汾河干流大河控制站優化布設研究

穆仲平 潘垣臻

（1.山西省水文水資源勘測局 太原 030001；2.河海大學 南京 210098）

水文站網是水文工作的戰略布局，水文站網布設是否科學合理，對水利工作支撐效果具有重大影響。因此，對水文站布設合理性進行分析和研究具有極其重要的意義。

天然河道的水文站根據集水面積大小及作用，分為大河控制站、區域代表站和小河站。集水面積在5 000 km2以上大河干流上的流量站，稱為大河控制站。大河控制站在整個水文站網中，居首要地位，其主要任務是為河流管理、防汛抗旱和大規模水資源開發規劃及重大工程的興建，系統地搜集基本水文資料。大河控制站規劃的重點是確定布站數量和選定測站位置。本文根據遞變率原則和內插精度原則，利用汾河干流已設站積累的幾十年流量數據對汾河干流大河控制站布設的合理性進行了分析。

1 布設原理及方法

1.1 按遞變率確定設站數上限

大河干流任何兩個相鄰測站流量特征值的變化，必須大于流量特征值的某一遞增值，以免被測驗誤差所掩蓋。因此，布站間距不宜過密，布站數目不宜過多。按照這一原則，用Q表示流量特征值，λ表示下游站較相鄰上游站的流量特征值應保持的遞增率，則上游的第二個流量站測得的流量特征值應滿足下面不等式：Q2-Q1≥λQ1，第n個流量站的特征流量Qn應滿足如下不等式：Qn≥（1+λ）n-1Q1

則大河干流控制站布設數目n的上限公式［1］為：

式中：n—區間設站上限；

Q1、Qn—某河段首末兩個控制站的流量特征值；

λ—相鄰兩站流量特征值的遞變率；……