共科水文站高洪應(yīng)急測(cè)驗(yàn)測(cè)速垂線精簡分析

彭劍

摘 要：根據(jù)《河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范》（GB 50179-93）規(guī)定，利用2010～2012年共科水文站總計(jì)33份實(shí)測(cè)流量資料，對(duì)共科水文站進(jìn)行流量測(cè)驗(yàn)時(shí)測(cè)速垂線精簡試驗(yàn)分析，試圖在滿足流量測(cè)驗(yàn)成果精度條件下，通過精簡測(cè)速、測(cè)深垂線數(shù)目，分析在中高水位級(jí)測(cè)驗(yàn)河段寬深比條件下的流量測(cè)驗(yàn)的可行性，達(dá)到縮短流量測(cè)驗(yàn)歷時(shí)，減少流量測(cè)驗(yàn)工作量，減少測(cè)流危險(xiǎn)，增加安全系數(shù)，提高測(cè)驗(yàn)工作效率的目的，做到科學(xué)部署流量測(cè)驗(yàn)方案。

關(guān)鍵詞： 測(cè)速垂線 測(cè)驗(yàn) 精簡法 流量 試驗(yàn)分析

中圖分類號(hào)：P33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）02（c）-0222-02

（1）雅礱江是中國四川省西部河流。為長江上游金沙江的支流。發(fā)源于青海省巴顏喀拉山南麓，東南流入四川省西北部，在石渠縣附近進(jìn)入四川時(shí)，正式被稱為雅礱江，沿大雪山西側(cè)經(jīng)新龍、雅江等縣至云南邊界渡口市注入金沙江。長1，187公里，流域面積14.4萬平方公里。

新龍縣，位于四川省甘孜藏簇自治洲的腹心地帶，連接南北，地勢(shì)北高南低。最高點(diǎn)為北部卡瓦洛日雪山，海撥5992 m，最低點(diǎn)為南部孜拖西，海撥2760 m?？h境以北甘（孜）新（龍）公路經(jīng)100公里與國道317線相連；縣境以南理（塘）新（龍）路經(jīng)186公里，雅（江）新（龍）路116公里與國道318線相連。

新龍資源富集，急待開發(fā)，森林覆蓋率為26%，高于全省、全國水平，雅礱江流經(jīng)全境208公里，水能蘊(yùn)藏總量3250萬千瓦。

（2）共科水文站于2010年8月設(shè)立，位于新龍縣博美鄉(xiāng)共科村雅礱江左岸，東經(jīng)101°11′，北緯30°44′，集水面積38619 km2，采用黃?；?，海拔2900多m。是二灘水電開發(fā)有限公司為開發(fā)雅礱江流域水電資源做設(shè)計(jì)和施工報(bào)汛的專用水文站，屬于一類水文站。測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目有：水位、水溫、岸溫、流量、單沙、輸沙、降水、蒸發(fā)、顆分、氣象。站上基本斷面河段順直長度約600 m，下游約400 m處有一彎道，為本站中高水位控制?；緮嗝鏋槁咽M成，沖淤變化小，河床穩(wěn)定，歷年斷面面積比較均未超3%，水位流量關(guān)系單一穩(wěn)定。站上全年全水位采用纜道流速儀法施測(cè)流量，即對(duì)單位時(shí)間內(nèi)通過江河渠道某一斷面的流體體積（即流量）的實(shí)地測(cè)量。使用鋼架纜道將流速儀放入江中不同位置不同水深處測(cè)得江中水流速度，通過橫斷面上單元面積的流量是該面積與水流速度（流速）的乘積。分別測(cè)量各個(gè)部分的流速和面積（即測(cè)量水深和距離），即可求得流量。

