(江蘇省水文水資源勘測局徐州分局,江蘇徐州 221006)
中運(yùn)河北起山東臺(tái)兒莊、南至江蘇淮安市,全長196km,經(jīng)邳州市灘上(趙墩鎮(zhèn))、泇口(邳城鎮(zhèn))、運(yùn)河鎮(zhèn)至新沂市窯灣鎮(zhèn)附近注入駱馬湖,境內(nèi)長56.1km。沿岸有陶溝河、西泇河、不牢河、分洪道、城河、官湖河、六保河、房亭河等支流。中運(yùn)河河底高程16m~20m,比降為1/10000。運(yùn)河水文站位于江蘇省邳州市運(yùn)河鎮(zhèn)前索家村,是淮河流域運(yùn)河水系大運(yùn)河上的國家重要水情控制站,該站以上集水面積為6524km2。主要測報(bào)項(xiàng)目有:水位、流量、降水、蒸發(fā)、比降、泥沙、水質(zhì)等。該站歷史上實(shí)測最高水位26.42m,實(shí)測最大流量3790m3/s,皆發(fā)生在1974年8月。
本次流量測驗(yàn)數(shù)據(jù)全部來源于運(yùn)河水文站纜道測流以及ADCP測流,水位數(shù)據(jù)來源于運(yùn)河站上游灘上集水位站、本站基本水尺斷面水位。分析主要使用上下游落差在0.40m以上的流量測次進(jìn)行分析。2020年運(yùn)河站符合分析條件的流量測次共30次,所分析資料的水位處于23.38m~24.56m,流量處于1010m3/s~2530m3/s。具體分析資料見表1。
表1 2020年運(yùn)河水文站落差指數(shù)法分析表格
主要是收集有較大流量時(shí)河段的落差,根據(jù)實(shí)測流量,通過計(jì)算機(jī)模擬定線,建立基本水尺斷面水位Z與校正流量因素q(Q/ΔZβ)的相關(guān)關(guān)系,并根據(jù)相關(guān)關(guān)系的好壞確定落差指數(shù)β,再由公式推求的校正流量因素q乘以ΔZβ,從而得到落差指數(shù)法推求的理論流量Q推,將實(shí)測流量推出的q(Q/ΔZβ)與線上算得的q'進(jìn)行對比,得到相對誤差的均值、實(shí)測點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)差Se以及置信水平為95%的隨機(jī)不確定度Xq'這三個(gè)指標(biāo)是否符合規(guī)范要求,通過符號(hào)檢驗(yàn)、適線檢驗(yàn)、偏離數(shù)值檢驗(yàn)3種方式檢驗(yàn)關(guān)系曲線,判斷落差指數(shù)法定線推流的精度是否符合規(guī)范要求。
2020年共搜集落差點(diǎn)據(jù)30個(gè),發(fā)現(xiàn)測次編號(hào)為292的測點(diǎn)與線上測點(diǎn)分布總體趨勢相比,明顯呈現(xiàn)落差偏小、流量偏大的現(xiàn)象,初步推測是流速脈動(dòng)或瞬時(shí)水位缺乏代表性等原因?qū)е聹y驗(yàn)誤差[1],故不參與本次定線誤差統(tǒng)計(jì)。測次編號(hào)為298、357、359三個(gè)測點(diǎn)因與線上測點(diǎn)分布總體趨勢相比,明顯呈現(xiàn)流量偏小的現(xiàn)象,初步推測是流速脈動(dòng)等導(dǎo)致測驗(yàn)誤差[1],故不參與本次定線誤差統(tǒng)計(jì)。
推流方法:根據(jù)計(jì)算機(jī)模擬公式,具體見圖1,由基本水尺斷面水位先推求校正流量因素q,由灘上集站和運(yùn)河站的實(shí)時(shí)水位求得河道上下游落差ΔZ,在符合ΔZ≥0.4m時(shí),使用公式Q=q×ΔZβ推求流量。后續(xù)需要進(jìn)一步完善的工作:在符合ΔZ≥0.4m的水情時(shí),需要繼續(xù)搜集基本水尺斷面Z為23.50m、23.90m、24.30m左右的落差指數(shù)法定線點(diǎn)據(jù)進(jìn)一步完善關(guān)系曲線。
圖1 運(yùn)河水文站落差指數(shù)法分析(Z-23)~q相關(guān)圖
灘上集站與運(yùn)河站水位可以由遙測水位計(jì)方便獲取。根據(jù)本次定線成果,在符合ΔZ≥0.4m的水情時(shí)即可推流,流量獲取方式具有速度快、精度高、可靠性強(qiáng)、節(jié)省人力物力等明顯優(yōu)點(diǎn),可以為平原河道高洪流量測驗(yàn)工作提供有益借鑒。