深圳新洲河受工程影響下水文測(cè)驗(yàn)方案初探

鄒 舟，朱喜華，彭艷華，王志琴

（1.長(zhǎng)江中游水文水資源勘測(cè)局，武漢 430012；2.長(zhǎng)江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，武漢 430212）

1 概 況

深圳新洲河自梅林水庫(kù)溢洪道出口開始，由北向南穿過(guò)市區(qū)，最后匯入深圳灣海域。河道全長(zhǎng)7 850m，其中明渠3 000m余，另外4 000m是隱藏在地底下的箱涵，流域面積約20km2。

新洲河水文站為新洲河入?yún)R深圳河口的干流中游控制站，測(cè)驗(yàn)河段順直，其斷面上游約300m和下游約700m處分別有1座主要受人工控制的滾水閘壩。中低水水面寬約10m，河道為梯形明渠硬化河床，河道底坡變化平緩。水流自北向南，常年為順流。

新洲河斷面穩(wěn)定，河槽硬化，兩岸邊坡植有草皮，水位流量關(guān)系主要為河槽控制。該水文站為不受潮汐影響的天然河道站，水位過(guò)程的最大特點(diǎn)是暴漲暴落。2010年，斷面上下游分別建滾水閘壩各1座，水位流量關(guān)系主要受洪水漲落和上下游滾水閘壩開、關(guān)的雙重影響，點(diǎn)據(jù)較散亂，主要呈臨時(shí)曲線、繩套。為此，必須制定新的測(cè)驗(yàn)技術(shù)方案。

目前，新洲河定期連續(xù)水文測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目有：水位、流速、流量、懸沙、懸顆、床沙、水溫、雨量。

2 流量測(cè)驗(yàn)技術(shù)方案

（1）大斷面（水道斷面）測(cè)量：一般每月初實(shí)測(cè)水道斷面1次，采用鋼尺丈量或交匯法確定起點(diǎn)距，水深采用濕繩長(zhǎng)法或懸桿施測(cè)。其它測(cè)次水上部分借用實(shí)測(cè)斷面成果、水下部分均為實(shí)測(cè)。

（2）流量測(cè)驗(yàn)測(cè)次布置以能滿足水位流量關(guān)系曲線定線、推求日平均流量為原則。采用臨時(shí)曲線或連實(shí)測(cè)流量過(guò)程線法整編的，測(cè)次分布要求控制流量變化轉(zhuǎn)折點(diǎn)。全年為單一線，兩測(cè)點(diǎn)間距及高低水外延均不得超過(guò)20%。

（3）一般情況下采用懸桿流速儀法施測(cè)流速，特殊情況下采用浮標(biāo)法施測(cè)。新洲河是雨洪河流，平時(shí)流量以生活污水為主，暴雨則水勢(shì)大、漲落急劇，尤其是翻板閘啟動(dòng)時(shí)。因此平時(shí)水淺、流速慢，采用測(cè)深桿常規(guī)流速儀法測(cè)流，暴雨期漂浮物過(guò)多，流速儀無(wú)法正常工作或水深流速較大時(shí)，采用斯德克電波流速儀StallkerⅡSVR測(cè)流。

流速儀法測(cè)速垂線數(shù)一般不少于5條，當(dāng)河寬小于50m時(shí)不少于3條；垂線測(cè)點(diǎn)分布當(dāng)水深＞5.0m時(shí)按3點(diǎn)法施測(cè)，水深≤5.0m時(shí)按2點(diǎn)法施測(cè)。測(cè)點(diǎn)測(cè)速歷時(shí)一般60～100s，特殊水情適當(dāng)減少測(cè)速歷時(shí)。

斯德克電波流速儀StallkerⅡSVR施測(cè)按流速儀法測(cè)流的垂線布置。

（4）當(dāng)發(fā)生稀遇水情采用水力學(xué)法計(jì)算斷面流量。河道糙率根據(jù)相近時(shí)間的流速儀法實(shí)測(cè)流量成果按謝才公式計(jì)算，或者根據(jù)河流情況查閱有關(guān)規(guī)范確定。

3 測(cè)洪實(shí)施方案

深圳河水系的水雨特性表明，徑流站枯季主要來(lái)水為城市工商業(yè)廢水和生活污水，由于水位低，變幅小，流量變化不大，上游閘關(guān)閉，下游閘開啟，水從閘壩上面溢流而下；一般采用流速儀施測(cè)，其流量以歷年對(duì)比變化不大。

汛期來(lái)水主要為降雨匯流，水位暴漲暴落，流量變化大。上游閘開啟，下游閘關(guān)閉；以及下游閘開啟，上游閘關(guān)閉沖沙排污，不能使用流速儀測(cè)速，在保證安全的同時(shí)采用斯德克電波流速儀StallkerⅡSVR施測(cè)流速，計(jì)算斷面流量。

表1、表2分別是2011年、2012年5、6、7月中高水不同來(lái)水情況所施測(cè)的流量。

表1 新洲河2011年5、6、7月實(shí)測(cè)流量表

2011年上游閘壩常年關(guān)閉，下游閘壩常年開啟，水位流量關(guān)系主要為河槽控制，全年水位流量關(guān)系為單一線加臨時(shí)過(guò)渡曲線。2012年由于河流治理，河流兩岸平整，河床平滑，河道糙率也相應(yīng)發(fā)生變化，再有上、下游閘壩開啟，改變了河流自然流態(tài)和流量的時(shí)空分布，使在同級(jí)中、高水位水位下流量增大。實(shí)施新的測(cè)驗(yàn)方案，其結(jié)果見(jiàn)圖1、圖2。

表2 新洲河2012年5、6、7月實(shí)測(cè)流量表

圖1 新洲河站2011年水位～流量關(guān)系曲線圖

圖2 新洲河站2012年1－7月水位～流量關(guān)系曲線圖

4 結(jié) 語(yǔ)

本測(cè)流方案所采用的技術(shù)手段，能夠及時(shí)在枯季和暴雨時(shí)期的不同來(lái)水進(jìn)行流量施測(cè)，有效地控制流量變化轉(zhuǎn)折點(diǎn)的合理發(fā)布，為取得準(zhǔn)確有效流速、流量資料提供可靠的技術(shù)手段。