王連華

（遼寧省大連水文局，遼寧 大連 116023）

1 測站概況

冰峪溝水文站是國家基本水文站，集水面積240 km2，位于遼寧省大連莊河市仙人洞鎮(zhèn)英那河村姜家堡子，黃海岸水系英那河，擔(dān)負(fù)著遼東半島中東部抗旱防汛情報(bào)的發(fā)送和水文水資源勘測的任務(wù)。該站觀測項(xiàng)目有：水位、流量、泥沙、降水、冰情、水質(zhì)、水準(zhǔn)測量、土壤墑情、水文調(diào)查等。負(fù)責(zé)向國家、松遼委及省、市防汛抗旱指揮機(jī)構(gòu)報(bào)送雨水情信息。

2 分析目的

河道流量是反映水利資源和江河湖庫水量變化的基本資料。流量測驗(yàn)的目的是要取得天然河流及水利工程地區(qū)河道經(jīng)調(diào)節(jié)控制后的各種徑流資料。流量是水文站測驗(yàn)中最重要的數(shù)據(jù)之一，尤其是洪峰流量及其重要。通過洪峰流量的計(jì)算及預(yù)報(bào)可以及時(shí)地為下游地方政府部門提供可靠的依據(jù)，做出科學(xué)的預(yù)判及時(shí)調(diào)度。流量的測驗(yàn)方法很多，目前國內(nèi)外普遍使用的是流速面積法。流量測驗(yàn)時(shí)要在測流斷面上選取若干條測速垂線，在每條測速垂線上還要選取若干個(gè)測點(diǎn)進(jìn)行測速，以求得垂線平均流速。但在一些特殊情況下，不能測到垂線上其他點(diǎn)的流速，只能測得水面或0.2水深流速，乘以相應(yīng)的系數(shù)求得垂線平均流速，算出斷面相應(yīng)流量。大洪水時(shí)期，由于水面容易受大量漂浮物的影響，同時(shí)中泓及水面浮標(biāo)測流較不實(shí)用，故采用0.2水深測流既能滿足測驗(yàn)要求又能保證人員安全，所以分析0.2水深系數(shù)是相當(dāng)有必要的。分析流速系數(shù)，目的在于提高流速儀施測流量的幅度，搶測較大洪水，縮短測流歷時(shí)，確保流量測驗(yàn)質(zhì)量；充分發(fā)揮水文纜道測流的在實(shí)際工作中的潛在作用；同時(shí)也為采用浮標(biāo)系數(shù)提供了依據(jù)，并改變以往采用固定經(jīng)驗(yàn)系數(shù)的做法。

3 斷面情況

該站水文測驗(yàn)條件較好，河段順直長約1 000 m，洪水期主流居中、河道比降大、水流急、中水時(shí)水面寬約為75 m。基上約10 m處有一小河溝、汛期有水匯入，基上約700 m處是冰峪溝旅游區(qū)一攔河水壩，高水時(shí)水由壩上跑，基下約1 000 m處有一急彎，斷面控制良好。河底由中、小型河卵石組成，河床左岸為巖石，右岸草皮及小柳樹。斷面穩(wěn)定，沒有沖於現(xiàn)象。

4 資料情況

根據(jù)冰峪溝站2012年不同水位級流量實(shí)測資料整理分析，選取水深在0.33～2.36 m之間，垂線平均流速在0.58～1.76 m/s之間的8次流量33條垂線分析，數(shù)據(jù)代表性良好，數(shù)據(jù)能夠滿足線性要求。今后隨著工作的深入，資料的增多，對所分析的成果，將做進(jìn)一步的驗(yàn)證和充實(shí)。

5 分析方法

均值法：用每個(gè)樣本的垂線平均流速與0.2水深流速的比值得出每個(gè)樣本的系數(shù)k=v/v0.2，見表1，最后統(tǒng)計(jì)出均值為0.86。

表1 冰峪溝站0.2水深流速系數(shù)分析統(tǒng)計(jì)表

這種分析的方法可能考慮不周，或者受其他因素的影響，用回歸分析法檢驗(yàn)。用0.2水深流速為橫坐標(biāo)，垂線平均流速為縱坐標(biāo)，通過點(diǎn)群中心畫一條直線，做相關(guān)圖，確定回歸方程。由可見，點(diǎn)子集中分布于直線兩側(cè)，通過相關(guān)系數(shù)可以看出，兩者相關(guān)性非常好。

表2 冰峪溝站0.2水深流速系數(shù)分析表

從表2中可以看出，回歸方程與均值法是一樣的，所以我們可以確定0.2水深流速系數(shù)是可靠的，可以應(yīng)用于推流計(jì)算。

6 流速系數(shù)的檢驗(yàn)

為了驗(yàn)證流速系數(shù)的準(zhǔn)確性，按照各次實(shí)測流量，用0.2水深流速系數(shù)逐次推求流量，并與實(shí)測流量型資料進(jìn)行對比，計(jì)算的相對誤差絕對值在±4.0%以內(nèi)。見表3。

表3 流速系數(shù)分析實(shí)測流量與推求流量分析表

由表3中得知：在選用的20次計(jì)算時(shí)段中，相對誤差絕對值小于±4.0%以內(nèi)的有19次，站總數(shù)的95%，只有一次由于流量值較小，相對誤差有點(diǎn)大。但成果符合要求，可以用于計(jì)算流量。表明0.2水深流速系數(shù)的計(jì)算精度極高，計(jì)算結(jié)果是可靠的。

7 結(jié)論

1）通過對0.2水深流速系數(shù)的分析，可以看出在一定流速的范圍內(nèi)0.2水深流速系數(shù)是比較準(zhǔn)確可靠的。

2）為了防止高水洪水暴漲暴落對流速儀的影響，不影響測驗(yàn)，高水流速儀測點(diǎn)相對較少，所以對資料代表性可能有一定影響。

3）今后隨著河流的特性及斷面控制的變化，今后仍將積累更多的數(shù)據(jù)，做好0.2水深流速系數(shù)的分析驗(yàn)證工作。