（3）共科水文站距離縣城40公里，周圍無企業(yè)、單位、工廠及住戶。由于地理位置偏辟導(dǎo)致站上交通不便，市電供應(yīng)不能保證，尤其是在汛期大洪水時(shí)，經(jīng)常斷電。大洪水時(shí)江中漂木多，纜道測(cè)流時(shí)漂木極易撞壞鉛魚纜道，給纜道鉛魚測(cè)流帶來諸多風(fēng)險(xiǎn)。為了安全和提高和收集好雅礱江的水文資料，就必需縮短流量測(cè)驗(yàn)歷時(shí)，以減少危險(xiǎn)系數(shù)，因此對(duì)共科水文站進(jìn)行流量測(cè)驗(yàn)時(shí)測(cè)速垂線精簡試驗(yàn)分析，試圖在滿足流量測(cè)驗(yàn)成果精度條件下，分析在中高水位級(jí)測(cè)驗(yàn)河段寬深比條件下的流量測(cè)驗(yàn)的可行性，通過精簡測(cè)速、測(cè)深垂線數(shù)目， 減少測(cè)驗(yàn)時(shí)間，達(dá)到縮短流量測(cè)驗(yàn)歷時(shí)，減少測(cè)流危險(xiǎn)，增加安全系數(shù)。

1 精簡試驗(yàn)分析設(shè)計(jì)方案

1.1 水位級(jí)劃分

因該站設(shè)立時(shí)間較短水位級(jí)劃分不能按頻率分析計(jì)算方法劃分。根據(jù)共科水文站自建站以來的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，當(dāng)水位高于2944.50 m，流量大于600 m3/s時(shí)市電不能保證，水中漂木較多，測(cè)流歷時(shí)較長（常測(cè)法采用17-22根測(cè)速垂線，100秒測(cè)速歷時(shí)），采用纜道鉛魚測(cè)流存在很大風(fēng)險(xiǎn)。因此劃定2944.50 m以上為中高水，對(duì)水位Z》2944.50 m時(shí)做垂線精簡分析。

1.2 寬深比確定

根據(jù)《河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范》 （ GB 50179- 93）規(guī)定選取2010—2012期間測(cè)流水位在2944.50 m以上的流量測(cè)次33份。分別計(jì)算出測(cè)驗(yàn)33份流量時(shí)河流的水面寬度（B）和平均水深（d），做寬深比（B/d）分析。通過計(jì)算出的寬深比（B/d）取平均值為15，根據(jù)寬深比（B/d）再從《河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范》（GB 50179-93）表4.1.4查取三項(xiàng)參數(shù)斷面概化垂線流速分布形式參數(shù)，總隨機(jī)不確定度，系統(tǒng)誤差。查得三項(xiàng)參數(shù)值為：斷面概化垂線流速分布形式參數(shù)=0.15，總隨機(jī)不確定度=5，系統(tǒng)誤差=-2～1。

1.3 流速儀測(cè)流方案選擇

用查得的三項(xiàng)參數(shù)值斷面概化垂線流速分布形式參數(shù)=0.15，總隨機(jī)不確定度=5，系統(tǒng)誤差=-2～1。再從《河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范》（GB 50179-93）附表4.9-1選取可行的測(cè)流方案。查表后得到m10，p1，t30（m為測(cè)速垂線，p測(cè)速點(diǎn)數(shù)，t為每點(diǎn)測(cè)速歷時(shí)）這一方案，舍去插補(bǔ)方案。

1.4 測(cè)速垂線精簡分析

1.4.1 選取代表性較高的流量測(cè)次

共科站中高水流量測(cè)驗(yàn)河面寬為65.0～82.0m之間。布設(shè)了22條測(cè)速垂線。分別為16.0、19.3、23.0、26.4、30.0、32.5、35.0、40.0、45.0、50.0、55.0、60.0、65.0、67.5、70.0、75.0、80.0、85.0、86.7、89.4、92.3、93.1 m。通過比較選用共科站2011～2012年3次（Q22#、Q26#、Q18#）具有代表性的、精度較高的精測(cè)法流量做垂線精簡分析。

1.4.2 測(cè)速垂線精簡

比較三分流量實(shí)測(cè)河流斷面上每點(diǎn)流速是否穩(wěn)定可靠。將Q22#、Q26#、Q18#的垂線平均流速與水深點(diǎn)繪流速橫向分布圖。

將流速穩(wěn)定，對(duì)流量計(jì)算影響較小的流速點(diǎn)舍去。比較分析后舍掉流速穩(wěn)定影響較小的測(cè)速點(diǎn)即測(cè)速垂線12根，保留10根即還剩10點(diǎn)斷面測(cè)速點(diǎn)。根據(jù)流速橫向分布情況選定精簡后的測(cè)速垂線為30.0、35.0、45.0、50.0、55.0、65.0、67.5、70.0、80.0、85.0 m共10條垂線。

