金 泉

（隴南水文水資源勘測局，甘肅 成縣 742500）

尚德水文站巡測方案可行性分析

金 泉

（隴南水文水資源勘測局，甘肅 成縣 742500）

為了更好的利用人力資源，改變傳統(tǒng)的測驗方式，按《水文巡測規(guī)范》對各項指標的要求，進行了測驗項目分析，最后得出了尚德水文站具備巡測方案的結論，為尚德水文站巡測提供了科學依據(jù)。

水位流量關系誤差；巡測；尚德水文站；輸沙率誤差

近年來，隨著全球氣候的變暖，大氣降水的循環(huán)過程也隨之發(fā)生了變化，甘肅省多條河流來水量逐年減少，時空分布極不均勻，水文工作的職能范圍不斷擴大。另外，隨著中小河流項目建設的實施，新建了許多雨量站、水位站、水文站，因此，測站和勘測局均顯得人員偏少、經(jīng)費緊張。為了適應新形勢下水文發(fā)展的需要，在滿足水文測驗報汛規(guī)范和整編規(guī)范的前提下，改變測驗方式，減少測站常駐人員，加強站隊結合，整合了人力資源，提高了工作效率，優(yōu)化測站及勘測局之間的人員配置，加強中小河流項目管理、拓寬水文行業(yè)服務領域的唯一出路。

1 尚德水文站基本情況

由于修建漢坪嘴電站，回水淹沒蒿坪水文站，于2004年經(jīng)甘肅省水文水資源勘測局批準，由蒿坪水文站上遷18km重建而成。尚德水文站位于文縣尚德鎮(zhèn)水壩村，地理位置東經(jīng)104°53′，北緯 32°49′，至河口（白龍江）距離44km，距上游丹堡河河口距離為1.5km，尚德水文站斷面以上河長246.6km，集水面積為7970km2，是白水江下游站、國家重點站。212國道從站房前通過，交通便利，距干流上游文縣站10km。

1.1 河流概況

白水江是嘉陵江的二級支流，白龍江的一級支流。白水江發(fā)源于四川的弓崗嶺，沿岷山山脈自西北向東南，流經(jīng)南坪至刀口壩轉而南下，在柴門關出四川境，進入甘肅，轉向東流，經(jīng)文縣于文縣的玉壘鄉(xiāng)關頭壩村注入碧口水庫。流域呈羽狀。地勢西北高，東南低。地勢起伏較大。流域內氣候溫暖濕潤，垂直分布明顯，植被良好，上游為原始森林，中下游灌木雜草繁茂，其中分布稀疏的林木。流域內河水清澈，泥沙很小。干流平均坡降1.09‰。地勢起伏較大。

1.2 洪水特性及測驗項目

洪水主要由暴雨形成，產(chǎn)生漲落較為平緩的洪水過程。洪峰一般持續(xù)3～5天。水位流量關系受洪水漲落和斷面不經(jīng)常沖淤的影響，Z～Q關系低水有時呈二條或繩套關系曲線，中高水水位流量關系穩(wěn)定，呈單一或二條曲線，歷年Z～Q關系線趨勢一致。流域內植被良好，河水清澈，泥沙很小。

測驗項目:水位、水溫、比降、流量、含沙量、輸沙率、降水、蒸發(fā)、水文調查等。定點洪水調查斷面有丹堡河葉枝壩段一處。管理委托雨量站有口頭壩、葉枝壩共2個雨量站。

重現(xiàn)期 10～20年一遇的較大洪水，流量在807～978m3/s之間；重現(xiàn)期 20～50年一遇的大洪水，流量在 978～1200m3/s之間；重現(xiàn)期大于 50年一遇的特大洪水，流量在 1200m3/s以上。

實測最大流量1080m3/s（1984.08.03），實測最大流速 6.76 m/s（1984.08.03），實測最大水深6.0 m（1984.08.03），實測最大含沙量 183kg/m3（1987.05.31）。（注:以上數(shù)據(jù)為蒿坪水文站實測，期間沒有較大的支流加入。）

