鐵力水文站水文特性分析

孫侃　劉丙賀　王秋媛

摘 要：介紹鐵力水文站測站的基本情況，從測驗河段水流形勢、上游來水來沙及水沙特性、斷面沖淤變化、水位流量關(guān)系、單沙斷沙關(guān)系等方面對鐵力水文站測站的特性進(jìn)行分析，為做好水文測報工作提供參考。

關(guān)鍵詞：降水量；洪水特性；水位流量關(guān)系；洪峰流量；徑流量

中圖分類號：TV123 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）25-0180-02

1 流域概況

1.1 呼蘭河流域概況

鐵力（二）站位于黑龍江省鐵力市鐵力鎮(zhèn)，是呼蘭河上游主要控制站，屬國家二類精度站，地理坐標(biāo)為東經(jīng)128°01′，北緯46°58′，集水面積1838km2，斷面以上河長95.3km，至河口的距離406km。

1.2 測站基本情況

鐵力水文站設(shè)于1951年，1988年斷面上遷300米至今，主要觀測項目有水位、流量、沙量、降水量、蒸發(fā)量、冰情、顆分等15項。

1.3 測驗河段水流形勢

在斷面上游14.5km處左岸有支流小呼蘭河匯入，河長74km，集水面積860km2，河道彎曲系數(shù)為1.48。在老爺府河段有一座攔河壩，把呼蘭河水引入桃山灌區(qū)，斷面上游10km處有桃山渠首把呼蘭河水引入王揚灌區(qū)，這兩處工程所引出的河水不流經(jīng)本站測流斷面。基本斷面上、下游各75m均為鐵路橋，靠河右岸有防洪堤壩，河段順直。左岸起點距-50.0m至15.0m（臺地）為壤土，15.0m至160.0m為細(xì)砂石，右岸160.0m至200.0m（臺地）為壤土，河床屬沖淤性河床，流域植被較差，斷面沖淤嚴(yán)重。

2 上游來水來沙及水沙特性

2.1 來水情況

鐵力水文站洪水來源為上游區(qū)域暴雨和干流呼蘭河來水為主，有時也出現(xiàn)石長水位站以上支流及小呼蘭河等各支流來水隨機(jī)組成，一般情況下以小呼蘭河來水為主，洪水多發(fā)生在7、8月份。

2.2 降水特征

鐵力水文站2000-2012年平均降水量559.9mm，降水年內(nèi)分布不均勻，降水主要集中在汛期6～9月份，汛期降水量可占年降水量的71.1%。1～5月和10～12月份的降水量占年降水量的28.9%。年降水量變差系數(shù)Cv值為0.21。詳見鐵力水文站多年月降水量表1。

2.3 洪水特性

呼蘭河屬山溪性河流，河流漂浮物多，洪峰滯留時間2～3小時，沙峰在洪峰前半小時左右出現(xiàn)，洪峰型式為單峰型。根據(jù)實測資料，歷年最大洪峰流量為1200m3/s，歷年最高水位為209.28m；歷年最大日平均輸沙率為540kg/s；歷年平均輸沙率為2.09kg/s。見表2。

從表2可以看出，鐵力水文站來水來沙主要集中在5-9月，徑流量占全年徑流量的73.6%，輸沙量占全年輸沙量的87.3%；輸沙量的變化趨勢與徑流量變化趨勢相對應(yīng)。12-3月，河流受冰凍影響，徑流很小，輸沙量也很小，可以忽略。4-5月受天氣回暖，冰雪融化，形成明顯的春汛，這一期間徑流占年徑流的21%，輸沙量占年輸沙量的28%。6-8月由于季風(fēng)影響，降水量偏多，又比較集中，占年降水量的62%，徑流量占年徑流量的50%左右，而輸沙量占年輸沙量的82%。9-11月降水減少，只占年降水量的16%，輸沙量隨著徑流的減小而減小，只占年輸沙量的2%。

3 斷面沖淤變化

本站測驗河段順直長度約1500m，河寬146m，流域植被較差，斷面沖淤嚴(yán)重，水位～流量關(guān)系隨沖淤變化呈臨時曲線，自一九九九年鐵路部門在斷面下游125m，距鐵路下行橋下游50m處，修筑一座高約70cm的攔河壩后，使水位～流量關(guān)系曲線變?yōu)閱我磺€。該站測驗斷面設(shè)在綏佳鐵路線99號橋處，在上行、下行兩座橋中間，距兩橋距離各約為75m，斷面右岸有沙洲，水位在206.00m時為兩股流，當(dāng)水位高于206.50m時兩股流合二為一。由于兩岸高程控制不了年最高水位，當(dāng)水位達(dá)到209.00m時，洪水逐漸向站房及灘地漫延，當(dāng)水位下降時退回主槽。

4 水位流量關(guān)系

鐵力水文站Z～Q關(guān)系穩(wěn)定，測站控制較好，呈單一曲線，并能滿足曼寧公式，從水位-流量、水位-面積、水位-流速關(guān)系點分布情況可以看出，主要是洪水漲落對水位流量關(guān)系的影響不大，同時受斷面地形因素影響，存在測驗誤差；而冰期受到結(jié)冰或冰塞冰壩阻水影響，水位流量關(guān)系散亂，無法建立水位流量關(guān)系，采用連實測流量過程線法推求平均流量。

5 單沙斷沙關(guān)系

鐵力水文站單沙取樣在斷面起點距45.0m處，根據(jù)2000-2012年的單位含沙量與斷面平均含沙量關(guān)系圖，兩者關(guān)系基本呈45°直線，單斷沙關(guān)系換算關(guān)系k=Cs/C，系數(shù)為0.995，關(guān)系點均勻分布，關(guān)系較好。

6 結(jié)束語

呼蘭河流域?qū)偕较院恿?，洪峰陡漲陡落，鐵力水文站斷面沖淤變化主要原因是洪水漲落對河床的沖刷影響，漲水時斷面變化不大，落水時沖刷淤積較為明顯，受降水間斷不均勻影響，第一次洪峰后有可能出現(xiàn)連續(xù)洪峰。水位流量穩(wěn)定，斷面控制良好，洪峰過程對斷面影響不大。單斷沙關(guān)系穩(wěn)定，關(guān)系線趨近于45°直線，斷面含沙量分布均勻。

參考文獻(xiàn)：

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