史國勛+張潔
摘 要:通過《河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范》及《水文巡測(cè)規(guī)范》的要求對(duì)通江水文站測(cè)驗(yàn)方式方法及精度進(jìn)行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)通江水文站受電站等各因素影響,達(dá)不到國家一級(jí)水文站的精度要求和巡測(cè)規(guī)范的要求,對(duì)通江水文站流量和泥沙做出降級(jí)處理,仍然采用常年駐測(cè)得測(cè)驗(yàn)方式。
關(guān)鍵詞:通江水文站;國家級(jí)水文站;二類;駐測(cè)
為了加快推進(jìn)傳統(tǒng)水文向現(xiàn)代水文轉(zhuǎn)變、從行業(yè)水文向社會(huì)水文轉(zhuǎn)變,為水利和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供可靠支撐。按照“巡測(cè)優(yōu)先、駐巡結(jié)合、測(cè)報(bào)自動(dòng)、應(yīng)急補(bǔ)充”的思路進(jìn)行測(cè)驗(yàn)管理體制創(chuàng)新,對(duì)水文測(cè)站分類管理和測(cè)驗(yàn)方式進(jìn)行分析,以達(dá)到簡化水文工作流程,減輕工作負(fù)擔(dān),有效利用人力、物力資源,充分運(yùn)用信息技術(shù)、空間技術(shù)等現(xiàn)代科技手段,全面提升水文監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化水平,以便能夠提供更加準(zhǔn)確可靠地水文數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)水文信息采集自動(dòng)化、傳輸網(wǎng)絡(luò)化、處理科學(xué)化的目的,對(duì)通江水文站測(cè)驗(yàn)方式加以分析。
1 測(cè)站概況
通江水文站位于四川省通江縣春在鄉(xiāng)秦家?guī)X村,坐標(biāo)位置東經(jīng):107°15′,北緯:31°54′。該站設(shè)于2002年,集水面積約6455km2,距河口距離86km,是建立在長江流域渠江水系通江干流上的國家級(jí)重要水文站,距上游大小通江匯合口處大約6.5km,作為通江流域的控制站,該站承擔(dān)著各項(xiàng)水文基本資料收集任務(wù)及下游各地的防汛任務(wù)。
通江水文站位于通江干流,流域水系發(fā)達(dá),水量充沛,上游分別建有大通江的九浴溪電站、小通江的石牛嘴電站,在2002-2009年,測(cè)驗(yàn)河段為自然河段,河床由石板、亂石組成,兩岸為基石,基本測(cè)流斷面順治長約1km,下游200m有彎道為高中水控制,下游1400m有淺灘為低水控制,受上游大小通江流域的電站影響,水位變化頻繁,最低水位在328.5m左右,最高水在343.5m左右,屬于陡漲陡落型河段。2009年后,下游4km處修建有高坑電站,使得本站完全處于電站的庫區(qū),導(dǎo)致該站水位抬高10.5m左右,洪水過程受電站閘門開啟高度及電站發(fā)電流量影響。2014年通江水文站上游100m處建有春載大橋,在河中修建有5座橋墩,對(duì)洪水過程有一定的抑制作用,自2009年電站蓄水以來,受調(diào)洪影響,水位變化頻繁,最大變幅為5.87m,一般水位變幅接近3m。
通江水文站屬于國家級(jí)重要水文站,自建站以來,流量和泥沙一直按照一類精度站的要求觀測(cè)。
2 設(shè)站功能分析調(diào)整
通江水文站承擔(dān)著各項(xiàng)水文基本資料收集任務(wù),包括水位、流量、蒸發(fā)、降水、泥沙、水質(zhì)和墑情等項(xiàng)目,由于通江水文站建站時(shí)間不長,中高低水受電站影響大,線性不規(guī)律,并且地理位置處于通江縣城下游,是通江流域的控制站,對(duì)大小通江流域沿線及下周城市的水清預(yù)報(bào)作用較大,承擔(dān)著巴中市內(nèi)通江縣、平昌縣、達(dá)州市、四川省防辦、長江委的防汛任務(wù),所以測(cè)站功能不做調(diào)整。
3 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目分析調(diào)整
通江水文站測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目有水位、流量、蒸發(fā)、降水、泥沙、水質(zhì)和墑情。由于收集到的資料系列不長,水位、流量、降水等仍需繼續(xù)觀測(cè),通江流域只有該站設(shè)有蒸發(fā)和墑情,鑒于通江水文站目前的測(cè)站功能和測(cè)驗(yàn)任務(wù),對(duì)通江水文站的測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目不做調(diào)整。
4 流量泥沙精度分析調(diào)整
