(四川省眉山水文水資源勘測(cè)局，四川 眉山，620020)

1 基本情況

1.1 測(cè)站基本情況

紅旗(二)水文站位于四川省樂山市峨邊彝族自治縣，東經(jīng)103°09′，北緯29°12′，河名官料河，省級(jí)重要站，流量測(cè)驗(yàn)精度2類、單沙測(cè)驗(yàn)精度2類?；緮嗝嬉陨霞娣e1321km2，域內(nèi)河長78.3km，距河口9.5km，河道平均比降為8.42‰。測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目為水位、流量、懸移質(zhì)單樣含沙量、降雨量、蒸發(fā)量觀測(cè)等。

1.2 流域特征

官料河系大渡河下游右側(cè)一級(jí)支流，發(fā)源于阿米都洛峰-椅子埡口，發(fā)源地高程3541m。流域呈紡錘形，南北長約70km，東西寬約20km，流域面積1368km2，全部位于峨邊彝族自治縣境內(nèi)。官料河全長92.0km，平均比降8.42‰。

1.3 斷面特征

測(cè)驗(yàn)河段位于鐵索橋上游，河段順直長約200m，利用河長150m，下游約100m處為急灘，再下游100m為急灘彎道，最大寬約80m，河床為砂礫卵石組成，坡陡流急浪大亂石多，大洪水時(shí)有局部沖淤變化，河床糙率大。右岸基上60m有山洪串溝匯入，基下約50m有鐵索橋護(hù)岸(右)突出，中低水有局部回流。單式河槽、斷面呈“U”型，兩岸巖石臺(tái)地有泥土覆蓋可耕作。

官料河兩岸山高峽窄，坡陡流急，堆石林立，亂石分布很廣，基巖出露，河岸穩(wěn)定，河床為礫石組成，糙率大，洪水時(shí)有沖於變化，從歷年大斷面綜合圖分析，沖於互有補(bǔ)償，變化達(dá)0.7m左右，但對(duì)水位-流量關(guān)系的變化無影響。每年大斷面測(cè)量5～6次，大洪水后均進(jìn)行施測(cè)，掌握斷面面積的變化情況(見圖1)。

圖1 紅旗(二)站歷年綜合大斷面

1.4 水文特性

1.4.1 降雨特性

流域內(nèi)降雨隨著海拔高低而分布不均。歷年平均降雨量低山河谷區(qū)為831.9mm，中山區(qū)為1000mm左右，高山區(qū)為1000mm至1500mm，海拔在2250m以上的原始森林區(qū)為1500mm至2000mm。降雨量在空間上分配不均，從東北方向至西南方向遞減，年度變化在16%到23%左右，例如東部的五渡鎮(zhèn)龔嘴地帶，年均降雨量為1275.5mm，而在西南部的勒烏鄉(xiāng)地區(qū)，年均降雨量則為725.5mm，并形成冬干、春旱、夏洪、秋澇的氣象特點(diǎn)。

1.4.2 水沙特性

紅旗(二)水文站流域內(nèi)水沙與降雨基本一致，且具有量大、峰高的特點(diǎn)。單次洪水一般歷時(shí)1至3天，洪水主要由大量降雨形成，多發(fā)生在七月、八月份，有時(shí)候也會(huì)發(fā)生在六月、九月份。洪峰多由多個(gè)峰疊加所形成，水位變幅較大，洪水過程具有陡漲緩落的特性，由于洪水過程中漲水比較頻繁，以及易受降雨影響導(dǎo)致復(fù)式峰較多，紅旗(二)水文站在洪水過程中的水位多成鋸齒形。歷年最低水位為637.62m，出現(xiàn)在1988年3月5日，歷年最小單樣含沙量為11.7kg/m3，出現(xiàn)在2011年10月29日，歷年最高水位為642.99m，出現(xiàn)在2010年7月17日，歷年最大單樣含沙量為83.9kg/m3，出現(xiàn)在1987年8月26日。

2 測(cè)驗(yàn)方法

紅旗(二)水文站泥沙測(cè)驗(yàn)按照《河流懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)規(guī)范》(GB/T 50159-2015)的各項(xiàng)技術(shù)規(guī)定執(zhí)行；按《測(cè)站任務(wù)書》要求，以能控制含沙量的變化過程，滿足推算逐日平均含沙量、輸沙率及特征值的需要為原則。一般采用積深法取樣，積深法取樣時(shí)要計(jì)算出取樣垂線水深，含沙量或水位變化較大的沙峰過程，在含沙量變化的轉(zhuǎn)折處以及沙峰峰頂都要適當(dāng)增加相應(yīng)的測(cè)次。汛期(5-10月)每日上午8時(shí)取樣一次，非汛期(1-4月、11-12月)含沙量變化平緩時(shí)每周(7d)取樣一次。

輸沙主要布置在各場(chǎng)洪水漲落過程中，以滿足單沙～斷沙關(guān)系整編定線為原則。輸沙采用等歷時(shí)等面積全斷面混合法取樣，取樣位置根據(jù)斷面變化每1a～2a分析一次。每年在高、中、低不同的水位級(jí)(適當(dāng)考慮沙量級(jí))施測(cè)。測(cè)驗(yàn)采用瓶式采樣器，水樣處理采用分垂線混合處理。每年輸沙測(cè)驗(yàn)應(yīng)不少于15次，在輸沙測(cè)驗(yàn)的開始與結(jié)束時(shí)應(yīng)各取一次單沙取平均值做為平均單沙。