1.4.3 流量精簡垂線前后的流量比較

計(jì)算出Q22#、Q26#、Q18#三次流量精簡前后的流量并比較。用精簡后的測(cè)速點(diǎn)重新計(jì)算流量和未精簡測(cè)速點(diǎn)計(jì)算的流量做比較。

三次流量精簡垂線前后比較的誤差分別為0.9%、-0.5%、2.0%，均在3%的范圍內(nèi)。

2 檢驗(yàn)方案是否滿足要求

2.1 流量精簡前后分析比較

按規(guī)范要求分別計(jì)算精簡垂線前后的流量并統(tǒng)計(jì)累計(jì)頻率達(dá)75%以上的是否超過3%，累計(jì)頻率達(dá)95%是否不超過5%，系統(tǒng)誤差是否超過1%。

統(tǒng)計(jì)出累計(jì)頻率達(dá)75%以上的誤差為1.5%，小于±3%，累計(jì)頻率達(dá)95%以上的誤差為2.0%，小于±5%，系統(tǒng)誤差為-0.2%，小于±1%符合規(guī)范要求。

2.2 計(jì)算精簡前后系數(shù)

以精簡前流量為橫坐標(biāo)，精簡后流量為縱坐標(biāo)點(diǎn)繪精簡前后流量相關(guān)圖。

過點(diǎn)群重心劃一直線，直線斜率即為流量精簡后與精簡前的流量關(guān)系。從圖可得流量精簡后與精簡前的流量關(guān)系為1，符合常測(cè)法誤差界限。

3 分析成果

綜合上述，當(dāng)共科水文站水位Z》 2944.50 m時(shí)可選方案m=10；p=1；t=30s，可選用30.0、35.0、45.0、50.0、55.0、65.0、67.5、70.0、80.0、85.0m10條測(cè)速垂線采用相對(duì)水深0.6一點(diǎn)法30秒測(cè)速，完全滿足規(guī)范要。

4 結(jié)語

試驗(yàn)分析表明，共科專用水文站在中高水位應(yīng)急測(cè)驗(yàn)時(shí)的流量測(cè)驗(yàn)垂線數(shù)目在滿足規(guī)范規(guī)定誤差時(shí)可以減少一半測(cè)速垂線，測(cè)點(diǎn)數(shù)可以全部采用一點(diǎn)30秒進(jìn)行流量測(cè)驗(yàn)，比未精簡時(shí)節(jié)省測(cè)驗(yàn)時(shí)間2/3以上，不但提高了工作效率而且使共科站在有限的測(cè)驗(yàn)條件下能應(yīng)急快速準(zhǔn)確的測(cè)驗(yàn)出成果。

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).水文資料整編規(guī)范（SL247-1999）[S].北京：中國水利水電出版社.

[2] 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范（GB 50179-93）[S].北京：中國計(jì)劃出版社，1993.

[3] 水利電力司.水文測(cè)驗(yàn)手冊(cè)（野外工作）[M].北京：水利電力出版社，1983.endprint

摘 要：根據(jù)《河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范》（GB 50179-93）規(guī)定，利用2010～2012年共科水文站總計(jì)33份實(shí)測(cè)流量資料，對(duì)共科水文站進(jìn)行流量測(cè)驗(yàn)時(shí)測(cè)速垂線精簡試驗(yàn)分析，試圖在滿足流量測(cè)驗(yàn)成果精度條件下，通過精簡測(cè)速、測(cè)深垂線數(shù)目，分析在中高水位級(jí)測(cè)驗(yàn)河段寬深比條件下的流量測(cè)驗(yàn)的可行性，達(dá)到縮短流量測(cè)驗(yàn)歷時(shí)，減少流量測(cè)驗(yàn)工作量，減少測(cè)流危險(xiǎn)，增加安全系數(shù)，提高測(cè)驗(yàn)工作效率的目的，做到科學(xué)部署流量測(cè)驗(yàn)方案。

關(guān)鍵詞： 測(cè)速垂線 測(cè)驗(yàn) 精簡法 流量 試驗(yàn)分析

中圖分類號(hào)：P33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）02（c）-0222-02

