姜茂成
云南省水文水資源局紅河分局,云南紅河 661100
重視水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)方式的有效選擇,有利于為相關(guān)的測(cè)報(bào)工作順利開展打下基礎(chǔ),促使不同水文測(cè)站的實(shí)踐工作水平得以不斷提升,有效應(yīng)對(duì)當(dāng)前的形勢(shì)變化,滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展要求。因此,需要結(jié)合水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)方式的實(shí)際情況,重視其測(cè)驗(yàn)方式的有效選擇,并對(duì)其選擇過(guò)程進(jìn)行深入分析,使得這類方式作用下的水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)工作開展更具針對(duì)性,從而滿足各類測(cè)站的實(shí)際需要。在此基礎(chǔ)上,可為水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)項(xiàng)目建設(shè)積累豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
實(shí)踐中為了使水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)方式選擇方面的研究工作得以順利開展,則需要對(duì)注重這類方式選擇的價(jià)值所在有一定的了解。具體表現(xiàn)為:(1)注重水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)方式選擇,可滿足水文測(cè)報(bào)工作高效開展要求,并為不同類型測(cè)站的可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);(2)注重水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)方式選擇,可為與之相關(guān)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程提供所需的參考信息,從而提升水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)項(xiàng)目的整體建設(shè)水平,確保其建設(shè)工況良好性;(3)注重水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)方式選擇,有利于獲得水文巡檢方面的更多研究成果,促使相關(guān)的研究工作落實(shí)更高效。因此,需要在實(shí)踐中合理選擇水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)方式,促使不同類型的測(cè)站能夠處于良好的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。
在不同類型測(cè)站實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程中,水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)方式選擇是否合理、有效,體現(xiàn)著測(cè)站的工作水平,且與其長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展密切相關(guān)。因此,需要對(duì)基于不同類型測(cè)站的水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)方式選擇加以分析。具體表現(xiàn)在以下方面。
2.1.1 受工程回水影響的測(cè)站
基于大江大河站的水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)方式選擇,需要對(duì)其中受工程回水影響的測(cè)站相關(guān)內(nèi)容有所了解。具體包括:受工程回水影響的測(cè)站,其運(yùn)行中的水位過(guò)程變化頻繁。在對(duì)其水文巡檢流量進(jìn)行測(cè)驗(yàn)分析時(shí),若采用連時(shí)序法予以應(yīng)對(duì),則會(huì)存在著流量測(cè)點(diǎn)數(shù)量不夠的問(wèn)題,影響著這類測(cè)站的水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)效果。針對(duì)這種情況,需要結(jié)合受回水影響測(cè)站的實(shí)際情況,通過(guò)對(duì)專業(yè)技術(shù)資料、豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等要素的綜合考慮,在計(jì)算機(jī)三維空間中建立起相應(yīng)的水位流量關(guān)系圖,從而對(duì)這類測(cè)站的水文巡檢流量進(jìn)行有效的測(cè)驗(yàn)分析。