洛古河站暢流期流量巡測可行性分析

曲志強，常春超，唐永美，張 召

（松遼委水文局黑龍江上游中心，黑龍江黑河164300）

洛古河站暢流期流量巡測可行性分析

曲志強，常春超，唐永美，張 召

（松遼委水文局黑龍江上游中心，黑龍江黑河164300）

以駐站觀測為主的水文觀測方式已經(jīng)無法適應當下的發(fā)展需要，單一定位觀測不能體現(xiàn)出天然的徑流情況，開展水文巡測，可以提高工作效率，擴大水文資料的收集范圍并增強水文資料完整性，提高流量測驗的利用率，文中以洛古河站為例，論證了暢流期開展巡測工作的可行性。

暢流期；巡測；洛古河站；可行性分析

目前，黑龍江洛古河水文站已經(jīng)積累實測水文資料30年，該站河槽以卵石為主，測驗斷面相對穩(wěn)定，水位流量關系呈單一曲線，歷年來水位流量關系線較為穩(wěn)定，為洛古河水文站開展暢流期流量巡測分析提供了可行條件。

1 測站基本概況及屬性

1.1 測站位置及特性

洛古河水文站是黑龍江干流上游入口石勒喀河與額爾古納河匯合后的控制站，測驗河段順直，長約2 000 m，上游700 m處為洛古河下江島。集水面積36.8×104km3，至河口距離2 811 km。該站所處地域?qū)俸疁貛Т箨懶约撅L氣候，春季干旱，夏季多雨，秋季溫差大，冬季嚴寒，年平均氣溫為-5℃左右，年平均降水一般在430 mm左右，降水多集中在6—9月，占全年降水量70%左右。

1.2 設站任務

洛古河站設立于1987年6月，該站主要任務是完成黑龍江干流水位、流量、泥沙、水溫、降水、蒸發(fā)、氣溫、冰情、水質(zhì)等項目，收集中俄界河黑龍江干流源頭水文資料，為黑龍江下游的防凌、防洪、水資源規(guī)劃等提供第一手資料。

1.3 斷面控制情況

洛古河站基本水尺斷面與測流斷面為同一斷面，流向與斷面垂直，基本水尺斷面河槽呈W形，平水時河寬450 m，河床為卵石組成，斷面沖淤變化小，水位流量關系為單一曲線。水面比降為0.04%～0.02%。本站測驗斷面附近沒有任何水利工程設施，屬天然河道。

1.4 歷年測驗方法

洛古河站暢流期采用流速儀法，精測法布設13條垂線，測點數(shù)65；常測法布設13條垂線，測點數(shù)39；年測次在15～20次，單次測流歷時約200 min。

2 巡測條件與可行性分析

2.1 資料系列選取

該次分析取樣選用1987—2003年水位流量實測資料，資料系列長度滿足SL195-2015《水文巡測規(guī)范》的要求。

1987—2003年暢流期累計收集暢流期實測流量資料352次，主要以流速儀法為主。歷年實測流量水位變幅為8.26 m，基本上控制了歷年水位變幅的80%。按GB50179-2015《河流流量測驗規(guī)范》中流量測驗的水位級劃分，以頻率分析計算作為基本依據(jù)。分析1987年至2003年實測資料，得到高中低水分劃為：95.20 m以上為高水，95.20～92.60 m為中水，92.60～90.34 m為低水，90.34 m以下為枯水。

2.2 歷年大斷面資料分析

洛古河站河床為卵石組成，斷面沖淤變化較小，從建站以來歷年實測大斷面成果中，選擇了1987，1991，1996，1998，2000，2003年實測大斷面成果，點繪于同張圖上進行比較，可以看出，測驗斷面基本穩(wěn)定，只是在起點距120～210 m處略有淤積，在起點距230～350 m處略有沖刷，但從歷年測驗成果上看，斷面面積基本未發(fā)生變化，歷年水位面積關系點據(jù)可定一穩(wěn)定的單一曲線。

2.3 歷年水位流量綜合關系曲線分析檢驗

根據(jù)洛古河站歷年實測水位流量關系點據(jù)可看出歷年水位流量點據(jù)密集，分布呈帶狀，無明顯偏離。過點群中心定出一條綜合水位流量關系線。為保證所定綜合水位流量關系線的正確性，按國際標準ISO1100/2的要求進行了符號檢驗、適線檢驗、偏離數(shù)值檢驗，系統(tǒng)誤差的絕對值為0.35%，而且實測點據(jù)與關系線間的定線誤差即隨機不確定度為6.80%，未超出規(guī)定允許值，符合國際標準ISO1100/2的要求。

2.4 歷年水位流量關系與綜合水位流量關系曲線分析檢驗

對1987—2003年歷年水位流量關系曲線進行分析檢驗，通過3種檢驗和隨機不確定度的分析，除1990，1997年的隨機不確定度外其它都符合檢驗要求。1990年和1997年暢流期實測流量數(shù)據(jù)中低水部分有兩個突點，導致與綜合線隨機不確度稍微偏大。洛古河水文站實測流量點距隨機不確定度見表1。

表1 洛古河站實測流量點據(jù)隨機不確定度表

對1989—2003年關系線與綜合線進行偏離誤差分析，各年線偏離綜合線誤差值滿足流量間測關系曲線偏離允許誤差指標規(guī)定允許誤差，見表2，3。

表2 各當年線與綜合線相對誤差表 %

表3 流量巡測關系曲線偏離允許誤差指標 %

2.5 各時段徑流總量誤差

對各種時段總量誤差分析，誤差符合允許誤差的規(guī)定。從各種時段總量誤差看，年徑流總量、汛期總量、一次洪水總量的各年誤差除1997， 1999，2003年外，均符合表4.3.3誤差指標。1997，1999，2003年暢流期測驗時段內(nèi)水位變幅較小，實測流量數(shù)據(jù)有限，使其水位流量關系要進行高低水延長，增大了與綜合水位流量關系的誤差，導致其年徑流總量、汛期徑流總量、一次洪水總量受到影響。

3 結語

1）洛古河站歷年水位流量關系線可定一條穩(wěn)定的綜合水位流量關系線。

2）滿足單值化關系點據(jù)對當年和歷年綜合單值化關系線的定線誤差。

3）除受到暢流期測驗時段內(nèi)水位變幅小的年份，85%的年份滿足各種時段總量的誤差。

4）經(jīng)過以上各項分析，洛古河站已有了30年實測資料，實測流量的水位變幅已控制了歷年水位變幅的80%以上，而且各年的水位流量關系曲線與歷年綜合曲線間的最大偏離不超過巡測規(guī)范規(guī)定的允許誤差，這一點符合規(guī)范規(guī)定，可實行巡測。

5）根據(jù)以上分析，洛古河水文站可實行暢流期流量巡測，停測2年測1年，停測年份用歷年綜合水位過程線推流。

6）停測期間如發(fā)生特大洪水或測站控制條件明顯變化，應恢復正常測驗。

P332 < class="emphasis_bold"> ［文獻標識碼］B

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1002—0624（2017）09—0041—02

2017-02-14