（1）雅礱江是中國四川省西部河流。為長江上游金沙江的支流。發(fā)源于青海省巴顏喀拉山南麓，東南流入四川省西北部，在石渠縣附近進(jìn)入四川時(shí)，正式被稱為雅礱江，沿大雪山西側(cè)經(jīng)新龍、雅江等縣至云南邊界渡口市注入金沙江。長1，187公里，流域面積14.4萬平方公里。

新龍縣，位于四川省甘孜藏簇自治洲的腹心地帶，連接南北，地勢(shì)北高南低。最高點(diǎn)為北部卡瓦洛日雪山，海撥5992 m，最低點(diǎn)為南部孜拖西，海撥2760 m。縣境以北甘（孜）新（龍）公路經(jīng)100公里與國道317線相連；縣境以南理（塘）新（龍）路經(jīng)186公里，雅（江）新（龍）路116公里與國道318線相連。

新龍資源富集，急待開發(fā)，森林覆蓋率為26%，高于全省、全國水平，雅礱江流經(jīng)全境208公里，水能蘊(yùn)藏總量3250萬千瓦。

（2）共科水文站于2010年8月設(shè)立，位于新龍縣博美鄉(xiāng)共科村雅礱江左岸，東經(jīng)101°11′，北緯30°44′，集水面積38619 km2，采用黃海基面，海拔2900多m。是二灘水電開發(fā)有限公司為開發(fā)雅礱江流域水電資源做設(shè)計(jì)和施工報(bào)汛的專用水文站，屬于一類水文站。測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目有：水位、水溫、岸溫、流量、單沙、輸沙、降水、蒸發(fā)、顆分、氣象。站上基本斷面河段順直長度約600 m，下游約400 m處有一彎道，為本站中高水位控制。基本斷面為卵石組成，沖淤變化小，河床穩(wěn)定，歷年斷面面積比較均未超3%，水位流量關(guān)系單一穩(wěn)定。站上全年全水位采用纜道流速儀法施測(cè)流量，即對(duì)單位時(shí)間內(nèi)通過江河渠道某一斷面的流體體積（即流量）的實(shí)地測(cè)量。使用鋼架纜道將流速儀放入江中不同位置不同水深處測(cè)得江中水流速度，通過橫斷面上單元面積的流量是該面積與水流速度（流速）的乘積。分別測(cè)量各個(gè)部分的流速和面積（即測(cè)量水深和距離），即可求得流量。

（3）共科水文站距離縣城40公里，周圍無企業(yè)、單位、工廠及住戶。由于地理位置偏辟導(dǎo)致站上交通不便，市電供應(yīng)不能保證，尤其是在汛期大洪水時(shí)，經(jīng)常斷電。大洪水時(shí)江中漂木多，纜道測(cè)流時(shí)漂木極易撞壞鉛魚纜道，給纜道鉛魚測(cè)流帶來諸多風(fēng)險(xiǎn)。為了安全和提高和收集好雅礱江的水文資料，就必需縮短流量測(cè)驗(yàn)歷時(shí)，以減少危險(xiǎn)系數(shù)，因此對(duì)共科水文站進(jìn)行流量測(cè)驗(yàn)時(shí)測(cè)速垂線精簡試驗(yàn)分析，試圖在滿足流量測(cè)驗(yàn)成果精度條件下，分析在中高水位級(jí)測(cè)驗(yàn)河段寬深比條件下的流量測(cè)驗(yàn)的可行性，通過精簡測(cè)速、測(cè)深垂線數(shù)目， 減少測(cè)驗(yàn)時(shí)間，達(dá)到縮短流量測(cè)驗(yàn)歷時(shí)，減少測(cè)流危險(xiǎn)，增加安全系數(shù)。

1 精簡試驗(yàn)分析設(shè)計(jì)方案

1.1 水位級(jí)劃分

因該站設(shè)立時(shí)間較短水位級(jí)劃分不能按頻率分析計(jì)算方法劃分。根據(jù)共科水文站自建站以來的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，當(dāng)水位高于2944.50 m，流量大于600 m3/s時(shí)市電不能保證，水中漂木較多，測(cè)流歷時(shí)較長（常測(cè)法采用17-22根測(cè)速垂線，100秒測(cè)速歷時(shí)），采用纜道鉛魚測(cè)流存在很大風(fēng)險(xiǎn)。因此劃定2944.50 m以上為中高水，對(duì)水位Z》2944.50 m時(shí)做垂線精簡分析。