在此期間,為了確保符合實(shí)際需要的水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)分析結(jié)果,則需要充分考慮測(cè)站受變動(dòng)回水的影響。當(dāng)受工程回水影響的測(cè)站相關(guān)的流量與水位之間的關(guān)系難以確定時(shí),則相應(yīng)的水位流量關(guān)系曲線難以進(jìn)行繪制。此時(shí),需要測(cè)驗(yàn)人員能夠通過(guò)對(duì)測(cè)站流速的考慮,結(jié)合實(shí)際情況,注重固定式多普勒流速剖面儀、非接觸式測(cè)速儀施測(cè)水面點(diǎn)流速、落差法對(duì)水位流量關(guān)系曲線進(jìn)行單值化處理,合理選擇與使用這些不同施測(cè)流速方式,并通過(guò)對(duì)雷達(dá)測(cè)速儀、電波流速儀功能特性的考慮及合理使用,最終達(dá)到受工程回收影響的測(cè)站水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)分析中在線監(jiān)測(cè)的目的,滿足這類測(cè)站測(cè)驗(yàn)方式有效選擇要求。
2.1.2 低水受工程回水影響的測(cè)站
當(dāng)實(shí)踐中的測(cè)站具有低水受回收影響且量級(jí)較小的特點(diǎn)時(shí),則需要對(duì)這類測(cè)站所需的水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)方式選擇進(jìn)行考慮。具體表現(xiàn)為:若選擇固定式多普勒流速剖面儀即ADCP施測(cè),則難以滿足低水受工程回水影響的測(cè)站在水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)方面的要求,主要在于這類測(cè)驗(yàn)方式應(yīng)用的前提條件是:水深夠、斷面單一;若采用單值處理方法對(duì)低水受工程回水影響的測(cè)站水文巡檢流量進(jìn)行測(cè)驗(yàn)分析時(shí),需要用測(cè)站中的水位過(guò)程推算流量過(guò)程,可能會(huì)影響這類測(cè)站水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)效果;對(duì)其中一些難以進(jìn)行單值處理又對(duì)推求徑流過(guò)程價(jià)值不大的站,可考慮改變其測(cè)站性質(zhì),不考慮低水部分,變成防汛專用服務(wù)站,但必須慎重,確保最終得到的測(cè)站水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)結(jié)果有著良好的應(yīng)用價(jià)值。
2.1.3 未受工程回水影響的測(cè)站
這類測(cè)站大都是流域面積較小的區(qū)域代表站,實(shí)踐中的資料系列較長(zhǎng),對(duì)防汛及科研方面的要求是長(zhǎng)久的。在對(duì)這類測(cè)站的水文巡檢流量進(jìn)行測(cè)驗(yàn)分析時(shí),為了確保其測(cè)驗(yàn)方式的選擇合理性,則可從這些方面入手:對(duì)水位流量關(guān)系呈單一曲線的測(cè)站執(zhí)行流量間測(cè),并控制好其間測(cè)時(shí)間,用水位過(guò)程直接推算流量過(guò)程,滿足該測(cè)站在水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)方面的實(shí)際需求;對(duì)水位流量關(guān)系呈繩套線的測(cè)站,用校正因素法作單值化處理。該方法不用設(shè)立輔助斷面或水尺,也不用增加設(shè)施試驗(yàn),關(guān)鍵是參數(shù)率定或優(yōu)選,實(shí)踐中若思路清晰且操作規(guī)范,則可對(duì)未受工程回水影響的測(cè)站水文巡檢流量進(jìn)行有效的測(cè)驗(yàn)分析,增強(qiáng)其測(cè)驗(yàn)效果的同時(shí)滿足相關(guān)測(cè)報(bào)工作高效開展要求。
2.2.1 斷面的合理選擇
在對(duì)中小河流站進(jìn)行水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)分析時(shí),為了確保其巡檢條件設(shè)置合理性,則需要對(duì)這類測(cè)站的斷面選擇加以分析。具體包括:周圍的交通方便;易于管理,可滿足測(cè)站水文觀測(cè)管理工作順利開展要求;適合水位及流量測(cè)驗(yàn),即觀測(cè)的水位要有代表性,滿足設(shè)站目的,且應(yīng)盡可能地設(shè)在河段順直斷、斷面穩(wěn)定、沒(méi)有回水頂托處,從而為測(cè)站水文巡檢流量才測(cè)驗(yàn)分析工作開展提供相應(yīng)的支持。同時(shí),需要滿足基建要求,并通過(guò)對(duì)測(cè)站地質(zhì)狀況的分析及考慮,選擇出圍堰抽水可行的斷面,從而為測(cè)站水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)分析工作開展創(chuàng)造有利的條件。
2.2.2 流量測(cè)驗(yàn)方式的科學(xué)選擇