2 水文測驗方式改變的依據(jù)

在保證水文資料的連續(xù)性、一致性、準確性、可靠性的前提下，遵守《水文勘測站隊結合測驗規(guī)范》、《水位觀測標準》、《河道流量測驗規(guī)范》、《懸移質泥沙測驗規(guī)范》、《水文測驗手冊》、《降水量、蒸發(fā)量觀測規(guī)范》和《水文資料整編規(guī)范》等規(guī)范，依據(jù)《水文巡測規(guī)范》，通過對歷年資料分析與論證，在確保水文資料精度的前提下確定水文測驗方式改變的內容和方案。

3 水文測驗方式改變的內容

尚德水文站位于文縣尚德鎮(zhèn)水壩村，距離文縣水文站（巡測基地）10km，有212國道從水文站門前經(jīng)過，交通、通訊方便，能按水情變化施測流量，滿足 SL195-97《水文巡測規(guī)范》2.2.1.5巡測條件與要求的規(guī)定:即水位流量關系不呈單一線的測站，當距離巡測基地較近，交通、通訊方便，能按水情變化及時施測流量者。

根據(jù)實際情況，尚德水文站可實行全年巡測。巡測期間人員可根據(jù)勘測局及文縣巡測基地工作和人員配置情況由勘測局具體安排。每次巡測測驗工作由文縣巡測基地派人完成，尚德站站房及測驗設施設備可雇用臨時工保護管理。實行巡測后，原測驗項目不變。水位可采用雷達水位計觀測，降水可采用固態(tài)存儲雨量計觀測，水溫和蒸發(fā)（20cm及E601型蒸發(fā)器同步觀測）可采用委托觀測的方式。

枯水期流量測驗可采用每月定期（每月15日）巡測1次；汛期平水期每月巡測2～3次（參考雷達水位計水位變化情況靈活確定巡測時間）；洪水期巡測人員需及時趕赴測驗河段并視洪水用測驗設施情況選用合理的測驗方式施測流量，測次布設應控制流量變化的完整過程并盡可能搶測到洪峰流量。

枯水期（一般在1～4月、11～12月）含沙量測驗停測，含沙量作0處理；在5～10月份在施測流量時同時進行單沙取樣，或參考水位變化過程適時派人專門巡測測取單沙，含沙量測次布設以能完整控制含沙量變化過程為原則。輸沙率測驗可在流量巡測時根據(jù)洪水情況選用全斷面混合法施測或與流量同時套測。

巡測資料整編:水位按照雷達水位計觀測資料進行整編；流量采用單一曲線法或臨時曲線法推流，如遇特殊情況，可根據(jù)實際情況確定推流方法。含沙量資料可采用單斷沙關系曲線法進行整編，停測期間含沙量作0處理。

4 改變測驗方式對資料系列影響分析評價

4.1 實行巡測后流量成果誤差分析

4.1.1 大斷面變化情況

將近5年尚德站汛后實測斷面圖套繪在一起，見圖1。由圖可以看出，該站近年來斷面沖於變化不大。

圖1 尚德水文站2010～2014年大斷面套繪圖

4.1.2 徑流量年內分配

選取2007～2014年共8年流量資料作為巡測分析資料。資料中包括了豐平枯水年不同水情的資料，符合巡測分析資料要求。

根據(jù)2007～2014年流量資料統(tǒng)計分析，得到尚德水文站逐月徑流量年內分配表見表1。可見徑流量年內分配極不均勻。其中1～4月、11～12月徑流量占全年的29.5%，5～10月占全年的70.5%，7月份徑流量最大。占全年的14.1%。

4.1.3 流量成果誤差分析

根據(jù)該站多年的實測流量成果表和逐日平均流量表分析，枯水期1～4月以及11～12月流量較小且變化過程比較平緩，該站實行巡測后在該時段可確定每月15日定期施測一次流量，采用連實測流量過程線法進行整編。

