茨壩水文站測驗(yàn)方式優(yōu)化分析與探討

李艷華

（甘肅省隴南水文水資源勘測局，甘肅隴南742500）

茨壩水文站測驗(yàn)方式優(yōu)化分析與探討

李艷華

（甘肅省隴南水文水資源勘測局，甘肅隴南742500）

為適應(yīng)新形勢下水文發(fā)展的需要，在滿足水文測報(bào)規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，改變測驗(yàn)方式，減少測站常駐人員，優(yōu)化測站之間的人員配置，減少測站開支，各站實(shí)行巡測還是巡測與駐測相結(jié)合，必須根據(jù)該測站的水文特性和實(shí)測資料進(jìn)行具體分析而確定。本文僅以茨壩水文站為例，對實(shí)行巡測應(yīng)具備的條件進(jìn)行分析論證，并根據(jù)《水文巡測規(guī)范》要求，提出了茨壩水文站巡測優(yōu)化方案，為其他水文站進(jìn)行測驗(yàn)方式優(yōu)選提供借鑒。

測驗(yàn)方式；優(yōu)化；巡測；分析探討；茨壩站

1測站概況

嘉陵江茨壩水文站位于兩當(dāng)縣西坡鄉(xiāng)，始建于1980年1月，地理位置東經(jīng)106°25′，北緯33°51′，集水面積2752km2，至河口（長江）距離1014km，嘉陵江上游站、屬省級重點(diǎn)站，現(xiàn)觀測項(xiàng)目有水位、流量、懸移質(zhì)含沙量、降水、蒸發(fā)等項(xiàng)目。

2測站水文特性

茨壩水文站為嘉陵江干流上游的基本控制站。洪水主要由上游的暴雨形成，其過程多為在干支流形成的漲落緩慢的矮胖過程上附加獨(dú)立或復(fù)式的陡漲陡落尖瘦型洪峰。有其山溪性河流的水流特性，但當(dāng)斷面上游出現(xiàn)歷時長、面積廣、強(qiáng)度均勻的連續(xù)陰雨與間歇性暴雨遭遇，土壤含水量達(dá)到飽和狀態(tài)，會引發(fā)干流及其支流的大洪水，形成干流的特大暴雨洪水。其中，嘉陵江上游“81·8”暴雨洪水就是一次長歷時、大面積陰雨后出現(xiàn)暴雨而形成峰高量大、多峰型特大暴雨洪水的典型過程，此次洪水該站出現(xiàn)4670m3/s的特大洪水。河段無經(jīng)常性沖淤，Z～Q關(guān)系呈多線或繩套，高水較穩(wěn)定。流域內(nèi)植被較好，泥沙相對較小，歷年單斷沙關(guān)系為單一線。

3水文測驗(yàn)方式改變的內(nèi)容

在保證水文資料的連續(xù)性、一致性、準(zhǔn)確性、可靠性的前提下，認(rèn)真遵守文獻(xiàn)［1］、《水文勘測站隊(duì)結(jié)合測驗(yàn)規(guī)范》《水位觀測標(biāo)準(zhǔn)》《河道流量測驗(yàn)規(guī)范》《河流冰清觀測規(guī)范》《水文測驗(yàn)手冊》等規(guī)范，確保水文資料精度，根據(jù)文獻(xiàn)［1］中2.2條巡測條件與要求，初步規(guī)劃在茨壩站實(shí)行汛期駐守觀測，非汛期水位、降水、蒸發(fā)委托觀測，流量實(shí)行定期巡測。

4測驗(yàn)方式改變方案分析

4.1大斷面資料分析

根據(jù)茨壩水文站2007～2013年連續(xù)7年的大斷面實(shí)測資料，點(diǎn)繪大斷面綜合圖（如圖1所示）。2007年經(jīng)當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門對河道整治以后，斷面形狀歷年完全一致，左岸灘地平整，沖淤變化小，右岸主槽歷年沖刷下切，但幅度不大，可知該站斷面控制良好，各水文要素之間關(guān)系較為穩(wěn)定。

圖1茨壩站歷年大斷面

4.2流量資料分析

4.2.1非汛期流量資料分析

以上一年11～12月、當(dāng)年1～3月為一水文年的枯水期，點(diǎn)繪茨壩水文站2007～2013歷年非汛期流量過程線（如圖2所示），可見茨壩站多數(shù)年份當(dāng)年11月至次年2月流量變化過程比較平緩，但個別年份（2011年）11月還有洪峰出現(xiàn)，流量變化過程比較大。在連續(xù)7年的時間內(nèi)，就有4年每年3月發(fā)生大小不等的洪峰。

