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(lán)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(yīng)以精測資料為基礎(chǔ)，進(jìn)行精簡測速垂線和測點(diǎn)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(guān)規(guī)定時(shí)，即可用精簡后的測流方案作為該站經(jīng)常性的測流方法（即常測法）。根據(jù)此規(guī)定，對(duì)白霓橋（二）站的測速垂線進(jìn)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(shí)間，提高工作效率。關(guān)鍵詞:流量測驗(yàn);精簡方案；白霓橋水文站中圖分類號(hào):TV142文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1673-0496（2015）04-0003-02DOI：

2、10.14079/42-1745/tv.2015.04.0021測站概況與流量測驗(yàn)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(jīng)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(jì)60年代初期，其主要任務(wù)是為陸水水利樞紐運(yùn)行、調(diào)度服務(wù)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(yàn)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(shí)（水位達(dá)

3、61.20m以上）會(huì)出現(xiàn)漫灘。斷面上游約500m處右岸有桂泉河入?yún)R；斷面下游約30m有兩墩三孔公路橋1座（混凝土質(zhì)），橋頂孔高程60.75m,故當(dāng)水位達(dá)到此商程時(shí)橋身阻水，對(duì)斷面流速產(chǎn)生一定的影響，在陸水水庫水位較高時(shí)本斷面受頂托影響，在不受頂托影響時(shí)水位流量為單一的水位流量關(guān)系。從斷面到下游50m處兩岸為塊石護(hù)坡。2006年在斷面下游約320m處修建公路橋1座，對(duì)測驗(yàn)有一定的影響。近年來，由于水體不斷惡化產(chǎn)生富營養(yǎng)化，引起測驗(yàn)河段水草增多，嚴(yán)重影響低水流量測驗(yàn)。該站的流量測驗(yàn)方法根據(jù)測站任務(wù)書要求，一般采用水文纜道流速儀法施測，低水時(shí)期在臨時(shí)斷面或本斷面采用流速儀法涉水施測，當(dāng)纜道失去控制無

4、法采用流速儀法施測時(shí)，在斷面上下游設(shè)立的收福日期:2015-08-17作者簡介:藍(lán)乾（1966-）,5J,湖北咸寧人,工程師，大學(xué)，主要從事水文測驗(yàn)工作.浮標(biāo)上下斷面和浮標(biāo)中斷面采用浮標(biāo)法施測，流量的測驗(yàn)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(diǎn)，適當(dāng)考慮漲水面和退水面的旬稱性,水位流雖測點(diǎn)間距滿足規(guī)范要求。當(dāng)陸水水庫水位較高而出現(xiàn)頂托影響時(shí)，按繩套要求布置測點(diǎn)。但考慮到多數(shù)測驗(yàn)時(shí)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(duì)位置一點(diǎn)法.測深垂線與測速垂線完全重合。尤其是在中低水時(shí)期,測速垂線需要精簡的問題就此浮現(xiàn)出來。2精簡方案的確定及誤

5、差分析根據(jù)河流流扭測驗(yàn)規(guī)范中第4.2.1條規(guī)定：測速垂線的布設(shè)宜均勻分布，并應(yīng)能控制斷面地形和流速沿河寬分布的主要轉(zhuǎn)折點(diǎn),無大補(bǔ)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(zhuǎn)折，垂線的精簡可間斷等長挑選。按目前任務(wù)書要求，該站的常規(guī)測驗(yàn)測深、測速起點(diǎn)距均為11線，采用相對(duì)位置0.6處一點(diǎn)法測流，漫灘后灘地根據(jù)情況布線垂線號(hào)1234567891011起點(diǎn)距10（m）14182226303438424650施測（見表1）。表1測深測速垂線布設(shè)表根據(jù)間斷等長挑選方法，提出兩種方案,精

6、簡垂線的起點(diǎn)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(jù)以上兩種方案取用20072011年共計(jì)79次流量資料進(jìn)行重新計(jì)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(wù)書根據(jù)規(guī)范定出的要求。將兩種方案精簡前后流量進(jìn)行對(duì)比，相對(duì)誤差統(tǒng)計(jì)見表2。從表2中的數(shù)據(jù)可知,2011年兩種方案的誤差相當(dāng);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(shù)據(jù)分析的結(jié)果是方案二優(yōu)于方案一。從表3還可以看出，流量的相對(duì)誤差不超過土3.0%的累積頻率兩種方案分別達(dá)到42%和

7、51%；不超過土5.0%的累積頻率分別達(dá)到61%和69%；不超過土8%的累積頻率分別達(dá)到71%和75%。系統(tǒng)誤差分別為-3.1%和-1.7%。根據(jù)水文測驗(yàn)手冊(cè)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(shí)面積誤差不超過土3.0%時(shí)，即該測流方案可作為經(jīng)常性的測流方法（即常測法）。3結(jié)論據(jù)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(duì)誤差統(tǒng)計(jì)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(dá)75%累積頻

9、率達(dá)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。考慮到測流方案為11線一點(diǎn)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(yàn)方案。AnalysisofFlowRatePerpendicularDownsizingProgramsatBainiqiaoHydrometricStationLANQian-xin,ZHAN

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