水文化驗(yàn)中測驗(yàn)方法與資料整編

熱孜萬古力·托合提

(塔里木河流域喀什管理局，新疆莎車844700)

水文化驗(yàn)中測驗(yàn)方法與資料整編

熱孜萬古力·托合提

(塔里木河流域喀什管理局，新疆莎車844700)

水文地質(zhì)研究是地區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)不可缺少的內(nèi)容，其借助水文地質(zhì)勘察掌握地區(qū)的水運(yùn)動(dòng)情況，對地面工程改造與與建設(shè)活動(dòng)提供可靠的意見?；?yàn)是水文項(xiàng)目工作中的主要環(huán)節(jié)，研究人員要嚴(yán)格控制水文化驗(yàn)流程的操作步驟，對相關(guān)資料進(jìn)行合理地整編與處理。文章分析水文化驗(yàn)中常用測試方法及其資料整編方式，目的是為水文工作機(jī)制建設(shè)提供可靠的信息版本。

水文特征;水文化驗(yàn);測試方法;資料整編;新疆

1 新疆水文特征

新疆河流數(shù)量多，大部分是中小河流。據(jù)統(tǒng)計(jì)，共有河流570條。能匯成大河者只有伊犁河、額爾齊斯河。塔里木河及主要支流雖能匯成大河，但沿程流量逐漸減少。由此可看出新疆的干旱程度。新疆的湖泊也具有干旱環(huán)境特色，特點(diǎn)是:大多是河流的終點(diǎn)湖，面積變化大，有的位置常變，如羅布泊、瑪納斯湖［1］。最近半世紀(jì)因上游大量引水灌溉，補(bǔ)給逐年減少，湖面縮小以至干涸，羅布泊和瑪納斯湖均已干涸，艾丁湖近于干涸。

2 水文化驗(yàn)中測試方法與步驟

2.1 水文測試作用

近年來新疆地區(qū)加快了基礎(chǔ)工程改造進(jìn)程，各類水利、建筑等項(xiàng)目數(shù)量不斷增加，為推動(dòng)新疆地區(qū)可持續(xù)發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。與此同時(shí)，新疆地區(qū)水文地質(zhì)異常變動(dòng)也影響了區(qū)域的建設(shè)發(fā)，尤其是地表河流與地下水運(yùn)動(dòng)之間的沖突性，往往破壞了地質(zhì)層的完整性。借助水文測試工作可以掌握水運(yùn)動(dòng)的具體情況，為水資源調(diào)度提供明確指導(dǎo)，全面提升了新疆地區(qū)的用水效率。

2.2 水文測試內(nèi)容

2.2.1 水文調(diào)查

水文調(diào)查是水文科學(xué)的野外勘測和考察部分，旨在對水體形態(tài)、數(shù)量和集水面積內(nèi)的自然地理?xiàng)l件等作出科學(xué)的分析。就新疆地區(qū)情況來說，水文調(diào)查內(nèi)容主要針對暴雨、洪水、枯水等方面開展，詳細(xì)掌握地區(qū)水資源變化的情況，研究出新疆水文區(qū)域的整體規(guī)律，加快了水資源調(diào)配體系的高效率運(yùn)行。水文調(diào)查也是下一步測驗(yàn)操作的主要依據(jù)，為相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目提供了有價(jià)值的數(shù)據(jù)資料。

2.2.2 水文實(shí)驗(yàn)

旨在通過野外和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，揭示水文循環(huán)過程各環(huán)節(jié)中水的運(yùn)動(dòng)、變化的某些規(guī)律，如水向土中下滲的規(guī)律，土壤水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、徑流形成規(guī)律、土壤和水面蒸發(fā)的規(guī)律等。測試是水文地質(zhì)研究的重要內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)是對前期勘測所得數(shù)據(jù)的進(jìn)一步驗(yàn)證，把從實(shí)踐中得到的資料進(jìn)一步整編處理，通過實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證水文數(shù)據(jù)的可靠性，這是確保水文運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵一步。

2.3 水文測試步驟

2.3.1 站網(wǎng)布設(shè)

水文測試需布置相對應(yīng)的站點(diǎn)，按照站點(diǎn)位置進(jìn)行合理的規(guī)劃，這樣才能確保水文勘測結(jié)果的有效性［2］。一般情況下，站網(wǎng)布置需采用多種測點(diǎn)布置形式，根據(jù)勘測儀器精度選定合適的布置角度，比如，“三角定位網(wǎng)”是水文勘測比較實(shí)用的方法，如圖1，將勘測儀器設(shè)定在A出，從中心點(diǎn)擴(kuò)散至B、C、D等3處進(jìn)行勘測，進(jìn)而保證了水文勘測的全面性。