紅旗(二)水文站斷面平均含沙量通過點(diǎn)繪單沙～斷沙的相關(guān)關(guān)系圖得出相關(guān)系數(shù)，再通過相關(guān)系數(shù)進(jìn)行推求，紅旗(二)水文站全年泥沙測(cè)驗(yàn)基本能反應(yīng)當(dāng)年含沙量的變化過程。從紅旗(二)水文站歷年單沙～斷沙的相關(guān)關(guān)系圖來看，紅旗(二)水文站每年單沙～斷沙關(guān)系線均呈直線，斜率在0.91～1.00之間。

3 單斷沙關(guān)系分析

3.1 分析方法及依據(jù)

單沙～斷沙關(guān)系的計(jì)算和分析，主要根據(jù)《河流懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)規(guī)范》(GB/T 50159-2015)要求進(jìn)行。本次分析采用紅旗(二)水文站2011-2015年共80次實(shí)測(cè)輸沙率資料分析單沙～斷沙關(guān)系，資料具有一定的可靠性、代表性。

3.2 單樣含沙量資料分析

將2011-2015年共80份單斷沙資料統(tǒng)計(jì)列表，進(jìn)行單沙～斷沙比列系數(shù)計(jì)算，經(jīng)分析：單樣含沙量測(cè)驗(yàn)?zāi)苁箚紊场珨嗌酬P(guān)系的比列系數(shù)在0.91～1.0之間的共有79份，其中2015年15號(hào)因起點(diǎn)距定位、測(cè)深定位等測(cè)驗(yàn)誤差，誤差超過3倍標(biāo)準(zhǔn)差，不參加檢驗(yàn)。輸沙占分析資料的98.8%，符合規(guī)范要求。各年單沙～斷沙比例系數(shù)分析見表1。

表1 各年單沙～斷沙比列系數(shù)分析

3.3.2 歷年綜合單沙～斷沙關(guān)系分析

通過分析紅旗(二)水文站2011-2015年資料點(diǎn)繪歷年的綜合單沙～斷沙關(guān)系線，按照《水文資料整編規(guī)范》(SL 247-2012)要求對(duì)單沙～斷沙關(guān)系線進(jìn)行3種檢驗(yàn)以及標(biāo)準(zhǔn)差統(tǒng)計(jì)計(jì)算。其中2011年8號(hào)、2011年13號(hào)、2011年15號(hào)、2012年15號(hào)、2013年07號(hào)、2014年05號(hào)共6個(gè)測(cè)次因起點(diǎn)距定位、測(cè)深定位等測(cè)驗(yàn)誤差，誤差超過3倍標(biāo)準(zhǔn)差，不參加檢驗(yàn)。通過計(jì)算，各項(xiàng)檢驗(yàn)結(jié)果均符合要求，能滿足2類泥沙站定線精度要求，可用于資料整編。紅旗(二)水文站歷年綜合單沙～斷沙關(guān)系線見圖2。將紅旗(二)水文站歷年單沙～斷沙關(guān)系的比列系數(shù)進(jìn)行分析，合格率達(dá)92.5%(見表2)，符合要求。

圖2 紅旗(二)歷年綜合單斷沙關(guān)系線

表2 歷年單沙～斷沙關(guān)系的比列系數(shù)分析

根據(jù)《水文巡測(cè)規(guī)范》(SL 195-2015)4.2.5章節(jié)中規(guī)定，《河流懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)規(guī)范》(GB/T 50159-2015)第8.2.4章節(jié)要求，對(duì)紅旗(二)水文站2011-2015年單沙～斷沙關(guān)系線與歷年綜合單沙～斷沙關(guān)系線進(jìn)行偏離分析，最大偏離相對(duì)誤差4.81%，符合規(guī)范要求的各年單沙～斷沙關(guān)系線與歷年綜合單沙～斷沙關(guān)系線最大偏離均小于5%的要求。見圖3。

圖3 紅旗(二)站各年、歷年單斷沙關(guān)系

綜上所述，本次分析出的單沙～斷沙關(guān)系系數(shù)采用紅旗(二)水文站歷年綜合關(guān)系線的系數(shù)0.956。

4 結(jié)論

通過對(duì)紅旗(二)水文站2011-2015年單沙～斷沙關(guān)系線進(jìn)行相關(guān)分析，該站單沙～斷沙關(guān)系穩(wěn)定性較好，也具有一定的代表性，懸移質(zhì)輸沙率測(cè)驗(yàn)?zāi)芊稀逗恿鲬乙瀑|(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)規(guī)范》(GB/T 50159-2015)要求實(shí)行間測(cè)。懸移質(zhì)輸沙率測(cè)驗(yàn)停5年測(cè)1年，在間測(cè)期間可只測(cè)單位含沙量，斷面平均含沙量用單位含沙量乘以相關(guān)系數(shù)0.956進(jìn)行推求。一旦取樣儀器、位置、方法或者河道的斷面特性發(fā)生變化，應(yīng)恢復(fù)輸沙率測(cè)驗(yàn)。