白霓橋水文(二)站流速垂線精簡方案分析.docx

1、Vol.32No.4Dec.2015白霓橋水文（二）站流速垂線精簡方案分析藍乾鑫，張曉萍,寇叢東（長江中游水文水資源勘測局崇陽水文站，湖北崇陽437500）摘要:有流量精測資料的測站，應以精測資料為基礎，進行精簡測速垂線和測點的分析，如果精簡后算得的流量與精測流量誤差值符合有關規(guī)定時，即可用精簡后的測流方案作為該站經常性的測流方法（即常測法）。根據此規(guī)定，對白霓橋（二）站的測速垂線進行了精簡分析，以不影響資料精度的情況下有效縮短測流時間，提高工作效率。關鍵詞:流量測驗;精簡方案；白霓橋水文站中圖分類號:TV142文獻標識碼:A文章編號:1673-0496（2015）04-0003-02DOI：

2、10.14079/42-1745/tv.2015.04.0021測站概況與流量測驗情況白霓橋水文（二）站地處鄂東南山區(qū)，為國家基本控制站，即控制陸水水庫小港北支大市河水情的基本站。其流域面積為215km2。屬典型的山溪性小河測站，來水主要源于斷面上游降雨雖。在斷面下游2.5km處與高堤河匯合后約流經3km入陸水水庫，在出口下游34km有陸水水庫水利樞紐控制。該站建站于上世紀60年代初期，其主要任務是為陸水水利樞紐運行、調度服務和國家收集基本的水文資料以及為地方防汛抗旱提供水文信息。該測驗河段順直,長度約800m,河寬50m。河床由粗沙、卵石組成，稍有沖淤變化。兩岸為陡坎，特大洪水來臨時（水位達

3、61.20m以上）會出現漫灘。斷面上游約500m處右岸有桂泉河入匯；斷面下游約30m有兩墩三孔公路橋1座（混凝土質），橋頂孔高程60.75m,故當水位達到此商程時橋身阻水，對斷面流速產生一定的影響，在陸水水庫水位較高時本斷面受頂托影響，在不受頂托影響時水位流量為單一的水位流量關系。從斷面到下游50m處兩岸為塊石護坡。2006年在斷面下游約320m處修建公路橋1座，對測驗有一定的影響。近年來，由于水體不斷惡化產生富營養(yǎng)化，引起測驗河段水草增多，嚴重影響低水流量測驗。該站的流量測驗方法根據測站任務書要求，一般采用水文纜道流速儀法施測，低水時期在臨時斷面或本斷面采用流速儀法涉水施測，當纜道失去控制無

4、法采用流速儀法施測時，在斷面上下游設立的收福日期:2015-08-17作者簡介:藍乾（1966-）,5J,湖北咸寧人,工程師，大學，主要從事水文測驗工作.浮標上下斷面和浮標中斷面采用浮標法施測，流量的測驗方法滿足規(guī)范要求。該站流量測次分布情況一般采用單一線法均勻布置流量測點，適當考慮漲水面和退水面的旬稱性,水位流雖測點間距滿足規(guī)范要求。當陸水水庫水位較高而出現頂托影響時，按繩套要求布置測點。但考慮到多數測驗時期該斷面河寬小于50m,測速垂線卻和測深垂線一樣多。即11線0.6處相對位置一點法.測深垂線與測速垂線完全重合。尤其是在中低水時期,測速垂線需要精簡的問題就此浮現出來。2精簡方案的確定及誤

5、差分析根據河流流扭測驗規(guī)范中第4.2.1條規(guī)定：測速垂線的布設宜均勻分布，并應能控制斷面地形和流速沿河寬分布的主要轉折點,無大補大割。該站20082012年上半年的大斷面見圖1。圖1白霓橋水文（二）站多年大斷面圖從圖1中可以看出，無論是岸上還是水下部分,斷面的變化均較小，尤其水下部分無較大轉折，垂線的精簡可間斷等長挑選。按目前任務書要求，該站的常規(guī)測驗測深、測速起點距均為11線，采用相對位置0.6處一點法測流，漫灘后灘地根據情況布線垂線號1234567891011起點距10（m）14182226303438424650施測（見表1）。表1測深測速垂線布設表根據間斷等長挑選方法，提出兩種方案,精

