別拉洪站水位—流量關(guān)系曲線分析

王 韋華，王 瑩

(佳木斯水文局，黑龍江佳木斯154002)

河道中某斷面的流量與其水位之間的對(duì)應(yīng)狀態(tài)，這項(xiàng)關(guān)系要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牟煌髑闆r的多次實(shí)測(cè)流量和其相應(yīng)的水位來(lái)確定，通常用曲線、公式或表格等形式表達(dá)。水位流量關(guān)系有穩(wěn)定的，也有不穩(wěn)定的。對(duì)于不穩(wěn)定的水位流量關(guān)系，是因受一種或幾種因素的影響，必須根據(jù)其變動(dòng)因素分類加以處理，盡可能利用多種分析方法來(lái)確定水位流量關(guān)系曲線，這是水文資料整編中一個(gè)主要技術(shù)關(guān)鍵。

1 測(cè)站基本情況

別拉洪水文站設(shè)立于1956年6月，地處黑龍江省撫遠(yuǎn)縣別拉洪鄉(xiāng)，國(guó)家一類精度的水文站。為三江平原地區(qū)的防洪、抗旱及水資源的開(kāi)發(fā)利用提供各種水文資料，對(duì)三江平原的開(kāi)發(fā)治理及經(jīng)濟(jì)建設(shè)起著重要作用。

別拉洪站為沼澤性河流水文站，在別拉洪河的下游，測(cè)驗(yàn)河段順直，長(zhǎng)度為200 m，水位在95.00 m以上時(shí)開(kāi)始跑灘，河床穩(wěn)定，水流集中，主槽呈U形，測(cè)站控制條件為河槽控制，基本水尺斷面兼測(cè)流斷面，基上50 m，基下150 m分別為上、下比降斷面，左岸零點(diǎn)處是順向的土堤，右灘地測(cè)流斷面線在起點(diǎn)距為70 m處，與基本斷面呈150°折向公路路基，左岸零點(diǎn)處是順流向的土堤，流向順直，流向偏角不超過(guò)10°，主槽水面寬30 m，河槽沖淤變化不大?；?0 m公路橋?yàn)榕R時(shí)測(cè)流斷面，橋面高程為98.93 m。

本站洪水來(lái)源主要為上游暴雨形成，干流來(lái)水漲落迅速，最大漲落率0.04 m/h。當(dāng)受烏蘇里江回水頂托時(shí)，該站水位長(zhǎng)時(shí)間居高不下，水面比降幾乎沒(méi)有，流量趨向于零，有時(shí)出現(xiàn)負(fù)值。

本站于三江平原東端，河流坡度小，河床相對(duì)穩(wěn)定，水位面積曲線為單一線，受洪水漲落、回水頂托影響，水位流量關(guān)系不穩(wěn)定，曲線下部由多條臨時(shí)曲線組成，中高水曲線上部由兩條臨時(shí)曲線或繩套曲線組成，曲線間采用自然過(guò)渡和連時(shí)序過(guò)渡。

表1 別拉洪水文站特征值表

2 水位流量關(guān)系曲線特征

現(xiàn)以2004年實(shí)測(cè)資料，作為水位流量關(guān)系的研究對(duì)象，在水位流量關(guān)系圖上依時(shí)序連接各實(shí)測(cè)點(diǎn)，繪出逆時(shí)針?lè)较虻睦K套曲線(圖)，因此分析出本站水位流量關(guān)系具有特點(diǎn):實(shí)測(cè)流量與相應(yīng)水位的點(diǎn)據(jù)不能呈密集帶狀分布，難以用一條單一曲線表示，同一水位(或流量)具有多個(gè)流量(或水位)與之對(duì)應(yīng)，漲水期在右邊，落水期在左邊，峰頂谷底位于中間，而形成逆時(shí)針?lè)较虻睦K套曲線。同一水位下流量差一般為13.4%，最大可達(dá)18%以上;在較大洪水、大洪水、特大洪水中流量指標(biāo)值分別為，水位在96.36～96.44 m以上，流量在145～195 m3/s，相應(yīng)頻率在5% ～10%。水位在94.44～96.62 m，流量在195～263 m3/s，相應(yīng)頻率在2% ～5%;水位在96.62 m以上，流量在263 m3/s以上，相應(yīng)頻率＜2%。造成這一現(xiàn)象的主要原因是因地處下游沼澤地帶，受漲落率影響，同水位級(jí)流量又減小，關(guān)系線形成繩套曲線，一年內(nèi)呈多線，當(dāng)受烏蘇里江回水頂托，造成該站水位長(zhǎng)時(shí)間居高不下，水面比降幾乎沒(méi)有，流量趨向于零，有時(shí)出現(xiàn)負(fù)值，水位～流量關(guān)系很不穩(wěn)定，受混合影響時(shí)，水位高，流量較大，關(guān)系點(diǎn)散亂，仍是多線。其水力因素極值出現(xiàn)順序最大比降(最大漲率→最大流速→最大流量→最高水位。通過(guò)3種檢驗(yàn)及標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算，所點(diǎn)繪的曲線滿足規(guī)范要求，可以使用。

圖1 別拉洪站水位流量關(guān)系圖

3 結(jié)論

通過(guò)上述分析，別拉洪站主要受支流來(lái)水或干流來(lái)水及烏蘇里江回水頂托、水草生長(zhǎng)等多種因素的綜合影響，而造成水位雖然相同，但流量差別很大，與洪水遭遇時(shí)頂托影響加劇，從而使水面比降減少，流速降低，水位抬高。點(diǎn)子散亂，水位流量關(guān)系線呈逆時(shí)針?lè)较虻睦K套曲線和多條曲線，多年來(lái)水位流量關(guān)系處于不穩(wěn)定的變動(dòng)之中。

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