梁存鋒

（長(zhǎng)治市水文水資源勘測(cè)分局）

1 萬(wàn)年飽水文站簡(jiǎn)況

1.1 歷史沿革

萬(wàn)年飽水文站位于中陽(yáng)縣車?guó)Q峪鄉(xiāng)萬(wàn)年飽村，地理位置為東經(jīng)111°12′，北緯37°15′。1956年9月5日，由黃河水利委員會(huì)在陳家灣設(shè)立，原名為陳家灣水文站（F=308 km2）；后因修建陳家灣水庫(kù)，1958年7月，上遷5 km 至萬(wàn)年飽村，改名為陳家灣（二）站；1965年4月1日，移交山西省水文總站管理；1966年1月14日，再次下遷1 000 m，改名為陳家灣（三）站；1973年更名為萬(wàn)年飽（二）站。

1.2 水文情況

該站位于南川河上游。南川河為三川河的一級(jí)支流，發(fā)源于中陽(yáng)縣車?guó)Q峪鄉(xiāng)上頂山。三川河系黃河一級(jí)支流，是山西省西部地區(qū)流域面積較大的一條河流，主流北川河發(fā)源于方山縣東北赤堅(jiān)嶺，流經(jīng)離石城西（現(xiàn)呂梁市）匯入東川河水，再經(jīng)交口鎮(zhèn)匯入南川河水，故成為三川河，于柳林縣石西鄉(xiāng)兩河口村匯入黃河。該站控制流域面積286 km2，屬小河代表站。設(shè)站目的是收集灰?guī)r土石山疏林區(qū)降雨、洪水、泥沙資料，經(jīng)過(guò)單站分析和地區(qū)綜合，提出此類地區(qū)的暴雨、洪水計(jì)算公式和有關(guān)參數(shù)，為中小型水利、水電工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、區(qū)域水文預(yù)報(bào)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等提供水文資料。設(shè)站至今，觀測(cè)到2 次較大洪水，洪峰流量分別為230 m3/s（1977年）和266 m3/s（2004年）。該站洪水受上游暴雨的影響，水位—流量關(guān)系呈多條臨時(shí)單一曲線。

根據(jù)《水文資料整編規(guī)范》（SL247—2012）（以下簡(jiǎn)稱《整編規(guī)范》），關(guān)系曲線法適用于斷面水深不大且水面較寬的單式河槽、無(wú)顯著沖淤、高水糙率和比降變化不大的站，可采用法延長(zhǎng)關(guān)系曲線。該站測(cè)驗(yàn)河段較順直，基本斷面呈U形，但其上游約100 m 處有一彎道，致使中、小水經(jīng)常出現(xiàn)分流，高水主流向右岸擺動(dòng)。河床系沙礫卵石組成，兩岸為漿砌石護(hù)岸，無(wú)顯著沖淤，屬單式河槽，高水比降和糙率變化不大，水位—流量關(guān)系主要受沖淤變化影響。因此，該站高水期可采用關(guān)系曲線法進(jìn)行單值化分析。關(guān)系曲線法點(diǎn)呈帶狀，能定單一曲線，若關(guān)系曲線誤差能達(dá)到規(guī)范要求，實(shí)際應(yīng)用中可用該單值關(guān)系來(lái)推流，從而為優(yōu)化該站今后的流量測(cè)次布置，實(shí)行巡測(cè)、間測(cè)等提供依據(jù)。

3 資料系列的選取

萬(wàn)年飽水文站為三類精度水文站，流量級(jí)的劃分：高水期≥7.0 m3/s，0.35 m3/s≤中水期＜7.0 m3/s，0.30 m3/s≤低水期＜0.35 m3/s，枯水期＜0.30 m3/s。本文選用2004-2016年13 a 間26 次連續(xù)、完整的高水期實(shí)測(cè)流量資料，該資料系列包括實(shí)測(cè)最大流量266 m3/s（2004年7月29日）和實(shí)測(cè)最小流量7.64 m3/s（2004年7月29日）。