圖1 三角定位勘測圖

2.3.2 測驗(yàn)方法

設(shè)定勘測網(wǎng)布局模式之后，要根據(jù)水文勘測重點(diǎn)選擇方法，為現(xiàn)場勘測工作提供科學(xué)的指導(dǎo)。通常，水文化驗(yàn)中測驗(yàn)方法具有多變性、靈活性等特點(diǎn)，研究人員可結(jié)合實(shí)際勘測內(nèi)容進(jìn)行選擇，比如，水位、流量、泥沙等均是水文測驗(yàn)的常見內(nèi)容，應(yīng)結(jié)合實(shí)地情況進(jìn)行選取。

2.3.3 資料整編

根據(jù)上述步驟處理所得的數(shù)據(jù)，對有價(jià)值資料實(shí)施整編與存檔，為后期數(shù)據(jù)分析工作提供可靠的信息。資料整編是水文化驗(yàn)中的總結(jié)步驟，其不僅要根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，還需適當(dāng)?shù)匦薷幕蛉谌胄聝?nèi)容，使測驗(yàn)數(shù)據(jù)變得更加全面。

3 常見水文標(biāo)準(zhǔn)測驗(yàn)與資料整編

結(jié)合上述水文測驗(yàn)操作步驟，可對水運(yùn)動(dòng)常見標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行測試方案，從而維持水運(yùn)動(dòng)的規(guī)律性與穩(wěn)定性。本次結(jié)合水位、流量、泥沙等標(biāo)準(zhǔn)，對資料整編提出相關(guān)意見。

3.1 水位

水體表面在某一地點(diǎn)某一時(shí)刻高于某個(gè)特定基準(zhǔn)面的高程稱為水位，通常用觀測水位推算流量，水位觀測次數(shù)以能控制水位變化為準(zhǔn)。水位測試應(yīng)采用多次計(jì)算方法，一般需測驗(yàn)3～5次為最佳，求取幾組數(shù)據(jù)的平均值，以更加精準(zhǔn)地確定水位系數(shù)。整編資料中，盡可能把水位精確到±3 cm，為后期科研計(jì)算給予準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)指導(dǎo)。

3.2 流量

單位時(shí)間內(nèi)通過過水?dāng)嗝媪黧w的體積，是反映水體水量變化的基本資料。水流量測驗(yàn)可根據(jù)河流所處位置干洗，選擇流速面積法、量水建筑物法、稀釋法等多種方式，以收集到更多可利用的資料信息。

1)流速面積法:分別測量流速和斷面面積，其乘積的總和即為流量值。常用流速儀測速，用測深桿、測深錘(鉛魚)或回聲測深儀測量各垂線水深，以計(jì)算斷面面積的流速儀法。此外還有動(dòng)船法、比降法、超聲波法及電磁法等。

2)量水建筑物法:跨河建筑物的流量同上游水頭、上下游水位差存在著函數(shù)關(guān)系，在斷面上設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)形式的量水堰(如薄壁堰、寬頂堰、三角形剖面堰)及量水槽，利用實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場率定的水力學(xué)公式推算流量。

3)稀釋法:在河段上游投入示蹤劑，經(jīng)過一定距離后，可以得到稀釋和混勻，但總量不變。按稀釋倍數(shù)同流量成比例的原理，進(jìn)一步計(jì)算出流量，需注重示蹤劑的用量及距離，再對原始數(shù)據(jù)執(zhí)行運(yùn)算。

3.3 泥沙

泥沙測驗(yàn)包括懸移質(zhì)、推移質(zhì)的數(shù)量及顆粒級配、河床質(zhì)的顆粒級配的測定。常用各種采樣器采取樣品進(jìn)行室內(nèi)測定，近年也有用同位素測沙儀在水流中直接測定懸移質(zhì)的方法。以樣品采集法測試為了，研究人員先隨機(jī)抽取部分泥沙樣本，必須隨機(jī)抽取，將泥沙樣本放入化學(xué)實(shí)驗(yàn)器材內(nèi)，根據(jù)測驗(yàn)結(jié)果估算出某水域的泥沙情況。

4 結(jié)論

水文研究是新疆地區(qū)水資源調(diào)配的主要依據(jù)，根據(jù)水文運(yùn)動(dòng)規(guī)律及水調(diào)配量擬定資源控制方案，全面提升了區(qū)域用水的綜合效率。水文化驗(yàn)是水文地質(zhì)工程的常用方法，其借助各種指標(biāo)測試反映出地區(qū)水調(diào)度狀況，通過資料整編以收集可利用的水文信息。本次水文化驗(yàn)操作中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)了新疆河流及地下水運(yùn)動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)隱患，為水文地質(zhì)災(zāi)害防治提供了指導(dǎo)意見。

［1］孫凱，付敬東.淺談水文資料整編中的合理性分析［J］.吉林農(nóng)業(yè)，2012(04):241.

［2］孫立君，張東明.關(guān)于如何提高水文資料整編精度的思考［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012(02):255.

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1007-7596(2014)06-0073-02

2013-11-28

熱孜萬古力·托合提(1971-)，女，維吾爾族，新疆莎車人，工程師。