)泥沙測驗規(guī)范》第7.7.1條規(guī)定各年關(guān)系線偏離綜合線的最大值在±5以內(nèi)的要求。

4、資料分析結(jié)果與建議

由上面的資料分析可得，棗園站水位48.78m以下各年單斷沙關(guān)系線與歷年綜合關(guān)系線偏離誤差小于《河流懸移質(zhì)泥沙測驗規(guī)范》要求，說明單斷沙關(guān)系線是穩(wěn)定的，具有一定的代表性和實用性。且歷年綜合關(guān)系線為45°的單一線，完全符合《水文資料整編規(guī)范》第4.7.4條規(guī)定的對于單斷沙關(guān)系良好或比較穩(wěn)定的測站，單斷沙關(guān)系點(diǎn)較密集且分布成一帶狀，關(guān)系無明顯系統(tǒng)偏離，即可定為單一線推求斷沙。因此，棗園站水位在48.78m以下的懸移質(zhì)輸沙率可停測，用實測懸移質(zhì)單樣含沙量來代表斷面平均含沙量。另外，根據(jù)棗園站的實際情況，發(fā)生的洪水越大，通過斷面的泥沙攪拌就越均勻，單、斷沙關(guān)系線就越好，完全為一個45度線，推沙可用單沙計算斷沙，可用綜合線的關(guān)系式Cs斷=1.00Cs單來推求。因此，棗園站水位在48.78m以上時，懸移質(zhì)輸沙率也實行停測。將2014年作為停測第一年，今后采用歷年綜合單斷沙關(guān)系線整編資料。

參考文獻(xiàn)：

[ 1 ] G B50159—92，河流懸移質(zhì)泥沙測驗規(guī)范.

[ 2 ] S L247—2012，水文資料整編規(guī)范.

[ 3 ]水文測驗手冊 [第一冊].水利電力出版社