6、簡垂線的起點距分別是：方案一：14m、22m、30m、38m處的垂線測速;方案二：14m、26m、34m、42m處的垂線測速。本次分析根據以上兩種方案取用20072011年共計79次流量資料進行重新計算。由于只精簡4條垂線的測速部分,精簡前后的流量資料寬深比沒有任何變化，符合任務書根據規(guī)范定出的要求。將兩種方案精簡前后流量進行對比，相對誤差統(tǒng)計見表2。從表2中的數據可知,2011年兩種方案的誤差相當;2008年至2010年方案二優(yōu)于方案一;2007年則是方案一優(yōu)于方案二。綜合五年數據分析的結果是方案二優(yōu)于方案一。從表3還可以看出，流量的相對誤差不超過土3.0%的累積頻率兩種方案分別達到42%和

7、51%；不超過土5.0%的累積頻率分別達到61%和69%；不超過土8%的累積頻率分別達到71%和75%。系統(tǒng)誤差分別為-3.1%和-1.7%。根據水文測驗手冊規(guī)定：精簡后算得的流量與精測流量相比，其誤差值符合表3的規(guī)定，同時面積誤差不超過土3.0%時，即該測流方案可作為經常性的測流方法（即常測法）。3結論據以上分析得出，該測流精簡方案與精簡前相表2，簡前后流相對誤差統(tǒng)計表2011年2010年2009年2008年2007年方案丁方案二方案一方案二方案一方案二方案一方案二*案一展m1 000000001.4-17.1-0.2-0.2"""0000_2 663 -1.2

8、4 -5.95 -Z06 0.57 -4.88 -4.49 2410 -3.411 -0.712 -3.313 0.014 -2.515 4516 -3.217 -3.618 -3.319 0.0平均-27-19o-3.90.82-3.-2.66-3.-Z5-7.3-9.8-3.5-7.2-12.-3.!5o-3.-8.5-9.IX12.844-3.892-1.1.AJ-1,QoAu.9.836-8.275-O.-1.280-12aCJ6o.%53-3.2911-3.-L.2574-I5QLL2763cs-5.-2.42-16-C.34-1.-3.94表3常測法的誤差限界累積頻率達75%累積頻

9、率達95%玄緒以上的誤差以上的誤差基員俁冬不超過土3.0%不超過土5.0%不超過±1.0%比尚不符合規(guī)范的誤差要求?？紤]到測流方案為11線一點法（即每線的間距為4m）已屬基本合理;雖斷面河床較為穩(wěn)定，但春夏季斷面的水草生長茂盛，增加了斷面的糙率，給流量變化帶來一定的影響，因而不能將該站斷面與人工渠道等同考慮。垂線的精簡方案在此站尚不能展開。由此可知，白霓橋（二）站目前的測流方案尚屬較合理的測驗方案。AnalysisofFlowRatePerpendicularDownsizingProgramsatBainiqiaoHydrometricStationLANQian-xin,ZHAN

10、GXiao-ping,KOUCong-dong(ChangjiangMiddleReachesHydrology&WaterResourcesSurveyBureau,ChongyangBranch,Chongyang437500,China)Abstract:Atsurveystationswithaccurateflowmeasurementdata*analysisofdownsizingflowratemeasurementperpendicularandthemeasuringpointshouldbebasedonthesurveyeddata.Iftheerrorofflowcalculatedaftersimplificationandtheflowmeasuredaccuratelyconformtorelevantregulations>after-downsizingflowmeasurementschemecanbeusedasthestationregularflowmeasurementmethod.Accordingtotheregulations,conciseanalysisoftheflowmeasurementperpendicularatBainiqiaostationhasbeencarried