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      南岔水文站沙量間測可行性分析

      2015-06-21 12:41:36劉丙賀鞏軼歐
      黑龍江水利科技 2015年7期
      關鍵詞:沙量輸沙含沙量

      劉丙賀,白 寧,鞏軼歐

      南岔水文站沙量間測可行性分析

      劉丙賀,白 寧,鞏軼歐

      (伊春水文局,黑龍江伊春153000)

      水文站沙量間測工作是測站測驗手段改革創(chuàng)新的重要工作之一,可以精簡測驗工作量,提高測驗效率。文章通過對西南岔河南岔水文站2000—2013年實測沙量資料分析,歷年單斷關系與綜合單斷換算關系基本吻合,單斷沙關系線分析精度達到了間測輸沙率的要求,歷年單斷沙關系穩(wěn)定且成直線,滿足懸移質(zhì)輸沙率實行間測的規(guī)定。

      懸移質(zhì)輸沙率;沙量間測;單斷沙;可行性分析

      0 前 言

      沙量間測是指根據(jù)測站歷年輸沙率和相應單位含沙量實測成果,按沙量級分為若干組,分別求出各組的相應單沙以及斷沙的平均值。用各組平均的單斷沙關系點,繪制綜合單斷沙關系線。將歷年單斷沙關系線與綜合單斷沙關系線比較分析,從而確定懸移質(zhì)輸沙率間測的可行性[1]。以便減少測驗次數(shù),增加工作效率。

      1 流域概況

      南岔(二)水文站是湯旺河下游右岸一級支流西南岔河的出口控制站,位于黑龍江省伊春市南岔區(qū)。地理坐標為E129°15′,N47°08′。流域面積2 735 km2。河流全長121 km,河寬80~180 m,河床由粗沙卵石組成,河床穩(wěn)定。右岸有一較大支流永翠河匯入斷面以上河長106 km,至河口的距離為15 km,集水面積為2 582 km2。

      1.1 徑流特性

      流域內(nèi)多年平均降水量630.5 mm,降水量垂直變化不顯著,隨海拔高程的升高降水量略增大,最大變幅<20%。在季風氣候的影響下,降水量的年內(nèi)分配不均,主要降水集中在6~9月,其占年降水量的73.0%~87.2%;流量過程與降水量過程基本相應,徑流量年際變化相對較小,歷年最大年徑流15.73億m3,最小年徑流2.59億m3,最大流量為1 630 m3/s,最小流量為0 m3/s。

      1.2 泥沙特性

      西南岔河上游植被相對較好,侵蝕能力較弱、含沙量相對較小。南岔水文站多年平均含沙量31g/m3。含沙量主要分布在6—8月洪水期,10月—次年3月間由于降水稀少,河道流量小,挾沙能力弱,含沙量幾乎為零。含沙量年際變化較大,年平均含沙量最大為74 g/m3,最小為9 g/m3;歷年最大含沙量為5 370 g/m3,最小含沙量為零。輸沙率與含沙量分布相似,多年平均輸沙率1.63 kg/s,年平均輸沙率最大為6.270 kg/s,最小為0.084 kg/s。多年平均輸沙量5.18萬t,輸沙量年內(nèi)分配與含沙量相似[2-3]。

      2 單斷沙關系分析

      2.1 資料選取

      選取南岔水文站2000—2013年近14 a共212份單斷沙資料,見表1。

      表1 南岔水文站歷年單斷沙成果表

      2.2 單斷沙關系分析

      根據(jù)表1資料,計算單次單斷沙關系換算系數(shù)k=Cs/C(Cs為斷沙,C為單沙),綜合單斷沙關系換算系數(shù)為0.997。將212次實測輸沙率資料按含沙量量級分成10個等級,見表2,繪制單斷沙關系相關圖(見圖1),從圖1可以看出,單斷沙關系為直線,相關系數(shù)R2=1,說明相關非常好,綜合單斷沙關系換算系數(shù)為0.9975,與算數(shù)平均法求得綜合單斷沙關系換算系數(shù)相同[4]。

      表2 南岔站沙量量級劃分

      圖1 南岔站歷年單斷沙關系綜合曲線

      2.3 成果分析

      南岔水文站2008年—2013年在水文資料整編中所采用的單斷沙關系換算系數(shù)與綜合單斷沙關系換算系數(shù)0.9975的誤差計算結果見表3。

      表3 南岔站單斷沙關系換算系數(shù)誤差

      從表3可以看出,2008年至2013年泥沙資料整編所采用單斷沙關系換算系數(shù)與近14年泥沙資料綜合率定的單斷沙關系換算系數(shù)0.9975相比,最大誤差為0.0205,最小為-0.0025;因此確定綜合單斷沙關系換算系數(shù)采用0.9975。點繪綜合與歷年單斷沙關系圖,如圖2。可以看出,歷年單斷沙關系點與綜合單斷沙關系完全融合。

      2.4 輸沙率測驗方法確定

      根據(jù)分析,所得的綜合單斷沙關系換算系數(shù)與各年整編資料時所采用的單斷沙關系換算系數(shù)相比,其最大相對誤差為-2.25%,<±5%,滿足規(guī)范中要求技術指標[5]。由以上分析可知,南岔水文站懸移質(zhì)輸沙率測驗可以實行間測,間測期間只測單樣含沙量,在進行泥沙資料整編時可以用綜合單斷沙關系換算系數(shù)進行分析。

      圖2 南岔站綜合與歷年單斷沙關系圖

      3 結 論

      通過對西南岔河南岔水文站歷年與綜合單斷沙關系分析,可以看出該站單斷沙關系穩(wěn)定成直線,歷年單斷沙關系點完全融合在綜合單斷沙關系中,因此,南岔水文站懸移質(zhì)輸沙率測驗可以實行間測。

      [1]劉勇勝,陳沈良,李九發(fā).黃河入海水沙通量變化規(guī)律[J].海洋通報,2005(06):1-8.

      [2]張黎,劉冬梅.圖們江年輸沙量的估算及下游河道沖淤治理措施[J].吉林水利,2002(06):25-26.

      [3]李文文,傅旭東,吳文強,吳保生.黃河下游水沙突變特征分析[J].人民黃河,2012(10):19-20.

      [4]齊梅蘭,戴會超.嘉陵江流域水沙變化趨勢及其對長江宜昌站的影響[J].水利水電技術,2005(06):25-27.

      [5]汪洪能.長江城螺河段水沙變化趨勢研究[J].邵陽學院學報:自然科學版,2005(04):95-99.

      P931.3

      B

      1007-7596(2015)07-0041-03

      2014-10-31

      劉丙賀(1982-),男,黑龍江伊春人,工程師,從事水文預報和水文測驗工作;白寧(1981-),男,黑龍江伊春人,工程師,從事水文預報和水文測驗工作;鞏軼歐(1982-),女,黑龍江伊春人,工程師,從事水文預報和水文測驗工作。

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