流域徑流資料合理性檢查分析方法探討

劉慶鵬+魯大瑋

摘 要：流域流量資料合理性檢查不僅對(duì)水能資源開(kāi)發(fā)利用工作至關(guān)重要，也是區(qū)域水資源規(guī)劃設(shè)計(jì)前期重點(diǎn)工作內(nèi)容之一，同時(shí)也是對(duì)測(cè)站水文資料整編成果精度和應(yīng)用深度、范圍的進(jìn)一步驗(yàn)證分析。鑒于目前對(duì)流域徑流資料合理性檢查分析方法存在多樣性和部分模糊性的現(xiàn)狀，文章以黑龍江省伊春市境內(nèi)永翠河新曙光站2014年流量資料成果為例，根據(jù)部分相關(guān)規(guī)范和行業(yè)導(dǎo)則所列出的檢查方法，盡可能采用多種方法對(duì)該站徑流資料從單站和綜合兩個(gè)方面進(jìn)行了合理性檢查，檢查結(jié)果基本符合各項(xiàng)指標(biāo)要求，說(shuō)明該站當(dāng)年流量資料成果合理，滿足各行業(yè)的資料精度使用要求。文章重點(diǎn)介紹徑流資料合理性檢查分析方法的應(yīng)用，以供讀者參考借鑒。

關(guān)鍵詞：流量；合理性；上下游對(duì)比；水位過(guò)程；流量過(guò)程

中圖分類號(hào)：P337 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）26-0083-02

1 概述

河道流量資料合理性檢查是水文測(cè)驗(yàn)資料整編工作的重要環(huán)節(jié)，其工作成效對(duì)資料的應(yīng)用價(jià)值至關(guān)重要，對(duì)各類水利工程設(shè)計(jì)規(guī)劃影響深遠(yuǎn)。流量資料經(jīng)測(cè)站定線推流等工作步驟后形成逐日流量表和洪水摘錄表等成果，其成果精度雖滿足在站整編要求，但在實(shí)際使用時(shí)還需進(jìn)行資料合理性檢查，檢查合格后才能正式應(yīng)用，否則應(yīng)查找原因，原因不明時(shí)應(yīng)將有疑問(wèn)部分資料列為參考應(yīng)用范圍。目前水文站流量整編資料合理性檢查一般從單站和綜合兩個(gè)方面進(jìn)行。鑒于行業(yè)內(nèi)目前對(duì)流量資料合理性檢查方法并無(wú)較細(xì)致和權(quán)威的定量要求標(biāo)準(zhǔn)，本文以實(shí)例流域?yàn)槔?，采用目前可知的多種流域流量資料合理性分析方法，根據(jù)永翠河流域新曙光站2014年實(shí)測(cè)流量資料整編成果，參照相關(guān)行業(yè)規(guī)范要求對(duì)其進(jìn)行合理性檢查分析。

永翠河流域?qū)偎苫ń蟀兑患?jí)支流湯旺河流域內(nèi)西南岔河支流，位于黑龍江省伊春市帶嶺區(qū)，流域出口控制站為帶嶺站，該站上游40km處為新曙光站，帶嶺站控制流域面積677km2。

2 流域徑流資料的單站合理性檢查

2.1 2014年水位流量關(guān)系曲線與歷年曲線對(duì)比

水位流量關(guān)系曲線是河段水力特性和測(cè)站特性的綜合反映。從歷年水位流量關(guān)系圖上可體現(xiàn)曲線整體年際變化趨勢(shì)。高水控制較好、沖淤或回水影響不嚴(yán)重時(shí)，水情相似年份的水位流量關(guān)系曲線，其變動(dòng)程度也應(yīng)相似，因此歷年水位流量關(guān)系曲線的趨勢(shì)，與檢查分析年份曲線應(yīng)基本一致。在進(jìn)行歷年關(guān)系線對(duì)比前應(yīng)檢查河槽測(cè)流斷面的穩(wěn)定性，由圖1可以看出，新曙光站橫斷面河流主槽部分歷年變化較小，斷面基本穩(wěn)定。根據(jù)圖2可知，該站2014年水位流量關(guān)系曲線與歷年綜合線基本一致，首先說(shuō)明該站水位流量關(guān)系定線合理。

