洪水漲落和水位流量的相關性

張 琪 侯超新

洪水漲落和水位流量的相關性

張 琪 侯超新

水位流量關系的定線推流工作的順利進行往往會受到洪水漲落因素的影響，故在水文資料整編中具有無可替代的重要意義。本文從洪水漲落與水位流量相關性分析入手，對于洪水漲落和水位流量的關系進行了判定。

洪水漲落 水位流量 相關性

洪水漲落和水位流量的相關性是平原型河道站定線的基礎工作之一，該工作的順利進行能夠讓諸如連時序法推流、臨時曲線法的工作更加精確，故具有極為重要的現實意義。

一、洪水漲落與水位流量相關性分析

洪水漲落與水位流量相關性分析是一項系統性的工作，以下從相關性計算方法、基本計算原理、水位比降與斷面流量間關系等方面出發，對于洪水漲落與水位流量相關性進行了分析。

（一）相關性計算方法

我們可以從水位和流量曲線之間的關系得到洪水波動，其部分情況下有顯著逆時針循環表現，在這一證明過程中數據試驗和單值計算以及圖形分析方法的合理應用是非常有價值的。然而需要注意的是，在相關性計算過程中由于其整體的計算過程復雜，并且還存在著固定經驗的影響，這導致其在實踐中很少使用。因此為了能夠有效地避免實驗誤差，本文提出了一種新的方法基礎上的基本流量公式。實踐證明，該方法穩定有效。并且可以使其免受多種因素影響，確保水位與水流關系計算的穩定性。

（二）基本計算原理

洪水漲落和水位流量的計算多采用流量波動重組、間隙比值法、特征河長法、指數法和序貫法等計算方法。在間隙比值法的應用過程中應為其水位流量關系不受洪水漲落影響，因此這意味著計算人員可以通過反復的測試來獲得水流運動的穩定性特征，然后在此基礎上推測具體的流量。在這一過程中需要注意的是，因為這些計算方法的，隨機性較大，因此在部分情況下計算結果的誤差也不同。鑒于此，洪水水位和流量的穩定性之間的基本關系可以通過指數法來獲得更加低的計算誤差。

（三）水位比降與斷面流量間關系

眾所周知水文資料整編的實際效果不單純的依賴于于水文資料整編的理論、方法是否正確合理以及工作釋放精細，而是還包括了其是否能夠真正的發現和解決水文測驗中存在的不足和問題，從而能夠在此基礎上提出可以顯著改進水文測驗工作效率的捷徑。因此根據上述原理，通過計算1971～1972年的洪災率、斷面流速比、洪水波動率和穩定亮點集計算洪水災害總數。在這一過程中通過對于間隙比值法、特征河長法、指數法和序貫法等計算方法的對比性實驗，使得實驗計算點的相對誤差從0.95%降低至0.75%。

二、洪水漲落和水位流量關系判定

洪水漲落和水位流量關系判定是一項系統性的工作，以下從合理利用水力學原理、單值化處理、校正因數法等方面出發，對于洪水漲落和水位流量關系進行了判定。

（一）合理利用水力學原理

洪水漲落和水位流量關系判定的第一步是合理的利用水力學原理。工作人員在合理利用水力學原理時首先應當深刻地理解到水流與水位之間有著密切的關系。這多體現在當洪水發生時，由于洪水波的附加梯度致使水位與流量的初始變化非常明顯。因此在這一前提下工作人員根據水力學原理可以得出河流水位以及河流中任意截面的流動函數，故可以獲得良好的計算效果。

（二）單值化處理

洪水漲落和水位流量關系判定的關鍵是單值化處理工作。計算人員在進行單值化處理過程中首先應當清醒地認識到當水位圖處于一個直線的情況下，其橫截面上的斜率是不同的。所以這意味著在河流的上下段中因為存在著不同的部分的斜率變化，因此根據洪水過程的原則，水位之間的關系的影響下洪水流數據處理也較為復雜。其次，計算人員在進行單值化處理過程中為了能夠比較水位和流量之間的關系，可以使用一個單一的價值流，這主要是因為其相對誤差很小并且計算精度高。結果表明，水位流量計算方法簡單、準確。計算過程簡單、準確。因此證明了該方法對洪水波傳播特性和水位站單值的相對穩定性是有效的。

（三）校正因數法

如果從有利于站在長遠來看，校正因數法不僅可以用來減少測量的交通時間，其數據系列將具有重要意義。不過，這種分析普遍性較為有限，并且也有待進一步驗證。該方法與修正系數法“，單一特征只要求基本數據流的層次和流程圖的計算值直接比較，無須試驗，易于理解，便于計算和數據存儲，具有很強的適用性。使用這種方法，關鍵是計算水位波動的準確性。因此，最好使用水位觀測記錄，水位應合理布置，從而減少測量時間，所以可以得到良好的效果。

三、結語

洪水漲落和水位流量的相關性分析需要對于校正因數法和落差指數法在內的諸多計算方法進行合理的應用，只有在這一前提下才能夠促進我國水位流量計算整體精確度的持續提升。

[1]李志敏．用校正因數法求解穩定水位流量關系的一種簡捷方法[J]．水文,2015,1(S1):61～62．

[2]王日升．落差指數法在水位流量關系中的應用[J]．河北水利科技,2014,15(2):27～28．

（作者單位：德州市水文局）

張琪男（1989-），漢族，山東德州人，本科，德州市水文局，助理工程師；侯超新（1971-），男，漢族，山東德州人，本科，德州市水文局，工程師。