圖2茨壩站日平均流量過程線

將茨壩站水文站2007～2013年1～4月、11～12月非汛期15日流量與月平均流量進(jìn)行對照，由表可見大多數(shù)月份的月平均流量與每月15日的流量非常接近，少數(shù)月份的月平均流量與每月15日的流量相差較大，最大絕對誤差為8.0m3/s（2011年11月），最大相對誤差為103.3%（2010年3月）。

以非汛期每月15日的平均流量算得的月徑流量與流量表中的月徑流量進(jìn)行對照，可見用每月15日的流量代表月平均流量算得的月徑流量誤差很大，最大絕對誤差（2011年11月）為-0.2074*108m3，最大相對誤差（2010年3月）為103.28%。

以15日流量代替當(dāng)月平均流量算得的各年徑流總量及其誤差見表1。由表1看出，以15日定期流量代替當(dāng)月平均流量，對年徑流量影響小，總量誤差小于文獻(xiàn)［1］中表4.3.3中允許誤差指標(biāo)。

表1以15日流量代替月均流量計(jì)算年徑流量108m3

4.2.2枯水期泥沙資料分析

選取2007～2013年輸沙量資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。枯水期輸沙量統(tǒng)計(jì)對照見表2；由統(tǒng)計(jì)可知，2007～2013年枯水期（1～4月和11～12月）有6年輸沙量為0，只有2010年枯水期輸沙量為561t，占年總量比為0.4%。根據(jù)文獻(xiàn)［1］中泥沙測驗(yàn)6.2.1條規(guī)定：實(shí)行巡測的二、三類泥沙站，當(dāng)每年枯水期連續(xù)3個月以上時段的輸沙量小于多年平均輸沙量的3.0%時，在該時段內(nèi)可停測泥沙，停測期間的含沙量作零處理。茨壩站11月至翌年4月時段輸沙量小于多年平均輸沙量的3.0%，故該時段內(nèi)可停測泥沙，停測期間的含沙量作零處理，當(dāng)枯水期的含沙量有顯著變化時，應(yīng)恢復(fù)觀測。

表22007～2013年枯水期輸沙量統(tǒng)計(jì)對照表104t

5結(jié)論與建議

（1）通過對茨壩站流量資料的分析，以15日流量代替當(dāng)月平均流量算得的各年徑流量的總量誤差雖然小于文獻(xiàn)［1］中表4.3.3中允許誤差指標(biāo)，但考慮到月徑流量誤差較大，建議茨壩水文站流量測驗(yàn)不易采用巡測方法。

（2）根據(jù)文獻(xiàn)［1］中泥沙測驗(yàn)6.2.1條規(guī)定：實(shí)行巡測的二、三類泥沙站，當(dāng)每年枯水期連續(xù)3個月以上時段的輸沙量小于多年平均輸沙量的3.0%時，在該時段內(nèi)可停測泥沙，停測期間的含沙量作零處理。茨壩站11月至翌年4月時段輸沙量小于多年平均輸沙量的3.0%，故該時段內(nèi)可停測泥沙，停測期間的含沙量作零處理，當(dāng)枯水期的含沙量有顯著變化時，應(yīng)恢復(fù)觀測。

（3）綜合考慮茨壩站不易采用巡測方法，但考慮到非汛期各項(xiàng)測驗(yàn)報(bào)汛任務(wù)小，建議采用委托觀測的方法。

（4）委托觀測期間，泥沙可以停測，其他測驗(yàn)按原有的測報(bào)任務(wù)及各種《測驗(yàn)規(guī)范》執(zhí)行。

［1］SL195-97.水文巡測規(guī)范［S］.

［2］水利部主編.水文測驗(yàn)手冊［M］.北京：水利出版社，1980.

［3］曹陽.水利行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編寫中常見問題解析［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2003（06）.

［4］鄧英春.關(guān)于水文測驗(yàn)中誤差問題的思考［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2005（01）.

［5］錢學(xué)偉，陸建華.水文測驗(yàn)誤差分析與評價(jià)［M］.北京：中國水利電力出版社，2007.

［6］黃振平，陳元芳.水文統(tǒng)計(jì)學(xué)［M］.北京：中國水利電力出版社，2011.

［7］齊懷民，陸建華.我國水文標(biāo)準(zhǔn)化工作的發(fā)展與思考［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2013（12）.

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A

1008-1305（2016）03-0081-02

10.3969/j.issn.1008-1305.2016.03.031

2016-04-01

李艷華（1975年—），女，助理工程師。