通過(guò)對(duì)中小河流站實(shí)際情況的考慮,為了保持其良好的水文巡檢流量分析工況,則需要重視其測(cè)驗(yàn)方式的科學(xué)選擇。具體表現(xiàn)為:重視纜道流速儀測(cè)流方式使用,且在其自動(dòng)與半自動(dòng)這兩種不同類型設(shè)備的配合作用下,有效開展測(cè)站水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)分析工作。同時(shí),若測(cè)站所在區(qū)域的地質(zhì)狀況良好、交通便利,則可開展繞道自動(dòng)測(cè)流系統(tǒng)安裝作業(yè),使得該系統(tǒng)支持下的測(cè)站水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)方式選擇能夠達(dá)到實(shí)際的工作開展要求;加強(qiáng)橋測(cè)方式使用。通過(guò)對(duì)固定式多普勒流速剖面儀橋測(cè)法的科學(xué)使用,開展中小河流測(cè)站水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)分析工作。實(shí)踐操作中可利用橋作為渡河設(shè)施,人為拖拉儀器過(guò)河測(cè)量,并通過(guò)對(duì)橋測(cè)巡檢系統(tǒng)的配合使用,使得巡檢車、瑞智機(jī)、絞車等巡檢設(shè)施支持下的水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)分析工作可落實(shí)到位,獲取所需的測(cè)驗(yàn)結(jié)果;通過(guò)對(duì)雷達(dá)測(cè)速測(cè)流系統(tǒng)、水工建筑法、比降面積法等不同測(cè)驗(yàn)方式的合理選擇及使用,也可為中小河流測(cè)站的水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)分析提供支持。
為了在實(shí)踐中選擇出有效的水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)方式,則需要對(duì)不同的測(cè)驗(yàn)方式加以分析,正確看待它們的功能特性。具體表現(xiàn)為:(1)纜道測(cè)流系統(tǒng)。這種系統(tǒng)出現(xiàn)的時(shí)間早,經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,目前已實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)測(cè)量的目的,但應(yīng)用過(guò)程中存在著穩(wěn)定性差、故障發(fā)生率高的問(wèn)題。而在水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)方式選擇中,若能加強(qiáng)半自動(dòng)的纜道測(cè)流系統(tǒng)使用,則可滿足中小河流站流量測(cè)驗(yàn)工作落實(shí)要求;(2)固定式ADCP測(cè)速。這種方式可實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè),且應(yīng)用中測(cè)出的層流速代表性好,但故障率較高、防雷性能差,也有衰減,在水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)應(yīng)用方面存在一定的局限性;(3)在水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)方式選擇中,若能重視走航式ADCP測(cè)流系統(tǒng)使用,則能夠在測(cè)深系統(tǒng)及GPS的配合作用下,滿足測(cè)站流量現(xiàn)場(chǎng)測(cè)出要求。同時(shí),在中小河流整治中若能加強(qiáng)比降面積法的使用,且在遙測(cè)水位系統(tǒng)的配合作用下,可達(dá)到在線監(jiān)測(cè)的目的。除此之外,電波測(cè)速儀、雷達(dá)測(cè)速系統(tǒng)等非接觸式流速測(cè)速儀及水工建筑物法,一定程度上豐富了水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)方式,可為相關(guān)的工作開展提供支持。
綜上所述,通過(guò)對(duì)水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)方式的科學(xué)選擇,能夠?yàn)椴煌愋蜏y(cè)站的實(shí)際工作開展提供支持,促使我國(guó)的水文測(cè)報(bào)工作水平能夠保持在更高的層面上。因此,未來(lái)在對(duì)水文巡檢流量進(jìn)行測(cè)驗(yàn)分析時(shí),需要相關(guān)人員能夠重視其測(cè)驗(yàn)方式的合理選擇,且對(duì)實(shí)踐應(yīng)用效果良好的水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)方式進(jìn)行推廣使用,從而滿足測(cè)站運(yùn)行中測(cè)報(bào)工作開展的多樣化需求。與此同時(shí),應(yīng)對(duì)選擇得到的水文巡檢流量測(cè)驗(yàn)方式應(yīng)用過(guò)程進(jìn)行必要的控制,促使相關(guān)測(cè)報(bào)工作在實(shí)踐中的工作內(nèi)容更加豐富。