江西營(yíng)站歷年Z～Q關(guān)系綜合線分析

馬元恩

江西營(yíng)站歷年Z～Q關(guān)系綜合線分析

馬元恩

（陜西省漢中水文水資源勘測(cè)局，陜西漢中723000）

選取江西營(yíng)站2012年～2015年高水實(shí)測(cè)流量點(diǎn)次，繪制Z～Q關(guān)系綜合線，按照水文資料整編規(guī)范中表3.3.2-1和3.3.2條第2點(diǎn)規(guī)定進(jìn)行評(píng)定，并對(duì)Z～Q關(guān)系綜合線進(jìn)行三項(xiàng)檢驗(yàn)。分析評(píng)定和檢驗(yàn)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)江西營(yíng)站高水Z～Q關(guān)系線單值化，以期改進(jìn)測(cè)驗(yàn)方法手段，利于江西營(yíng)站朝著巡測(cè)方向發(fā)展。

水位流量關(guān)系；斷面；單值化；檢驗(yàn)

1 概況

1.1 流域概況

江西營(yíng)水文站是濂水河上游喜神壩河的控制站。喜神壩河發(fā)源于川陜交界的巴山北麓牛頭梁山脈，是漢江南岸一級(jí)支流濂水河的上游河段。喜神壩河流域地處漢江以南的巴山北麓，全流域?qū)偕絽^(qū)地貌，植被良好，河流呈由南向北走向，屬典型的山溪性河流。

該流域?qū)俦眮啛釒駶?rùn)氣候，雨量豐沛，多年平均降水量1120 mm。全年降水主要集中在7～9月，平均占全年降水量的60%以上。

喜神壩河縱向比降大，河流平均比降26.0‰，洪、枯水水位變幅大。洪水主要由降水產(chǎn)生的地表徑流形成，陡漲陡落，漲落率較大，多呈峰高量小的單式洪峰。河床為沙卵石組成，水位流量關(guān)系穩(wěn)定。徑流量年際變化隨降水豐枯變化基本一致，7～9月徑流量占全年徑流量的60%以上，多年平均徑流量為0.800億m3。

1.2 測(cè)站概況

江西營(yíng)水文站設(shè)立于1961年5月，位于陜西省南鄭縣紅廟鎮(zhèn)南約2.5 km處的江西營(yíng)村，是濂水河上游喜神壩河的控制站，控制河長(zhǎng)18.6 km，集水面積84.3 km2，距河口距離52.1 km。屬國(guó)家基本水文站，是漢江上游地區(qū)小面積流域代表站，也是紅寺壩水庫的進(jìn)庫站。觀測(cè)項(xiàng)目有水位、流量、泥沙，降水等。距基本斷面上游150 m處有一支流金溝河匯入，在此支流上建有一小水電站引水渡槽引金溝河水，影響枯水流量。

2 斷面

2.1 斷面情況

江西營(yíng)站共布設(shè)三組斷面，分別為比降上斷面、比降下斷面、基本水尺斷面兼流速儀測(cè)流斷面。斷面左右岸岸坡均為漿砌片石護(hù)堤，護(hù)堤左右岸頂部寬32.5 m、底部寬23.5 m。斷面河床主要由沙卵石組成，河段基本順直但有亂石分布，斷面形狀近似梯形，高水時(shí)水流通暢，主槽穩(wěn)定；基本斷面河床底部不平整，低枯水時(shí)有分流串溝情況；斷面有輕微的沖淤變化。距比降上斷面上游約50.0 m處有一卡口、距比降下斷面下游約50.0 m處為彎道并有水潭，此兩處共同形成斷面控制。

2.2 變化對(duì)比

基本斷面變化情況，選用出現(xiàn)一般洪水過程的2014年汛后及出現(xiàn)較大洪水過程的2015年汛后實(shí)測(cè)斷面進(jìn)行比較，結(jié)果說明基本斷面主要是河床底部有局部的較小變化。實(shí)測(cè)斷面見表1和表2，斷面圖見圖1。

表1 江西營(yíng)2014年實(shí)測(cè)大斷面（單位：m）

3 資料使用

3.1 流量測(cè)驗(yàn)

江西營(yíng)站自2012年至2015年連續(xù)發(fā)生7.9洪水、7.22洪水、6.28洪水等超歷史洪水，這幾次大洪水均實(shí)測(cè)到完整過程，積累了高水實(shí)測(cè)流量資料，為分析提供了數(shù)據(jù)。其中實(shí)測(cè)到最大流量586 m2/s（比降面積法施測(cè)）,重現(xiàn)期為100年。

2012年到2015年共實(shí)測(cè)流量437次。其中2012年103次、2013年129次、2014年115次、2015年90次。中低水流速儀法施測(cè)，高水浮標(biāo)法施測(cè)，其中2013年超歷史特大洪水峰頂流量采用比降面積法施測(cè)。江西營(yíng)站流量測(cè)驗(yàn)屬三類精度水文站。

