采用資料整編程序確定暢流期水位～流量關(guān)系曲線分析

毛正國

( 大興安嶺水文局，黑龍江 加格達(dá)奇165000)

0 前 言

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的今天，水文資料整編工作也正在由原始的繁瑣人工整編方法逐步向計(jì)算機(jī)整編過度，目前，水文資料整編中的各種成果表已經(jīng)步入計(jì)算機(jī)整編，但暢流期水位～流量關(guān)系曲線目前還停留在手工定線方法，文章闡述的是采用資料整編程序確定暢流期水位～流量關(guān)系曲線與原始手工定線方法進(jìn)行了對比分析論證，發(fā)現(xiàn)采用程序定線方法不僅符合《規(guī)范》［1］要求，而且大大提高了推流精度。

1 流域概況

1.1 自然地理概況

塔河站位于黑龍江省塔河縣塔南鎮(zhèn)塔南街，是呼瑪河右岸一級支流塔河下游控制站，國家二類精度站，地理坐標(biāo)為E124°43＇、N52°16＇，集水面積6 581 km2，斷面以上河長185 km，至上游站河長105 km，至河口距離3.0 km，河系形狀為復(fù)式河床。流域地勢南高北低，河流總的走向由東南流向西北，上、下游河道順直，河道彎曲系數(shù)1.56，是典型的山溪性河流。塔河是呼瑪河右岸支流，由南向北流經(jīng)大興安嶺地區(qū)塔源鎮(zhèn)、林海經(jīng)營所、新林鎮(zhèn)、大烏蘇鎮(zhèn)、碧州鎮(zhèn)、翠崗鎮(zhèn)、塔爾根鄉(xiāng)、在塔河縣城東南注入呼瑪河。

塔河流域，各大小山巒向北延伸，形成南高，北低的地勢。以低山丘陵為主，山體散大，山頂渾圓，山谷坦蕩，陽坡短而陡，陰坡緩而長。流域地質(zhì)由寒凍風(fēng)化碎石、巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖等組成。流域內(nèi)最大的顯域性土壤為山地棕色針葉林土、其次有沼澤土、草甸土、山地石質(zhì)苔原土、山地灰棕壤土、凍層棕色針葉林土、谷地生草森林土。流域內(nèi)河谷密集，溝塘低地土層較厚，局部有沼澤地和低洼積水。氣候嚴(yán)寒，多年凍土較為普遍，凍土較深，山麓常見石硝裙。

塔河支流很多，較大的有大烏蘇河、干部河、西里尼西河、曼拉開河、魯額大他漠河、沙諾庫大河、奧庫沙卡河、烏魯咯馬河、海來河、庫薩卡沙河、小庫大音河、西里尼汗河等。

1.2 氣象水文特征

本區(qū)域地處寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，屬大陸性季風(fēng)氣候，特點(diǎn)是春季冷暖空氣處于對持階段，冷暖變化劇烈，夏季短暫而炎熱，秋季來臨比較急促，8月下旬常出現(xiàn)霜凍，9月上旬出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，冬季嚴(yán)寒而漫長。結(jié)冰期長達(dá)7個(gè)月之久，素有“高寒禁區(qū)”之稱。

年平均氣溫零下 2.4 ℃，最低氣溫零下46.9 ℃，最高氣溫37.9 ℃，無霜期91 d左右。

1.3 斷面情況

測驗(yàn)河段上下游較順直，長約2 000 m，測驗(yàn)斷面控制條件良好，斷面上游2 km處有一公路大橋。塔河站屬一灘一槽復(fù)式河床，主槽與灘地流向差異較小。水面寬: 中水時(shí)約100 m，高水時(shí)最大約850 m，平槽時(shí)約110 m。測流斷面布設(shè)成直線，水位98.50 m以上時(shí)有串溝;當(dāng)水位達(dá)99.00 m時(shí)，灘地開始過水，施測灘地時(shí)采用人工涉水或借用單舟進(jìn)行施測。水位達(dá)100.37 m時(shí)灘地寬約1 000 m?；舅邤嗝媾c測流斷面布設(shè)在同一斷面上，在基本水尺斷面上、下游各100 m處布設(shè)上、下比降斷面兼浮標(biāo)斷面。右岸有烏蘇門河，烏魯特河，科尼河; 左岸有干部河匯入?；? 000 m為公路大橋，橋面高程為108.08 m。

河床由河卵石組成，左岸有0.5 m黑土，黑土以下為細(xì)沙，其余是河谷盆地，生長著少量的水曲柳和榆樹。河流右岸為低山，連綿起伏，森林繁茂蔥郁。

1.4 水位～流量關(guān)系特性及推流方法

本流域?yàn)樯较院恿?，暴漲暴落，漲、落水歷時(shí)都比較短，水位流量關(guān)系為單一曲線，斷面較穩(wěn)定沖淤變化不大。

2 資料分析

2.1 采用程序定線與手工定線水位～流量關(guān)系對比圖

圖1 2011年塔河站暢流期程序定線與手工定線對比圖

2.2 程序定線與手工定線相對誤差計(jì)算對比分析

本站2011年暢流期時(shí)間為5月6日—11月7日，將該時(shí)間段內(nèi)兩種定線方法推求的逐日平均流量進(jìn)行對比分析，通過計(jì)算得出兩種定線方法推流最大相對誤差為4.2% ～5%，最小誤差為0。

2.3 手工定線與程序定線日、月、年統(tǒng)計(jì)及3 種檢驗(yàn)對比分析

將暢流期時(shí)段內(nèi)2 種定線方法推求的日月年統(tǒng)計(jì)及3 種檢驗(yàn)進(jìn)行對比分析計(jì)算，見表1。統(tǒng)計(jì)結(jié)果為年統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)相對誤差均＜1%，3 種檢驗(yàn)結(jié)果更符合《規(guī)范》要求。

表1 塔河站手工定線與程序定線日月年統(tǒng)計(jì)及3 種檢驗(yàn)對比分析

3 目前采用程序定線優(yōu)缺點(diǎn)

3.1 優(yōu)點(diǎn)

采用程序定線將大大節(jié)省人力，物力，避免了手工定線的一系列煩瑣工作，只要把正確的實(shí)測水文數(shù)據(jù)按照程序要求錄入，然后采用程序定線功能便可定出相關(guān)曲線。

3.2 缺點(diǎn)

程序定線關(guān)系表插差有反曲現(xiàn)象; 曲線沒有通過最高實(shí)測點(diǎn)子;3 種檢驗(yàn)有不合格現(xiàn)象。

4 結(jié) 論

通過兩種方法對比分析論證，對于斷面控制條件好且歷年水位～流量呈單一曲線的測站可采用程序定線，至于以上3.2 條提到的缺點(diǎn)可通過本程序定線功能里的手工微調(diào)曲線功能進(jìn)行調(diào)整，直到曲線的各項(xiàng)指標(biāo)符合《規(guī)范》要求為止。

［1］水利部水文局.SL247—1999 水文資料整編規(guī)范［S］. 北京:中國水利水電出版社，1999.