天河水文站水位流量单值化分析

天河水文站水位流量单值化分析

陆金瑞

罗城水文中心站  广西壮族自治区河池市罗城仫佬族自治县   546400

摘要：通过历年实测流量资料数据进行全面的分析比较，定出综合水位流量关系线，断面流量实现间测，减少流量监测任务。

关键词：天河水文站；单值化；分析

前言

天河水文站于1958年9月建成，位于河池市罗城县东小江河段左岸，地理位置为东经108°41′，北纬24°47′，距罗城县城30km，交通便利，流域集水面积662km2。该站监测项目有：水位、流量、降水量，是珠江流域西江水系东小江的主要控制站，属国家基本水文站，属于二类精度水文站。测验河段基本顺直，河底由卵石组成，河床基本稳定。左岸为粘土，右岸起点距90～110m之间有沙滩凸出影响。测流断面位于基本水尺断面上游22m处，形状为宽浅河道，无漫滩、决口，断面基本稳定。

2 测验情况及水位流量关系

天河水文站畅流期采用流速仪法，高水布设15条垂线，测点数15～45；常测法按水位高低布设8～13条垂线，测点数8～13；年测次在30次以上，其中根据2017年4月下达的《关于天河等站实行间测的批复》文件，启用综合线后，2017～2020年根据洪水过程和水位级合理布设校测次数，单次测流历时约20～45分钟。天河站测验断面相对比较稳定，多年来，水位流量关系均为单一线。

3 单值化分析

3.1资料分析

天河站自建站以来已积累了61年的实测资料，实测建站以来最高水位173.58m，最大流量2770m3/S，均发生在2009年7月3日；建站以来最低水位165.18m（2007年2月6日），最小流量0.603m3/S（2011年3月3日）。

本次资料系列选用2009～2015年连续7年166.00m水位以上所施测的流量与2017～2020年连续4年校测的流量和低水部分流量共250份流量。经多年实测资料分析得该站的高中低水位级为：169.5m以上为高水，167.5～169.5m为中水，166.0m(含166.0m)以下为低水。

本次重新分析天河水文站综合水位流量关系综合曲线，共采用所施测的流量共250次，其中7份采用中泓浮标法施测，243次为流速仪法施测。用于分析的实测流量相应最高水位为173.58m，是建站以来最高水位。实测流量相应最低水位为165.21m，实测最低水位165.18m。所选资料水位变幅为8.4m，控制了历年水位变幅的100%。所选资料符号规范要求。

3.2历年综合水位流量关系分析及检验

天河站历年实测水位流量关系点据点绘于图上，可看出历年水位流量点据密集，分布呈带状，无明显偏离。将250测次流量点绘在图上，可见点据呈一带状如图一所示，可过点群中心定出一条综合水位流量关系线。

图1  天河站历年综合水位流量关系线图

通过图一，查得历年水位流量关系结点。

通过检验，天河站历年综合水位流量关系曲线系统误差为0.2 %，实测点据与关系线间的定线误差即随机不确定度为5.6% 。单一线法定线指标：系统误差±2%，随机不确定度10%，天河站历年综合水位流量关系曲线系统误差、随机不确定度均在规范允许范围内。

3.2.1实测关系点据对当年和历年综合水位流量关系线定线误差

对2009～2015年、2017～2020年历年水位流量关系曲线进行分析检验，通过三种检验和随机不确定度的分析，各年线和历年综合线随机不确定度在3.0%~7.2%之间，当年与历年综合线的随机不确定度均在规范允许范围内，说明该站的水位流量关系较稳定。

3.2.2流量间测关系曲线偏离误差

天河站近年水位流量关系线都呈单一线，当年关系线与综合关系线间的最大偏离小于允许误差，可实行间测。对2009～2015年、2017～2020年关系线与综合线进行偏离误差分析，当年关系线与综合关系线间的最大偏离值满足流量间测允许偏离指标规定，具体见表1。

表1  天河站 当年关系线与综合关系线间最大偏离值统计表

4 结论

1、采用天河站2009～2015年、2017～2020年共11年的资料进行分析，将水位166.00m以下所监测到的流量与校测流量和以前确定综合水位流量关系的资料重新确定综合水位流量关系曲线，历年水位流量关系线可定一条稳定的综合水位流量关系线。

2、满足单值化关系点据对当年和历年综合单值化关系线的定线误差。

3、各年份满足各种时段总量的误差。

4、经过以上各项分析，天河站已有了61年实测资料，实测流量的水位变幅已控制了全部历年水位变幅，而且加上2017～2020年实测流量后历年水位流量关系曲线与历年综合曲线间的最大偏离不超过巡测规范（4.3.8）规定的允许误差，符合规范（2.2.5）规定，可实行间测。

5 建议

1、根据以上分析，天河站可实行流量间测，停4年测1年，停测年份用历年综合水位流量关系线推流。

2、停测期间流量以校测为主，如发生特大洪水或测站控制条件明显变化，应恢复正常测流。

3、汛期使用综合水位流量关系表报汛。

本报告依据中华人民共和国水利行业标准《水文巡测规范》SL 195-2015和《水文资料整编规范》SL247-2012 分析编制。

作者简介：陆金瑞(1986-),广西河池人,河池市水文中心助理工程师,主要从事水文勘测、水文资料分析工作。

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