桂 笑，胡 婷，江 鵬

（江西省景德鎮(zhèn)市水文局，江西 景德鎮(zhèn) 333000）

實(shí)行水文巡測(cè)，全面整合水文資源，基層水文站人員閑置時(shí)間得到合理利用，生產(chǎn)積極性顯著提高，生活設(shè)施深入改善，生產(chǎn)工作井然有序，職工隊(duì)伍業(yè)務(wù)水平和業(yè)務(wù)技能不斷提高，將有力地推進(jìn)水文事業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程，是水文事業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)改革與創(chuàng)新。通過(guò)對(duì)水文站測(cè)站特性及巡測(cè)分析，探索水文測(cè)驗(yàn)方式方法，有利于解放勞動(dòng)生產(chǎn)力，提升水文監(jiān)測(cè)能力，提高水文測(cè)驗(yàn)質(zhì)量，水位流量關(guān)系單值化是常見(jiàn)復(fù)雜的水位流量關(guān)系處理的一種方式，主要的方法有水位后移法、校正因素法、落差指數(shù)及定落差法等?；⑸剿恼局懈咚涣髁筷P(guān)系受洪水漲落影響呈逆時(shí)針繩套關(guān)系，為了獲取有效的整編資料，一直采用固守?cái)嗝?，年?fù)一年的進(jìn)行施測(cè)，任務(wù)重，困難大，為了減少測(cè)驗(yàn)任務(wù)，提高工作效率，減輕測(cè)驗(yàn)困難，對(duì)虎山站水位流量關(guān)系進(jìn)行單值化分析十分必要。

1 基本情況

1.1 流域概況

饒河位于江西省東北部，為江西五大河流之一。樂(lè)安河與昌江在鄱陽(yáng)縣姚公渡匯合后稱之為饒河。它發(fā)源于皖贛交界婺源縣五龍山，位于東經(jīng)111°03′，北緯29°34′。樂(lè)安河為饒河分段河流，流域面積8 820km2（含浙江省境內(nèi)面積262km2），河長(zhǎng)280km；饒河流域形狀呈鴨梨形，地形東北高而西南低。

1.2 虎山水文站概況

虎山水文站建于1952年4月。東經(jīng)117°16′，北緯28°55′，位于江西省樂(lè)平市鷺鷥鄉(xiāng)石里村。集水面積6 374km2。測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目包括降雨、水位、流量、蒸發(fā)、懸移質(zhì)含沙量，屬一類精度水文站，資料系列自1953年至今，下轄塔前、南京店、橫路、禮林、灣頭、大坑等6個(gè)雨量站。

測(cè)驗(yàn)河段順直，長(zhǎng)約300m，上游約200m處有一大彎道，下游1 500m處有急灘，下游700m處有一深潭，深潭上游有一石嘴伸入河心，附近有一沙洲，對(duì)本站低水起控制作用。左岸有一大沙洲，且逐年增高并向下延伸，水位低于23.50m時(shí)有回流，靠岸邊有死水區(qū)，當(dāng)水位大于27.00m時(shí)，左岸漫灘寬度為270m，流速儀測(cè)流斷面（纜道測(cè)流斷面）在基本水尺斷面上游60m處。斷面右岸為巖石，左岸為沙石，河床基本穩(wěn)定。水面寬變幅300m。水流方向自南向北。

洪水來(lái)源為上游降水；一次洪水過(guò)程2～3d，洪峰持續(xù)時(shí)間2～3h，具有暴漲暴落山區(qū)河流特性；洪水一般為單峰型，間斷性暴雨時(shí)也會(huì)出現(xiàn)復(fù)式或連續(xù)多個(gè)復(fù)式峰型；水位流量關(guān)系低水為臨時(shí)曲線，中高水主要受洪水漲落影響，表現(xiàn)為逆時(shí)針繩套關(guān)系。目前整編方法采用臨時(shí)曲線和連時(shí)序法。

2 單值化分析

2.1 分析資料選用

根據(jù)《水文巡測(cè)規(guī)范SL-195-2015》[1]第4.2.6條規(guī)定，應(yīng)選用近5年資料進(jìn)行分析，為了提高資料系列代表性，故本次分析采用2011年、2014～2018年6年實(shí)測(cè)資料，該資料可靠，精度高，實(shí)測(cè)最高水位31.18m，最低水位18.41m，占?xì)v年水位變幅（12.77m）的100%，各年測(cè)驗(yàn)及整編情況見(jiàn)表1。

2.2 分析方法

虎山水文站受洪水漲落影響，水位流量關(guān)系曲線呈逆時(shí)針繩套曲線，本次分析采用抵償河長(zhǎng)法中的本站水位后移法進(jìn)行單值化分析。即用本站實(shí)測(cè)流量與本站測(cè)流平均時(shí)間后移一個(gè)時(shí)段的水位建立關(guān)系，使繩套曲線轉(zhuǎn)化為單一的水位流量關(guān)系曲線。后移時(shí)間T為洪水波在抵償河長(zhǎng)L的傳播時(shí)間Γ的1/2，即T=Γ/2[2]。