1.2 寬深比確定

根據(jù)《河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范》 （ GB 50179- 93）規(guī)定選取2010—2012期間測(cè)流水位在2944.50 m以上的流量測(cè)次33份。分別計(jì)算出測(cè)驗(yàn)33份流量時(shí)河流的水面寬度（B）和平均水深（d），做寬深比（B/d）分析。通過計(jì)算出的寬深比（B/d）取平均值為15，根據(jù)寬深比（B/d）再從《河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范》（GB 50179-93）表4.1.4查取三項(xiàng)參數(shù)斷面概化垂線流速分布形式參數(shù)，總隨機(jī)不確定度，系統(tǒng)誤差。查得三項(xiàng)參數(shù)值為：斷面概化垂線流速分布形式參數(shù)=0.15，總隨機(jī)不確定度=5，系統(tǒng)誤差=-2～1。

1.3 流速儀測(cè)流方案選擇

用查得的三項(xiàng)參數(shù)值斷面概化垂線流速分布形式參數(shù)=0.15，總隨機(jī)不確定度=5，系統(tǒng)誤差=-2～1。再從《河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范》（GB 50179-93）附表4.9-1選取可行的測(cè)流方案。查表后得到m10，p1，t30（m為測(cè)速垂線，p測(cè)速點(diǎn)數(shù)，t為每點(diǎn)測(cè)速歷時(shí)）這一方案，舍去插補(bǔ)方案。

1.4 測(cè)速垂線精簡分析

1.4.1 選取代表性較高的流量測(cè)次

共科站中高水流量測(cè)驗(yàn)河面寬為65.0～82.0m之間。布設(shè)了22條測(cè)速垂線。分別為16.0、19.3、23.0、26.4、30.0、32.5、35.0、40.0、45.0、50.0、55.0、60.0、65.0、67.5、70.0、75.0、80.0、85.0、86.7、89.4、92.3、93.1 m。通過比較選用共科站2011～2012年3次（Q22#、Q26#、Q18#）具有代表性的、精度較高的精測(cè)法流量做垂線精簡分析。

1.4.2 測(cè)速垂線精簡

比較三分流量實(shí)測(cè)河流斷面上每點(diǎn)流速是否穩(wěn)定可靠。將Q22#、Q26#、Q18#的垂線平均流速與水深點(diǎn)繪流速橫向分布圖。

將流速穩(wěn)定，對(duì)流量計(jì)算影響較小的流速點(diǎn)舍去。比較分析后舍掉流速穩(wěn)定影響較小的測(cè)速點(diǎn)即測(cè)速垂線12根，保留10根即還剩10點(diǎn)斷面測(cè)速點(diǎn)。根據(jù)流速橫向分布情況選定精簡后的測(cè)速垂線為30.0、35.0、45.0、50.0、55.0、65.0、67.5、70.0、80.0、85.0 m共10條垂線。

1.4.3 流量精簡垂線前后的流量比較

計(jì)算出Q22#、Q26#、Q18#三次流量精簡前后的流量并比較。用精簡后的測(cè)速點(diǎn)重新計(jì)算流量和未精簡測(cè)速點(diǎn)計(jì)算的流量做比較。

三次流量精簡垂線前后比較的誤差分別為0.9%、-0.5%、2.0%，均在3%的范圍內(nèi)。

2 檢驗(yàn)方案是否滿足要求

2.1 流量精簡前后分析比較

按規(guī)范要求分別計(jì)算精簡垂線前后的流量并統(tǒng)計(jì)累計(jì)頻率達(dá)75%以上的是否超過3%，累計(jì)頻率達(dá)95%是否不超過5%，系統(tǒng)誤差是否超過1%。

統(tǒng)計(jì)出累計(jì)頻率達(dá)75%以上的誤差為1.5%，小于±3%，累計(jì)頻率達(dá)95%以上的誤差為2.0%，小于±5%，系統(tǒng)誤差為-0.2%，小于±1%符合規(guī)范要求。

2.2 計(jì)算精簡前后系數(shù)