線與歷年綜合關(guān)系線對(duì)比圖

2.2 本站流量、水位過(guò)程線對(duì)照分析

由于該站每年1至4月份基本水尺斷面形成連底凍冰情（河道最大封凍冰層厚度達(dá)到河底，河道幾乎斷流），測(cè)流斷面移至臨時(shí)斷面，這期間測(cè)站水位停測(cè)。該站水位觀測(cè)開(kāi)始于每年的5月，因此分別采用月平均和時(shí)段洪水過(guò)程的水位、流量過(guò)程線來(lái)進(jìn)行對(duì)比分析。從圖3可見(jiàn)，兩種過(guò)程線的變化趨勢(shì)一致，峰形相似，峰、谷相應(yīng)，說(shuō)明流量變化過(guò)程基本合理。

2.3 本站徑流與降雨關(guān)系對(duì)照分析

利用降雨徑流關(guān)系可以檢查測(cè)站時(shí)段流量值是否存在偏大或偏小，一般可利用流域徑流系數(shù)來(lái)分析。徑流系數(shù)表達(dá)式為α=R/p；式中α為徑流系數(shù)；R為徑流深，由時(shí)段徑流量除以集水面積而得；p為對(duì)應(yīng)時(shí)段降雨量。徑流系數(shù)一般都有地區(qū)經(jīng)驗(yàn)值，測(cè)站不同時(shí)段徑流系數(shù)應(yīng)接近地區(qū)經(jīng)驗(yàn)值，不應(yīng)突出偏大或偏小。該站降雨徑流關(guān)系較好的時(shí)段為不受冰凍影響的6至9月，由表1可見(jiàn)，該站這期間徑流系數(shù)約為0.5，在相關(guān)研究文獻(xiàn)成果的經(jīng)驗(yàn)值范圍之內(nèi)。

3 綜合合理性檢查

綜合檢查是對(duì)流域內(nèi)各站整編成果的全面對(duì)照分析檢查，主要利用上、下游水文要素間的相關(guān)或成因聯(lián)系來(lái)判斷資料的合理性。

上、下游水量對(duì)照：

以水量平衡原理為基礎(chǔ)，對(duì)新曙光與帶嶺站的年水量進(jìn)行對(duì)照分析。區(qū)間流域水量由區(qū)域內(nèi)徑流模數(shù)乘面積再乘一年秒數(shù)求得。經(jīng)計(jì)算，新曙光站與帶領(lǐng)站區(qū)間流域面積為508km2，區(qū)間徑流模數(shù)0.0165m3/（s.km2）（取帶嶺站徑流模數(shù)），因此區(qū)間流域年水量為2.6433億m3，實(shí)測(cè)新曙光站2014年年徑流量為0.7186億m3，二者之和為3.3619億m3，與下游帶嶺站實(shí)測(cè)年徑流量3.523億m3接近（因徑流模數(shù)屬經(jīng)驗(yàn)值，故存在計(jì)算誤差），說(shuō)明流域年水量基本平衡。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，以上方法對(duì)永翠河新曙光站2014年流量資料經(jīng)合理性檢查分析，基本滿足要求。因流域內(nèi)測(cè)站數(shù)量和資料所限，文中綜合對(duì)比檢查所選參證站較少，對(duì)比分析深度和廣度有限，所述結(jié)論僅供參考，還有待進(jìn)一步驗(yàn)證和分析。本文立意是以介紹各種檢查分析方法的使用為主，鑒于現(xiàn)行各方法中缺少比較嚴(yán)格的定量約束條件，讀者在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中還應(yīng)注意采用多種方式進(jìn)行對(duì)比分析。

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