2.3 后移時(shí)間確定

（1）后移時(shí)間初值。在歷年水位流量關(guān)系圖中，選取幾個(gè)具有代表性，漲落率較大的測(cè)點(diǎn)，量出各測(cè)點(diǎn)距離穩(wěn)定的水位流量關(guān)系曲線的水位差值，除以相應(yīng)的漲落率得到水位后移時(shí)間，初步確定后移時(shí)間為20～30min。

（2）后移時(shí)間確定。分別選取20、25、30min三個(gè)后移時(shí)間，點(diǎn)繪各次繩套曲線，對(duì)復(fù)式繩套分開(kāi)處理，共33個(gè)繩套，分別用20、25、30min作為后移時(shí)間，以測(cè)量平均時(shí)間后移后的水位與實(shí)測(cè)流量建立關(guān)系，點(diǎn)繪水位流量關(guān)系曲線及定線，進(jìn)行曲線檢驗(yàn)三檢，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差及系統(tǒng)誤差計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，分別統(tǒng)計(jì)各后移時(shí)段誤差指標(biāo)見(jiàn)表3。從表3中可以看出后移30min單值化曲線定線誤差，符合《水文巡測(cè)規(guī)范SL-195-2015》4.5.2條規(guī)定，說(shuō)明虎山站水位后移30min，可以采用單值化關(guān)系線。

3 定線推流

3.1 整編定線

將各年實(shí)測(cè)流量成果表中相應(yīng)水位后移30min，重新整編定線，定線情況見(jiàn)表4。從表4中可以看出單值化后臨時(shí)曲線條數(shù)與原整編條數(shù)基本一致，推流時(shí)段數(shù)銳減，水位后移30min后虎山水位流量關(guān)系標(biāo)準(zhǔn)差均小于《水文資料整編規(guī)范》（SL 247—2012）[3]中關(guān)于曲線定線要求。

3.2 不同時(shí)段徑流總量誤差計(jì)算

（1）年、汛期、低枯期徑流總量。分別計(jì)算年、汛期、低枯期后移前后徑流總量，并進(jìn)行誤差分析，低枯期徑流總量為水位小于20.50m時(shí)徑流量，汛期徑流總量采用年總量減去低枯期總量計(jì)算而得，結(jié)果見(jiàn)表5。表5中結(jié)果均符合《水文巡測(cè)規(guī)范SL-195-2015》4.5.3、4.5.5條規(guī)定。

（2）一次洪水徑流總量。挑選各年所有原整編繩套曲線推流時(shí)間作為次洪總量計(jì)算時(shí)間，共35次洪水過(guò)程，分別計(jì)算后移前后一次洪水徑流總量，并進(jìn)行誤差分析，結(jié)果見(jiàn)表6。表6中結(jié)果均滿足《水文巡測(cè)規(guī)范SL-195-2015》4.5.3條規(guī)定。

表1 虎山水文站歷年流量測(cè)驗(yàn)及整編情況統(tǒng)計(jì)表

表2 虎山水文站歷年各后移水位流量關(guān)系曲線定線指標(biāo)成果表

表3 各后移時(shí)間水位流量關(guān)系誤差統(tǒng)計(jì)表

表4 虎山水文站單值化定線情況

表5 不同時(shí)段徑流總量誤差統(tǒng)計(jì)表

表6 一次洪水徑流總量誤差統(tǒng)計(jì)表

4 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)上述分析結(jié)果，虎山水文站水位流量關(guān)系可采用水位后移法進(jìn)行單值化處理，原測(cè)驗(yàn)方案中中高水按過(guò)程布置測(cè)次，可改成水位級(jí)布置測(cè)次。根據(jù)此方法將所用6年資料進(jìn)行精簡(jiǎn)測(cè)次分析，詳見(jiàn)表7。

從表7中可以看出，各年均能大幅度降低洪水流量測(cè)驗(yàn)次數(shù)，最高占總洪水次數(shù)66.1%，最低占總洪水次數(shù)48.4%，平均減少總洪水次數(shù)的56.1%，大大減少了虎山水文站流量測(cè)驗(yàn)任務(wù)，同時(shí)降低了夜間測(cè)流的概率，極大增強(qiáng)了虎山站流量測(cè)驗(yàn)安全系數(shù)。為更好的開(kāi)展測(cè)區(qū)的其他測(cè)驗(yàn)任務(wù)節(jié)省了人力物力，體現(xiàn)了用最少的流量測(cè)次獲取最有效的水文資料的現(xiàn)代水文監(jiān)測(cè)思路，在將來(lái)的工作中應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)水文站測(cè)站特性分析，優(yōu)化測(cè)驗(yàn)方案，為水文現(xiàn)代化發(fā)展提供助力。

表7 洪水流量測(cè)驗(yàn)精簡(jiǎn)次數(shù)分析