以精簡前流量為橫坐標(biāo)，精簡后流量為縱坐標(biāo)點(diǎn)繪精簡前后流量相關(guān)圖。

過點(diǎn)群重心劃一直線，直線斜率即為流量精簡后與精簡前的流量關(guān)系。從圖可得流量精簡后與精簡前的流量關(guān)系為1，符合常測(cè)法誤差界限。

3 分析成果

綜合上述，當(dāng)共科水文站水位Z》 2944.50 m時(shí)可選方案m=10；p=1；t=30s，可選用30.0、35.0、45.0、50.0、55.0、65.0、67.5、70.0、80.0、85.0m10條測(cè)速垂線采用相對(duì)水深0.6一點(diǎn)法30秒測(cè)速，完全滿足規(guī)范要。

4 結(jié)語

試驗(yàn)分析表明，共科專用水文站在中高水位應(yīng)急測(cè)驗(yàn)時(shí)的流量測(cè)驗(yàn)垂線數(shù)目在滿足規(guī)范規(guī)定誤差時(shí)可以減少一半測(cè)速垂線，測(cè)點(diǎn)數(shù)可以全部采用一點(diǎn)30秒進(jìn)行流量測(cè)驗(yàn)，比未精簡時(shí)節(jié)省測(cè)驗(yàn)時(shí)間2/3以上，不但提高了工作效率而且使共科站在有限的測(cè)驗(yàn)條件下能應(yīng)急快速準(zhǔn)確的測(cè)驗(yàn)出成果。

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).水文資料整編規(guī)范（SL247-1999）[S].北京：中國水利水電出版社.

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[3] 水利電力司.水文測(cè)驗(yàn)手冊(cè)（野外工作）[M].北京：水利電力出版社，1983.endprint

摘 要：根據(jù)《河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范》（GB 50179-93）規(guī)定，利用2010～2012年共科水文站總計(jì)33份實(shí)測(cè)流量資料，對(duì)共科水文站進(jìn)行流量測(cè)驗(yàn)時(shí)測(cè)速垂線精簡試驗(yàn)分析，試圖在滿足流量測(cè)驗(yàn)成果精度條件下，通過精簡測(cè)速、測(cè)深垂線數(shù)目，分析在中高水位級(jí)測(cè)驗(yàn)河段寬深比條件下的流量測(cè)驗(yàn)的可行性，達(dá)到縮短流量測(cè)驗(yàn)歷時(shí)，減少流量測(cè)驗(yàn)工作量，減少測(cè)流危險(xiǎn)，增加安全系數(shù)，提高測(cè)驗(yàn)工作效率的目的，做到科學(xué)部署流量測(cè)驗(yàn)方案。

關(guān)鍵詞： 測(cè)速垂線 測(cè)驗(yàn) 精簡法 流量 試驗(yàn)分析

中圖分類號(hào)：P33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）02（c）-0222-02

（1）雅礱江是中國四川省西部河流。為長江上游金沙江的支流。發(fā)源于青海省巴顏喀拉山南麓，東南流入四川省西北部，在石渠縣附近進(jìn)入四川時(shí)，正式被稱為雅礱江，沿大雪山西側(cè)經(jīng)新龍、雅江等縣至云南邊界渡口市注入金沙江。長1，187公里，流域面積14.4萬平方公里。

新龍縣，位于四川省甘孜藏簇自治洲的腹心地帶，連接南北，地勢(shì)北高南低。最高點(diǎn)為北部卡瓦洛日雪山，海撥5992 m，最低點(diǎn)為南部孜拖西，海撥2760 m?？h境以北甘（孜）新（龍）公路經(jīng)100公里與國道317線相連；縣境以南理（塘）新（龍）路經(jīng)186公里，雅（江）新（龍）路116公里與國道318線相連。

