劉慶鵬+魯大瑋
摘 要:流域流量資料合理性檢查不僅對水能資源開發(fā)利用工作至關(guān)重要,也是區(qū)域水資源規(guī)劃設(shè)計(jì)前期重點(diǎn)工作內(nèi)容之一,同時(shí)也是對測站水文資料整編成果精度和應(yīng)用深度、范圍的進(jìn)一步驗(yàn)證分析。鑒于目前對流域徑流資料合理性檢查分析方法存在多樣性和部分模糊性的現(xiàn)狀,文章以黑龍江省伊春市境內(nèi)永翠河新曙光站2014年流量資料成果為例,根據(jù)部分相關(guān)規(guī)范和行業(yè)導(dǎo)則所列出的檢查方法,盡可能采用多種方法對該站徑流資料從單站和綜合兩個(gè)方面進(jìn)行了合理性檢查,檢查結(jié)果基本符合各項(xiàng)指標(biāo)要求,說明該站當(dāng)年流量資料成果合理,滿足各行業(yè)的資料精度使用要求。文章重點(diǎn)介紹徑流資料合理性檢查分析方法的應(yīng)用,以供讀者參考借鑒。
關(guān)鍵詞:流量;合理性;上下游對比;水位過程;流量過程
中圖分類號:P337 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)26-0083-02
1 概述
河道流量資料合理性檢查是水文測驗(yàn)資料整編工作的重要環(huán)節(jié),其工作成效對資料的應(yīng)用價(jià)值至關(guān)重要,對各類水利工程設(shè)計(jì)規(guī)劃影響深遠(yuǎn)。流量資料經(jīng)測站定線推流等工作步驟后形成逐日流量表和洪水摘錄表等成果,其成果精度雖滿足在站整編要求,但在實(shí)際使用時(shí)還需進(jìn)行資料合理性檢查,檢查合格后才能正式應(yīng)用,否則應(yīng)查找原因,原因不明時(shí)應(yīng)將有疑問部分資料列為參考應(yīng)用范圍。目前水文站流量整編資料合理性檢查一般從單站和綜合兩個(gè)方面進(jìn)行。鑒于行業(yè)內(nèi)目前對流量資料合理性檢查方法并無較細(xì)致和權(quán)威的定量要求標(biāo)準(zhǔn),本文以實(shí)例流域?yàn)槔?,采用目前可知的多種流域流量資料合理性分析方法,根據(jù)永翠河流域新曙光站2014年實(shí)測流量資料整編成果,參照相關(guān)行業(yè)規(guī)范要求對其進(jìn)行合理性檢查分析。
永翠河流域?qū)偎苫ń蟀兑患壷Я鳒恿饔騼?nèi)西南岔河支流,位于黑龍江省伊春市帶嶺區(qū),流域出口控制站為帶嶺站,該站上游40km處為新曙光站,帶嶺站控制流域面積677km2。
2 流域徑流資料的單站合理性檢查
2.1 2014年水位流量關(guān)系曲線與歷年曲線對比
水位流量關(guān)系曲線是河段水力特性和測站特性的綜合反映。從歷年水位流量關(guān)系圖上可體現(xiàn)曲線整體年際變化趨勢。高水控制較好、沖淤或回水影響不嚴(yán)重時(shí),水情相似年份的水位流量關(guān)系曲線,其變動程度也應(yīng)相似,因此歷年水位流量關(guān)系曲線的趨勢,與檢查分析年份曲線應(yīng)基本一致。在進(jìn)行歷年關(guān)系線對比前應(yīng)檢查河槽測流斷面的穩(wěn)定性,由圖1可以看出,新曙光站橫斷面河流主槽部分歷年變化較小,斷面基本穩(wěn)定。根據(jù)圖2可知,該站2014年水位流量關(guān)系曲線與歷年綜合線基本一致,首先說明該站水位流量關(guān)系定線合理。
線與歷年綜合關(guān)系線對比圖
2.2 本站流量、水位過程線對照分析
由于該站每年1至4月份基本水尺斷面形成連底凍冰情(河道最大封凍冰層厚度達(dá)到河底,河道幾乎斷流),測流斷面移至臨時(shí)斷面,這期間測站水位停測。該站水位觀測開始于每年的5月,因此分別采用月平均和時(shí)段洪水過程的水位、流量過程線來進(jìn)行對比分析。從圖3可見,兩種過程線的變化趨勢一致,峰形相似,峰、谷相應(yīng),說明流量變化過程基本合理。
2.3 本站徑流與降雨關(guān)系對照分析
利用降雨徑流關(guān)系可以檢查測站時(shí)段流量值是否存在偏大或偏小,一般可利用流域徑流系數(shù)來分析。徑流系數(shù)表達(dá)式為α=R/p;式中α為徑流系數(shù);R為徑流深,由時(shí)段徑流量除以集水面積而得;p為對應(yīng)時(shí)段降雨量。徑流系數(shù)一般都有地區(qū)經(jīng)驗(yàn)值,測站不同時(shí)段徑流系數(shù)應(yīng)接近地區(qū)經(jīng)驗(yàn)值,不應(yīng)突出偏大或偏小。該站降雨徑流關(guān)系較好的時(shí)段為不受冰凍影響的6至9月,由表1可見,該站這期間徑流系數(shù)約為0.5,在相關(guān)研究文獻(xiàn)成果的經(jīng)驗(yàn)值范圍之內(nèi)。
3 綜合合理性檢查
綜合檢查是對流域內(nèi)各站整編成果的全面對照分析檢查,主要利用上、下游水文要素間的相關(guān)或成因聯(lián)系來判斷資料的合理性。
上、下游水量對照:
以水量平衡原理為基礎(chǔ),對新曙光與帶嶺站的年水量進(jìn)行對照分析。區(qū)間流域水量由區(qū)域內(nèi)徑流模數(shù)乘面積再乘一年秒數(shù)求得。經(jīng)計(jì)算,新曙光站與帶領(lǐng)站區(qū)間流域面積為508km2,區(qū)間徑流模數(shù)0.0165m3/(s.km2)(取帶嶺站徑流模數(shù)),因此區(qū)間流域年水量為2.6433億m3,實(shí)測新曙光站2014年年徑流量為0.7186億m3,二者之和為3.3619億m3,與下游帶嶺站實(shí)測年徑流量3.523億m3接近(因徑流模數(shù)屬經(jīng)驗(yàn)值,故存在計(jì)算誤差),說明流域年水量基本平衡。
4 結(jié)束語
綜上所述,以上方法對永翠河新曙光站2014年流量資料經(jīng)合理性檢查分析,基本滿足要求。因流域內(nèi)測站數(shù)量和資料所限,文中綜合對比檢查所選參證站較少,對比分析深度和廣度有限,所述結(jié)論僅供參考,還有待進(jìn)一步驗(yàn)證和分析。本文立意是以介紹各種檢查分析方法的使用為主,鑒于現(xiàn)行各方法中缺少比較嚴(yán)格的定量約束條件,讀者在實(shí)際應(yīng)用過程中還應(yīng)注意采用多種方式進(jìn)行對比分析。
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