南岔水文站沙量間測可行性分析

2015-06-21 12:41:36劉丙賀鞏軼歐

黑龍江水利科技 2015年7期

劉丙賀，白寧，鞏軼歐

南岔水文站沙量間測可行性分析

劉丙賀，白寧，鞏軼歐

（伊春水文局，黑龍江伊春153000）

水文站沙量間測工作是測站測驗手段改革創新的重要工作之一，可以精簡測驗工作量，提高測驗效率。文章通過對西南岔河南岔水文站2000—2013年實測沙量資料分析，歷年單斷關系與綜合單斷換算關系基本吻合，單斷沙關系線分析精度達到了間測輸沙率的要求，歷年單斷沙關系穩定且成直線，滿足懸移質輸沙率實行間測的規定。

懸移質輸沙率；沙量間測；單斷沙；可行性分析

0 前言

沙量間測是指根據測站歷年輸沙率和相應單位含沙量實測成果，按沙量級分為若干組，分別求出各組的相應單沙以及斷沙的平均值。用各組平均的單斷沙關系點，繪制綜合單斷沙關系線。將歷年單斷沙關系線與綜合單斷沙關系線比較分析，從而確定懸移質輸沙率間測的可行性［1］。以便減少測驗次數，增加工作效率。

1 流域概況

南岔（二）水文站是湯旺河下游右岸一級支流西南岔河的出口控制站，位于黑龍江省伊春市南岔區。地理坐標為E129°15′，N47°08′。流域面積2 735 km2。河流全長121 km，河寬80～180 m，河床由粗沙卵石組成，河床穩定。右岸有一較大支流永翠河匯入斷面以上河長106 km，至河口的距離為15 km，集水面積為2 582 km2。

1.1 徑流特性

流域內多年平均降水量630.5 mm，降水量垂直變化不顯著，隨海拔高程的升高降水量略增大，最大變幅＜20%。在季風氣候的影響下，降水量的年內分配不均，主要降水集中在6～9月，其占年降水量的73.0%～87.2%；流量過程與降水量過程基本相應，徑流量年際變化相對較小，歷年最大年徑流15.73億m3，最小年徑流2.59億m3，最大流量為1 630 m3／s，最小流量為0 m3／s。

1.2 泥沙特性

西南岔河上游植被相對較好，侵蝕能力較弱、含沙量相對較小。南岔水文站多年平均含沙量31g／m3。含沙量主要分布在6—8月洪水期，10月—次年3月間由于降水稀少，河道流量小，挾沙能力弱，含沙量幾乎為零。含沙量年際變化較大，年平均含沙量最大為74 g／m3，最小為9 g／m3；歷年最大含沙量為5 370 g／m3，最小含沙量為零。輸沙率與含沙量分布相似，多年平均輸沙率1.63 kg／s，年平均輸沙率最大為6.270 kg／s，最小為0.084 kg／s。多年平均輸沙量5.18萬t，輸沙量年內分配與含沙量相似［2-3］。

2 單斷沙關系分析

2.1 資料選取

選取南岔水文站2000—2013年近14 a共212份單斷沙資料，見表1。

表1 南岔水文站歷年單斷沙成果表

2.2 單斷沙關系分析

根據表1資料，計算單次單斷沙關系換算系數k＝Cs／C（Cs為斷沙，C為單沙），綜合單斷沙關系換算系數為0.997。將212次實測輸沙率資料按含沙量量級分成10個等級，見表2，繪制單斷沙關系相關圖（見圖1），從圖1可以看出，單斷沙關系為直線，相關系數R2＝1，說明相關非常好，綜合單斷沙關系換算系數為0.9975，與算數平均法求得綜合單斷沙關系換算系數相同［4］。

表2 南岔站沙量量級劃分

圖1 南岔站歷年單斷沙關系綜合曲線

2.3 成果分析

南岔水文站2008年—2013年在水文資料整編中所采用的單斷沙關系換算系數與綜合單斷沙關系換算系數0.9975的誤差計算結果見表3。

表3 南岔站單斷沙關系換算系數誤差

從表3可以看出，2008年至2013年泥沙資料整編所采用單斷沙關系換算系數與近14年泥沙資料綜合率定的單斷沙關系換算系數0.9975相比，最大誤差為0.0205，最小為-0.0025；因此確定綜合單斷沙關系換算系數采用0.9975。點繪綜合與歷年單斷沙關系圖，如圖2。可以看出，歷年單斷沙關系點與綜合單斷沙關系完全融合。

2.4 輸沙率測驗方法確定

根據分析，所得的綜合單斷沙關系換算系數與各年整編資料時所采用的單斷沙關系換算系數相比，其最大相對誤差為-2.25%，＜±5%，滿足規范中要求技術指標［5］。由以上分析可知，南岔水文站懸移質輸沙率測驗可以實行間測，間測期間只測單樣含沙量，在進行泥沙資料整編時可以用綜合單斷沙關系換算系數進行分析。