新龍資源富集，急待開發(fā)，森林覆蓋率為26%，高于全省、全國水平，雅礱江流經(jīng)全境208公里，水能蘊(yùn)藏總量3250萬千瓦。

（2）共科水文站于2010年8月設(shè)立，位于新龍縣博美鄉(xiāng)共科村雅礱江左岸，東經(jīng)101°11′，北緯30°44′，集水面積38619 km2，采用黃海基面，海拔2900多m。是二灘水電開發(fā)有限公司為開發(fā)雅礱江流域水電資源做設(shè)計(jì)和施工報(bào)汛的專用水文站，屬于一類水文站。測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目有：水位、水溫、岸溫、流量、單沙、輸沙、降水、蒸發(fā)、顆分、氣象。站上基本斷面河段順直長度約600 m，下游約400 m處有一彎道，為本站中高水位控制。基本斷面為卵石組成，沖淤變化小，河床穩(wěn)定，歷年斷面面積比較均未超3%，水位流量關(guān)系單一穩(wěn)定。站上全年全水位采用纜道流速儀法施測(cè)流量，即對(duì)單位時(shí)間內(nèi)通過江河渠道某一斷面的流體體積（即流量）的實(shí)地測(cè)量。使用鋼架纜道將流速儀放入江中不同位置不同水深處測(cè)得江中水流速度，通過橫斷面上單元面積的流量是該面積與水流速度（流速）的乘積。分別測(cè)量各個(gè)部分的流速和面積（即測(cè)量水深和距離），即可求得流量。

（3）共科水文站距離縣城40公里，周圍無企業(yè)、單位、工廠及住戶。由于地理位置偏辟導(dǎo)致站上交通不便，市電供應(yīng)不能保證，尤其是在汛期大洪水時(shí)，經(jīng)常斷電。大洪水時(shí)江中漂木多，纜道測(cè)流時(shí)漂木極易撞壞鉛魚纜道，給纜道鉛魚測(cè)流帶來諸多風(fēng)險(xiǎn)。為了安全和提高和收集好雅礱江的水文資料，就必需縮短流量測(cè)驗(yàn)歷時(shí)，以減少危險(xiǎn)系數(shù)，因此對(duì)共科水文站進(jìn)行流量測(cè)驗(yàn)時(shí)測(cè)速垂線精簡試驗(yàn)分析，試圖在滿足流量測(cè)驗(yàn)成果精度條件下，分析在中高水位級(jí)測(cè)驗(yàn)河段寬深比條件下的流量測(cè)驗(yàn)的可行性，通過精簡測(cè)速、測(cè)深垂線數(shù)目， 減少測(cè)驗(yàn)時(shí)間，達(dá)到縮短流量測(cè)驗(yàn)歷時(shí)，減少測(cè)流危險(xiǎn)，增加安全系數(shù)。

1 精簡試驗(yàn)分析設(shè)計(jì)方案

1.1 水位級(jí)劃分

因該站設(shè)立時(shí)間較短水位級(jí)劃分不能按頻率分析計(jì)算方法劃分。根據(jù)共科水文站自建站以來的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，當(dāng)水位高于2944.50 m，流量大于600 m3/s時(shí)市電不能保證，水中漂木較多，測(cè)流歷時(shí)較長（常測(cè)法采用17-22根測(cè)速垂線，100秒測(cè)速歷時(shí)），采用纜道鉛魚測(cè)流存在很大風(fēng)險(xiǎn)。因此劃定2944.50 m以上為中高水，對(duì)水位Z》2944.50 m時(shí)做垂線精簡分析。

1.2 寬深比確定

根據(jù)《河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范》 （ GB 50179- 93）規(guī)定選取2010—2012期間測(cè)流水位在2944.50 m以上的流量測(cè)次33份。分別計(jì)算出測(cè)驗(yàn)33份流量時(shí)河流的水面寬度（B）和平均水深（d），做寬深比（B/d）分析。通過計(jì)算出的寬深比（B/d）取平均值為15，根據(jù)寬深比（B/d）再從《河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范》（GB 50179-93）表4.1.4查取三項(xiàng)參數(shù)斷面概化垂線流速分布形式參數(shù)，總隨機(jī)不確定度，系統(tǒng)誤差。查得三項(xiàng)參數(shù)值為：斷面概化垂線流速分布形式參數(shù)=0.15，總隨機(jī)不確定度=5，系統(tǒng)誤差=-2～1。

1.3 流速儀測(cè)流方案選擇

用查得的三項(xiàng)參數(shù)值斷面概化垂線流速分布形式參數(shù)=0.15，總隨機(jī)不確定度=5，系統(tǒng)誤差=-2～1。再從《河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范》（GB 50179-93）附表4.9-1選取可行的測(cè)流方案。查表后得到m10，p1，t30（m為測(cè)速垂線，p測(cè)速點(diǎn)數(shù)，t為每點(diǎn)測(cè)速歷時(shí)）這一方案，舍去插補(bǔ)方案。