圖1 實(shí)測(cè)大斷面

表2 江西營(yíng)2015年實(shí)測(cè)大斷面（單位：m）

3.2 資料選取

對(duì)2012～2015年所有實(shí)測(cè)流量點(diǎn)繪，按照水位流量關(guān)系定線標(biāo)準(zhǔn)繪制歷年Z～Q關(guān)系綜合線，經(jīng)評(píng)析，中低水時(shí)受斷面控制作用較小、斷面有沖淤變化、亂石致流速分布紊亂三重因素影響，水位流量關(guān)系線呈多重變化趨勢(shì)；高水時(shí)斷面控制作用因素明顯、斷面變化及流速因素對(duì)流量影響皆變小，水位流量關(guān)系趨于穩(wěn)定，因此重點(diǎn)對(duì)高水部分水位流量關(guān)分析，探索高水部分水位流量關(guān)系單值化的可行性。

表3 96.12 m水位級(jí)以上選取流量資料

表4 喜神壩河江西營(yíng)站水位～流量關(guān)系曲線檢驗(yàn)計(jì)算表

圖2 Z～Q關(guān)系線

歷年Z～Q關(guān)系綜合線在水位96.12 m、流量150 m3/s（含）以上時(shí)呈單一線，故只對(duì)96.12 m水位級(jí)以上關(guān)系線進(jìn)行單值化分析。此水位級(jí)以上共施測(cè)流量19次，滿足中華人民共和國(guó)水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（SL247—2012）水文資料整編規(guī)范3.4.1條：關(guān)系曲線為單一曲線、且測(cè)點(diǎn)在10個(gè)以上、應(yīng)做符號(hào)檢驗(yàn)、適線檢驗(yàn)和偏離檢驗(yàn)的關(guān)系曲線檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。96.12 m水位級(jí)以上選取流量資料見表3。

4 分析

4.1 關(guān)系線分析對(duì)水位96.12 m、流量150 m3/s（含）以上測(cè)次按照單一曲線法繪制Z～Q關(guān)系線，關(guān)系線見圖2。

用南方整編軟件程序?qū)﹃P(guān)系線進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果見表4。

4.2 結(jié)果分析

中華人民共和國(guó)水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（SL247—2012）水文資料整編規(guī)范3.3.2條第1條規(guī)定：采用單一曲線法或水力因素法定線時(shí)，流速儀法測(cè)流定線精度應(yīng)滿足表5的規(guī)定。

表5 流速儀法測(cè)流定線精度標(biāo)準(zhǔn)

3.3.2 條第2條規(guī)定：采用水面浮標(biāo)法測(cè)流定線隨機(jī)不確定度可增大2%～4%；采用比降—面積法測(cè)流的水位流量關(guān)系定線精度可參照水力因素法。

依照測(cè)站任務(wù)書，江西營(yíng)站屬流量測(cè)驗(yàn)三類精度水文站，因而綜合上兩條規(guī)范規(guī)定，江西營(yíng)站高水歷年Z～Q關(guān)系綜合線可以按照系統(tǒng)誤差±2%、隨機(jī)不確定度15%的精度指標(biāo)檢驗(yàn)是否是否符合單一曲線要求。

對(duì)照表4關(guān)系線的檢驗(yàn)結(jié)果和本次分析允許精度指標(biāo)，檢驗(yàn)結(jié)果均小于允許精度，因此江西營(yíng)站歷年Z～Q關(guān)系綜合線在水位96.12 m以上按照單一曲線法定線符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)論

經(jīng)分析并檢驗(yàn)，江西營(yíng)站歷年Z～Q關(guān)系綜合線在水位級(jí)96.12 m、流量150 m3/s（含）以上時(shí)關(guān)系曲線呈穩(wěn)定的單一線，符合單值化標(biāo)準(zhǔn)。

Analysis on the Comprehensive Line of Calender Year Z-Q Relationship in Jiangxi Camp Station

Ma Yuanen
（Hydrogeologyand water resources exploration bureau in Hanzhong,Hanzhong723000,Shaanxi）

The article is based on selectinghigh water measured flowpoint times fromJiangxi River station from2012 to2015 and draws the integrated line of Z～Q relationship.The line will be evaluated in accordance with the hydrological data compilation specification Article 2,Table 3.3.2-1 and 3.3.2,and will be tested in three items.To analyze and evaluate results,it realized the uniformization of the relationship line Z～Q form Jiangxi camp high water,prospected to improve the testing methods and to the development oftour gaugingdirection.

Stage-discharge relation；fracture surface；uniformization and totest

P332.4

B

1673-9000（2017）02-0006-03

2017-02-13

馬元恩（1975-），男，陜西漢中人，助理工程師，主要從事水文水資源勘測(cè)工作。