通江水文站屬于國家級(jí)重要水文站,自建站以來,流量和泥沙一直按照一類精度站的要求觀測(cè)。2009年之前水位-流量關(guān)系線呈多線型分布,關(guān)系線比較紊亂,2009年之后受下游高坑電站影響,ZQ關(guān)系線散亂,所以在平水期,流量采用發(fā)電流量推算,高水期,本站采用纜道施測(cè)洪水過程,同時(shí)結(jié)合電站閘門下泄流量和發(fā)電流量采用連實(shí)測(cè)流量過程線法推算。泥沙按照一類精度站的要求[2],每日8時(shí)采用橫式固定一線0.6一點(diǎn)法采樣。本站下游受河道采砂影響,水流特性不是很好。自2015年起,因水利系統(tǒng)對(duì)河道采砂的大力整治,目前該河道已全面禁止采砂,測(cè)驗(yàn)河段再無較大影響因素。
為貫徹水利部下發(fā)的《水文監(jiān)測(cè)改革指導(dǎo)意見的通知》([2016]275號(hào)文)精神,積極推動(dòng)巡測(cè)工作,該站流量和泥沙受電站影響已經(jīng)達(dá)不到一類精度站的要求,建議把流量和泥沙降級(jí)為二類精度站。
5 測(cè)驗(yàn)管理方式是否調(diào)整分析
5.1 流量級(jí)劃分
由于通江水文站受下游電站影響,水位失真,不能代表本站的河流特性,根據(jù)流量規(guī)范4.4.3規(guī)定[1],但測(cè)站水量較小或水位受工程影響嚴(yán)重時(shí),可采用頻率流量進(jìn)行流量級(jí)劃分。
根據(jù)測(cè)站多年施測(cè)最大流量QM,計(jì)算頻率并繪制頻率曲線,取頻率p為90%說所對(duì)應(yīng)的流量為高水流量;根據(jù)測(cè)站各年平均流量Q,計(jì)算頻率并繪制頻率曲線,取頻率p為50%所對(duì)應(yīng)的流量為中水流量,取其頻率p為90%所對(duì)應(yīng)的流量為低水流量;采用全年平均流量,頻率為90%計(jì)算所得到的流量為65.5m3/s,通過和每年的最小流量比較相差太大,所以低水流量采用各年最小流量,計(jì)算頻率并繪制頻率曲線,取頻率p為10%的流量為枯水流量,通江水文站系列資料較少,本次分析采用本站系列資料及借用了下游杜家河水文站的43年的流量資料,用面積比例的2/3次方計(jì)算所得,各流量級(jí)分析結(jié)果如下:
通過上面各級(jí)流量的分析計(jì)算,整理處通江站流量級(jí)劃分成果如下:
5.2 測(cè)驗(yàn)管理方式調(diào)整
通江站自建站以來,最大流量達(dá)到12400m3/s,最小流量受電站影響只有0,高中低水控制完全受高坑電站閘門開啟高度影響,ZQ建立不起任何關(guān)系,本站實(shí)測(cè)流量與閘門下泄流量之間的關(guān)系帶型也比較寬,完全不呈規(guī)律,流量和泥沙測(cè)驗(yàn)條件差,水位和降水目前采用人工觀測(cè)和固態(tài)數(shù)據(jù)相結(jié)合,蒸發(fā)和墑情仍然采用人工觀測(cè)。通江站位于通江縣中心,距離青峪水位站、神口河水位站、碧溪水文站距離都在一個(gè)小時(shí)左右,考慮到通江站的測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目、交通條件以及周邊站點(diǎn)測(cè)驗(yàn)方式的改變,建議通江站采用常年駐測(cè)的管理方式。
5.3 單值化分析
通過上述分析,該站水位-流量不呈關(guān)系,不能通過單值化處理形成穩(wěn)定的水位流量關(guān)系線。
6 結(jié)束語
通過以上分析,該站目前為通江流域的大河控制站,且為國家重要水位站,流量和泥沙受電影調(diào)控影響較大,精度可降為二類,現(xiàn)有測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目為水位、流量、泥沙、降水、蒸發(fā)和墑情。測(cè)站功能為基本水文資料收集、防洪報(bào)訊,測(cè)驗(yàn)方式采取常年駐測(cè)的管理方式[3]。
參考文獻(xiàn)
[1]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2015.
[2]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).河流懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)規(guī)范[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2015.
[3]中華人民共和國水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).水文巡測(cè)規(guī)范[S].北京:中國水利水電出版社,2015.
作者簡介:史國勛(1985,01-),男,漢族,四川達(dá)州人,工程師,單位:四川省達(dá)州水文水資源勘測(cè)局,研究方向:水文與水資源。
張潔(1987,10-),女,漢族,重慶酉陽人,助理工程師,單位:四川省達(dá)州水文水資源勘測(cè)局,研究方向:水文與水資源。