1.4 測(cè)速垂線精簡分析

1.4.1 選取代表性較高的流量測(cè)次

共科站中高水流量測(cè)驗(yàn)河面寬為65.0～82.0m之間。布設(shè)了22條測(cè)速垂線。分別為16.0、19.3、23.0、26.4、30.0、32.5、35.0、40.0、45.0、50.0、55.0、60.0、65.0、67.5、70.0、75.0、80.0、85.0、86.7、89.4、92.3、93.1 m。通過比較選用共科站2011～2012年3次（Q22#、Q26#、Q18#）具有代表性的、精度較高的精測(cè)法流量做垂線精簡分析。

1.4.2 測(cè)速垂線精簡

比較三分流量實(shí)測(cè)河流斷面上每點(diǎn)流速是否穩(wěn)定可靠。將Q22#、Q26#、Q18#的垂線平均流速與水深點(diǎn)繪流速橫向分布圖。

將流速穩(wěn)定，對(duì)流量計(jì)算影響較小的流速點(diǎn)舍去。比較分析后舍掉流速穩(wěn)定影響較小的測(cè)速點(diǎn)即測(cè)速垂線12根，保留10根即還剩10點(diǎn)斷面測(cè)速點(diǎn)。根據(jù)流速橫向分布情況選定精簡后的測(cè)速垂線為30.0、35.0、45.0、50.0、55.0、65.0、67.5、70.0、80.0、85.0 m共10條垂線。

1.4.3 流量精簡垂線前后的流量比較

計(jì)算出Q22#、Q26#、Q18#三次流量精簡前后的流量并比較。用精簡后的測(cè)速點(diǎn)重新計(jì)算流量和未精簡測(cè)速點(diǎn)計(jì)算的流量做比較。

三次流量精簡垂線前后比較的誤差分別為0.9%、-0.5%、2.0%，均在3%的范圍內(nèi)。

2 檢驗(yàn)方案是否滿足要求

2.1 流量精簡前后分析比較

按規(guī)范要求分別計(jì)算精簡垂線前后的流量并統(tǒng)計(jì)累計(jì)頻率達(dá)75%以上的是否超過3%，累計(jì)頻率達(dá)95%是否不超過5%，系統(tǒng)誤差是否超過1%。

統(tǒng)計(jì)出累計(jì)頻率達(dá)75%以上的誤差為1.5%，小于±3%，累計(jì)頻率達(dá)95%以上的誤差為2.0%，小于±5%，系統(tǒng)誤差為-0.2%，小于±1%符合規(guī)范要求。

2.2 計(jì)算精簡前后系數(shù)

以精簡前流量為橫坐標(biāo)，精簡后流量為縱坐標(biāo)點(diǎn)繪精簡前后流量相關(guān)圖。

過點(diǎn)群重心劃一直線，直線斜率即為流量精簡后與精簡前的流量關(guān)系。從圖可得流量精簡后與精簡前的流量關(guān)系為1，符合常測(cè)法誤差界限。

3 分析成果

綜合上述，當(dāng)共科水文站水位Z》 2944.50 m時(shí)可選方案m=10；p=1；t=30s，可選用30.0、35.0、45.0、50.0、55.0、65.0、67.5、70.0、80.0、85.0m10條測(cè)速垂線采用相對(duì)水深0.6一點(diǎn)法30秒測(cè)速，完全滿足規(guī)范要。

4 結(jié)語

試驗(yàn)分析表明，共科專用水文站在中高水位應(yīng)急測(cè)驗(yàn)時(shí)的流量測(cè)驗(yàn)垂線數(shù)目在滿足規(guī)范規(guī)定誤差時(shí)可以減少一半測(cè)速垂線，測(cè)點(diǎn)數(shù)可以全部采用一點(diǎn)30秒進(jìn)行流量測(cè)驗(yàn)，比未精簡時(shí)節(jié)省測(cè)驗(yàn)時(shí)間2/3以上，不但提高了工作效率而且使共科站在有限的測(cè)驗(yàn)條件下能應(yīng)急快速準(zhǔn)確的測(cè)驗(yàn)出成果。

參考文獻(xiàn)

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