實行巡測后，5～10月份流量測驗的方法以及測次的布設和駐守觀測時沒有什么區(qū)別，流量資料仍采用臨時曲線法進行整編。根據(jù)該站2007～2014年流量資料，以每月15日流量作為月平均流量，進行誤差統(tǒng)計分析，流量施測精簡前后對比，相對誤差 2007～2010年、2014年都比較小，2011～2013年有點偏大，但都控制在允許誤差范圍之內。結果見表2。

表1 尚德水文站徑流量年內分配表

表2 流量巡測前后誤差統(tǒng)計表

依據(jù)SL195-97《水文巡測規(guī)范》4.3.3.3的規(guī)定，時段總量允許誤差指標見表3。

表3時段總量允許誤差指標

尚德水文站為一類精度水文站，對照表2、表3，可以看出2007～2014年1～4月及11～12月以15日流量代替月平均流量推求的年總量相對誤差小于規(guī)范規(guī)定的時段總量允許誤差，因此上述流量巡測方案成果精度符合規(guī)范要求。

4.2 實行巡測后輸沙率成果誤差分析

實行巡測后5～10月份含沙量的測驗方法和測次布設原則沒有改變，因此只對枯期1～3月、11～12月輸沙率巡測成果誤差進行分析。選取2007～2014年輸沙率資料進行統(tǒng)計分析，其中1～3月、11～12月各年輸沙量均為0。各年枯水期1～4月、11～12月時段輸沙量及年輸沙量見4。

可以看出從 11月至翌年4月輸沙量很小，時段多年平均輸沙量僅占多年平均輸沙量的1.9%。因此該時段內，含沙量可停測，停測期間的含沙量作0處理，當含沙量有顯著變化時，應立即恢復觀測，派人巡測采取單樣含沙量。

表4 枯期輸沙量巡測成果誤差分析

5 巡測期間水情報汛方案

該站常年向省局報旬月降水量和旬月平均水位、流量。主要報汛項目見 2014年水情拍報一覽表。

表5 2014年水情拍報任務一覽表

巡測期間，可通過數(shù)據(jù)平臺查詢獲取尚德站雷達水位計觀測的瞬時水位和固態(tài)存儲雨量器觀測的時段降水量，通過查讀擬定的報汛曲線獲取流量（尚德站報汛曲線見圖2），從而得到報汛所需的各類數(shù)據(jù)。報汛曲線要根據(jù)實測流量資料隨時進行訂正。由文縣巡測基地安排專門人員擬定報文、校核報文并發(fā)送報文。

圖2 尚德水文站報汛曲線

6 實施方案

（1）可實行的水文測驗方式。尚德水文站距文縣水文巡測基地僅10km，且212國道從尚德水文站門前經(jīng)過，文縣水文基地距212國道也很近，交通便利，通訊條件也能保障。水文測驗方式可實行全年巡測方案。汛期根據(jù)水位變化及時施測。非汛期水位變化不大可定期施測。如遇特殊水情可派相關人員及時恢復觀測。

（2）水文站及委托雨量站管理方式。尚德水文站水文測驗方式改變?yōu)檠矞y后，水文站可委托專人保護管理，并由委托人觀測水溫、20cm口徑蒸發(fā)器蒸發(fā)量和E601型蒸發(fā)器蒸發(fā)量。原來由尚德水文站管理的葉枝壩和口頭壩兩個委托雨量站轉由文縣水文基地管理。

7 結論

經(jīng)上述對流量、輸沙率巡測后的誤差分析。其成果滿足SL195-97《水文巡測規(guī)范》中誤差允許指標的要求，因此尚德水文站水文測驗方式可實行全年巡測方案。并逐年及時進行資料分析，如出現(xiàn)其資料不具代表性超出誤差范圍，應及時恢復常年駐測。

［1］SL195-97.水文巡測規(guī)范［S］.

［2］SL247-1999.水文資料整編規(guī)范［S］.

P332

：A

：1008-1305（2015）05-0056-04

DO I：10.3969/j.issn.1008-1305.2015.05.020

金 泉（1976年—），男，工程師。