關于受雍水影響下水文站水位級劃分問題的探討

□□（駐馬店水文水資源勘測局）

關于受雍水影響下水文站水位級劃分問題的探討

□汪海洋□孫立中（駐馬店水文水資源勘測局）

目前，駐馬店水文局離城市較近的水文站均建設有橡膠壩等水利工程。受水利工程蓄水影響，基本斷面處水位高居不下，水面比降趨近于0。若按照天然狀態(tài)下水位級的劃分，中高水水位將會經常性出現(xiàn)，不符合常規(guī)，給測驗方式的選擇及水情報汛帶來很大麻煩；因此雍水情況下的水位級劃分應區(qū)別于自然河道狀態(tài)下的情況。文章通過實例分析計算，力圖找出一條解決問題的方法，使得水位級劃分更加客觀。

雍水；頻率；水位級

0 引言

駐馬店水文局駐馬店水文站是較早受到橡膠壩影響的水文測站，未建橡膠壩前為天然河道，各級水位流量關系較好，表現(xiàn)出水位高流量大的特點。興建橡膠壩后，該站水位流量關系變化特征并不一致，繼續(xù)以水位要素確定水位級已明顯不合適。為此，文章試利用水文中的另一重要要素流量確定水位級，力圖找到較為合適的方法。

1 流域概況

該站是汝河河一級支流練江河上的控制站，流域面積104 km2，屬省級重要水文站。流域多年平均降雨量920 mm，多年平均徑流量0.30×108m3。

1.1 植被分布情況

下墊面植被有小麥、玉米、大豆、芝麻等，測驗斷面上游約600 m處種植有果樹。測站控制流域10 km以外有山丘區(qū)，植被多為常年生灌木類。下墊面80%的耕地種植農作物，植被覆蓋率為20%～40%。水土流失不明顯。

1.2 土壤分布情況

測站控制流域內山丘區(qū)以基巖為主，其余為粘土。土壤透水性能一般。

1.3 水文地質情況

下墊面主要是碎屑巖、侵入巖和變質巖，其余為第四系地層成因類型的中更新統(tǒng)沖積洪積層構成粘性土，孔隙含水巖組形成淺層弱水區(qū)，地下水埋深一般在3～5 m。

2 駐馬店水文站測驗報汛現(xiàn)狀

駐馬店水文站位于市郊的練江河上，集水面積104 Km2。屬于小面積代表站，現(xiàn)有觀測項目含降水、水位、流量、水文調查、水質、冰情、墑情。并按照報汛規(guī)定段制進行報汛。

現(xiàn)有基本水尺斷面、流速儀測流斷面；主要測驗設施有纜道1座，橋測車1輛，測船1艘，自記井1座；主要測驗方式：低水時采用涉水，中水時采用纜道，高水時采用纜道或測船。

該站斷面下游興建橡膠壩后，正常情況下蓄滿達到溢流時的水位為72.80 m左右。按照以前的水位級劃分，已經屬于高水。

橡膠壩蓄水期一般較長，且主要集中在水量小的非汛期。當汛期有較大流量時，為了安全考慮，橡膠壩會塌壩不蓄水。這樣的情況將造成無論是水量小的非汛期還是水量大的汛期，都是處于高水位狀態(tài)，給報汛及水文測驗管理帶來不便。如何解決此類雍水狀態(tài)下水位級的劃分是值得討論的事。

目前本站高、中、低水位級的劃分如表1所示。

表1 水位級劃分及常用測流方案表（單位：m）

3 基本方法

文章提出按照流量進行水位級的劃分，采用流量年特征值法進行計算。

頻率采用下式計算：

上式各符號含義：p為頻率；m為隨機變量按大小遞減順序排列的序號；n為隨機變量的序列數(shù)，≥20。

根據各年瞬時最大流量計算頻率和繪制頻率曲線，當頻率p為90%時，其對應的水位為高水位；根據各年瞬時最小流量計算頻率和繪制頻率曲線，當頻率p為10%時，其對應的水位為低水位；根據各年日平均流量計算頻率和繪制頻率曲線，當頻率p為50%時，其對應的水位為中水位。

4 計算實例

采用駐馬店水文站近30 a的流量資料如表2所示。

表2 駐馬店水文站的流量表

頻率計算結果如表3所示。

表3 流量頻率設計值表

由表查得流量設計成果如下：

QM（90%）=18.90 m3/s，Q均（50%）=0.58 m3/s，Qm（10%）= 0.02 m3/s

5 成果分析

按照未建橡膠壩前的歷史資料，查水位流量關系綜合曲線可知，流量QM（90%）時對應的水位為70.70 m，流量QM（50%）時對應的水位為69.86 m，流量Qm（10%）時對應的水位為69.60 m，分別與未建橡膠壩時采用水位劃分的高水、中水、低水接近。從歷年資料來看，按照本次流量設計的成果，高中低水出現(xiàn)的天數(shù)也屬正常，證明通過流量年特征值法尋求水位級劃分還是合理的。

通過上述分析計算，駐馬店水文站受雍水影響后重新按流量指標劃定的水位級如下：高水時流量＞18.90 m3/s，中水時流量介于0.58～18.90 m3/s，低水時流量介于0.02～0.58 m3/s。

6 結語

隨著河道上蓄水工程的興建，水文站的水位、流量、流速等水文要素變化已不符合常規(guī)，給水文測驗整編及報汛工作帶來新的問題和挑戰(zhàn)。工作中應結合實際出現(xiàn)的問題，采用更為恰當?shù)姆椒ê图夹g手段，才能更加客觀的收集到水文測驗產品，提高水文服務質量。

P336

：A

：1673-8853（2017）01-0035-02

2016-11-21

（編輯：符蕾）

汪海洋（1982-），男，工程師，主要從事水文測驗工作。