表1 萬(wàn)年飽水文站2004-2016年高水期Q—A計(jì)算表

表1 萬(wàn)年飽水文站2004-2016年高水期Q—A計(jì)算表

號(hào)年份 水位Z/m序?qū)崪y(cè)流量Qi/（m3/s）面積A/m2平均水深dˉ/m A dˉ■單值流量Qci/（m3/s)1 2004 8.52 7.64 6.09 0.33 3.50 8.69 2 2004 8.80 19.4 12.1 0.54 8.89 17.26 3 2004 10.40 266 63.6 1.71 83.3 252 4 2005 8.57 9.73 7.36 0.38 4.54 10.4 5 2007 8.54 7.68 6.14 0.33 3.53 8.73 6 2007 8.63 12.2 7.99 0.41 5.12 11.3 7 2007 8.65 13.6 8.36 0.42 5.42 11.8 8 2010 8.90 19.2 14.5 0.47 9.94 18.9 9 2013 8.76 10.3 8.61 0.33 4.95 11.0 10 2013 8.98 22.3 14.5 0.52 10.5 19.7 11 2016 8.68 8.66 5.19 0.38 3.20 8.20 12 2016 8.75 9.42 7.67 0.36 4.60 10.5 13 2016 8.80 9.99 8.55 0.38 5.27 11.5 14 2016 8.80 12.2 8.77 0.38 5.41 11.8 15 2016 8.79 12.0 9.44 0.35 5.58 12.0 16 2016 8.82 13.3 9.48 0.35 5.61 12.1 17 2016 8.90 13.0 10.3 0.44 6.83 14.0 18 2016 9.15 23.9 17.3 0.60 13.4 24.4 19 2016 9.20 27.9 20.0 0.67 16.4 29.12 20 2016 9.25 30.9 21.3 0.70 17.8 31.5 21 2016 9.30 33.6 23.0 0.74 19.8 34.7 22 2016 9.45 43.5 26.4 0.78 23.3 40.7 23 2016 9.45 42.4 27.6 0.81 24.8 43.4 24 2016 9.75 69.8 36.8 1.08 38.2 70.2 25 2016 9.85 85.8 40.0 1.17 43.3 82.4 26 2016 9.95 112 45.4 1.33 52.4 108

則：y=0.000 3x3-0.009x2+1.664 6x+2.961 6

5 單值化關(guān)系線檢驗(yàn)及誤差分析

根據(jù)《水文巡測(cè)規(guī)范》（SL195—2015）（以下簡(jiǎn)稱《巡測(cè)規(guī)范》）4.7.1“關(guān)系線定線的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)應(yīng)符合下列規(guī)定：a）……進(jìn)行符號(hào)檢驗(yàn)；b）……進(jìn)行適線檢驗(yàn)；c）……進(jìn)行偏離數(shù)值檢驗(yàn)。”規(guī)定和4.2.4“符合下列條件之一者，流量可實(shí)行巡測(cè)；……或者經(jīng)過(guò)單值化處理后水位流量關(guān)系線（或推流關(guān)系線）呈單一線，流量定線達(dá)到本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許誤差……”的規(guī)定，需對(duì)關(guān)系線進(jìn)行三種檢驗(yàn)及誤差分析?！堆矞y(cè)規(guī)范》4.5.2 規(guī)定：“水位流量關(guān)系用單值化方法處理后分布呈帶狀，系統(tǒng)誤差的絕對(duì)值三類精度的水文站不大于3%，且單值化處理的關(guān)系點(diǎn)據(jù)與單值化關(guān)系線間的定線誤差不大于17%（高水期）的允許誤差，可定單值化關(guān)系線”。

表2 2004-2016年萬(wàn)年飽站高水期Q—A關(guān)系線檢驗(yàn)及系統(tǒng)誤差統(tǒng)計(jì)表

表2 2004-2016年萬(wàn)年飽站高水期Q—A關(guān)系線檢驗(yàn)及系統(tǒng)誤差統(tǒng)計(jì)表

符號(hào)檢驗(yàn) 合格 適線檢驗(yàn) 合格 偏離數(shù)值檢驗(yàn) 合格 隨機(jī)不確定度 合格正號(hào)個(gè)數(shù)K 12.5 變號(hào)次數(shù)K 11 自由度K 25 計(jì)算 16.4%統(tǒng)計(jì)量u 0.000 統(tǒng)計(jì)量u 0.400 統(tǒng)計(jì)量T 0.172 允許 17.0%a 0.25 a 0.1 a 0.1 系統(tǒng)誤差 合格u1-a/2 1.15 u1-a 1.28 T1-a/2 1.7 計(jì)算 0.27%總個(gè)數(shù)n 26 允許 3.0%

圖1 萬(wàn)年飽站2004-2016年高水期Q—A關(guān)系線

圖2 萬(wàn)年飽站2004-2016年高水期Z—Qci 關(guān)系線圖

6 水位—單值流量關(guān)系線

7 結(jié)論與討論

（2）本法流量變化主要決定于過(guò)水?dāng)嗝?，精確地實(shí)測(cè)斷面非常重要。洪水過(guò)后要及時(shí)測(cè)量行洪斷面，以便提供分析斷面變化的依據(jù)。

（3）此次單值化試驗(yàn)分析成果，可以大大降低測(cè)量勞動(dòng)強(qiáng)度，把偏遠(yuǎn)的水文測(cè)站工解放出來(lái)，按照“駐巡結(jié)合、巡測(cè)優(yōu)先、測(cè)報(bào)自動(dòng)、應(yīng)急補(bǔ)充”的現(xiàn)代水文監(jiān)測(cè)模式，將基本水文站由單站管理向多站集中管理轉(zhuǎn)變，從多人固守水文站監(jiān)測(cè)向巡測(cè)、駐測(cè)、間測(cè)、應(yīng)急監(jiān)測(cè)相結(jié)合轉(zhuǎn)變，從而可解決水文監(jiān)測(cè)任務(wù)增加、服務(wù)業(yè)務(wù)拓展和人員不足的矛盾。