基層測站汛期水文測報方法研究

繳榮榮 張紹軍

摘 要：本文首先分析水文要素變化的特性，然后探討做好汛期水文測報工作的措施，最后進行水文測報誤差分析及合理性檢查，以使基層測站準確及時地報送水文信息，做好汛期水文測報工作，為防汛減災的指揮調度、安全度汛提供決策支撐。

關鍵詞：基層測站;水文測報;測報方法

中圖分類號：P332;P338 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）17-0065-03

Abstract： This paper first analysed the characteristics of the changes of hydrological elements， then discussed the measures to do well the hydrological survey and forecast work in flood season， and finally carried out the error analysis and rationality check of the hydrological survey and forecast， in order to make the grass-roots stations report water information accurately and timely， do a good job of hydrological forecast in flood season， and provide decision support for command and dispatch of flood control and disaster reduction and safe flood season.

Keywords： grass-roots stations;hydrological surveying and forecasting;forecasting methods

水文測報是水文工作的基礎性工作，是水文工作的“生命工程”。在汛期，通過監測采集雨水情要素數據，及時將雨水情信息報送防汛主管部門，為防汛減災的指揮調度、安全度汛提供決策支撐，工作責任重大。由此，本文主要分析基層測站汛期水文測報的方法。

1 水文要素變化的特性

1.1 連續性-不可間斷

由于水文要素產生的過程是連續的，因此監測過程是不可間斷的，這就決定了水文監測是一個長期的連續不斷的實時監測過程[1]。

1.2 不可復制性-不能重復再現

水文要素的不可復制性使得某次水文要素的發生過程不能重復再現。由于水文要素的發生是隨機的，其出現的時間、大小、空間分布具有較大任意性和不確定性。因此，其每次出現的情況都不盡相同，過程都不一樣。

1.3 時效性-機不可失

水文要素在產生的過程中，隨著時間的推移，要素數據不斷變化，形成過程瞬間即逝。因此，在洪水期間，及時監測，準時提供信息，準確發布水雨情預報，為防汛指揮、抗洪減災提供決策依據，把握好實效性是關鍵。

1.4 周期性-循環往復

隨著年代的進程，有豐水年（期）與枯水年（期）交替發生;隨著每年季節的變化，會出現平水期和洪水期、暢流期與封凍期。因此，水文因素變化具有周期性，隨著年代、季節的變化循環往復。

1.5 突發性-隨機發生

水文要素在自然界的循環過程中，由于不確定因素存在，其產生具有很強的突發性。因此，只有做到充分準備，預案方案到位，才能有條不紊地沉著應對，測報不慌亂。

1.6 規律性

水文要素在產生發展過程中遵循一定的客觀規律，具有規律性，如水位流量關系、降雨產流關系等。在監測過程中，要善于分析研究水文數據，找出內在關系，探索水文要素變化規律，以更好地指導水文測報工作。

2 做好汛期水文測報工作的措施

2.1 熟悉本站的洪水特性，制作好報汛圖表

根據本站河段或斷面控制的情況，建立水位流量、水位面積、水位流速關系的標準曲線，以及近年來的水位流量關系曲線。

當洪水波通過某一斷面時，各水力因素極值出現的順序是：最大比降→最大流速→最大流量→最高水位。根據這一規律來布設測報時機，及時收集流域上下游的雨水情信息，密切注視本站水文要素變化規律，為本站的洪水測報提供支持。

2.2 按照“四隨”工作，專心致志做好測報工作

“四隨”工作法，即“隨測算、隨發報、隨整理、隨分析”是基于水文工作的性質提出來的，是做好日常測報工作的指南。“四隨”工作法的精髓在“隨”字上，要在“隨”字上做好功課，勤于思考，善于總結。

2.3 河道站測報時機的控制方法

在洪水期間，要密切關注本站及上游雨水情信息，通過視頻監控水位、自動監測水位及人工觀測水位等多種手段，詳細掌握雨水情變化情況，及時監測起漲、漲水期、洪峰、落水期及落平的水位流量過程，準確快速報送出水位流量數據信息。隨時點繪監測到的水位流量關系點，并與標準曲線進行比較：一是檢驗監測數據精度是否達標;二是查看監測到的水位流量點繪的關系曲線的趨勢走向，并向外做水位流量關系曲線延長，即漲水期間曲線向上方延長，落水期間曲線向下方延長，延長線的水位變幅不要過大，以免影響流量的準確性，從而降低報汛數據的精度。一般情況下，高水部分水位流量關系曲線延長不應超過當年實測流量所占水位變幅的30%;低水部分延長不應超過10%。

2.3.1 水位流量關系穩定的測站測報時機的控制。水位流量關系穩定的測站特點是控制斷面，掌控河段各水力要素穩定，沒有沖淤變化等，水位流量關系點密集，分布呈一帶狀，為單一曲線（正曲），流量隨水位的增高而增大。根據其特性，按照水位變幅（或流量變幅）來確定流量測次布設，水位流量控制點要分布均勻，滿足報汛需要。

2.3.2 水位流量關系受洪水漲落、變動回水影響的測站測報時機的控制。水位流量關系受洪水漲落影響的測站的特點是洪水波在河段中傳播時，上游來水早于下游，故河段中比降較同水位下穩定流時的比降大;落水也是上游先于下游，故水位的比降較穩定流時小。水位流量關系點分布為：漲水期在右邊，落水期在左邊，峰谷點位于中間，若依時序連接各測點，就會形成以峰、谷點連線為軸線的逆時針方向的繩套曲線。繩套曲線的寬窄，受洪水漲落影響，漲落率大;穩定比降小的繩套就寬，漲落率小，穩定比降大的繩套就窄。

根據水位流量關系受洪水漲落影響的測站的特性，水位流量測點控制主要在洪水的起漲處、洪峰頂的前沿處、洪峰頂點處、洪峰下落邊沿處及漲水期和落水期的各級水位均勻布設測點。以泃河三河（二）站1994年7月特大暴雨洪水過程為例，進行水位流量測點布設說明。泃河三河（二）站1994年7月發生的特大暴雨洪水，其特點是洪峰水位高，流量大，漲落急劇。本次洪水從7月12日12：00開始起漲，起漲流量為6.70m3/s，相應水位為9.89m，13日20：36漲至峰頂，洪峰水位為16.30m，漲水歷時為32.6h，水位變幅為6.41m，水位漲率為0.20m/h。水位流量控制情況見表1、圖1、圖2和圖3。

注：a為落水面的水位關系流量線;b為漲水面水位關系流量線。整個曲線為逆時針連時序（繩套曲線）其過程為起漲，漲水過程，峰頂，落水過程，落平。

水位流量關系受變動回水影響的測站，水位流量關系線的線型基本和受洪水漲落影響的相近。影響時段在高水期，測站下游匯入的洪水頂托行洪，使漲落率減小，水位增高，流速減緩，流量變小。

根據水位流量關系受洪水漲落、變動回水影響的測站的特性，合理布設測點測次，并及時報送數據信息。

2.3.3 水位流量關系受沖淤變化影響的測站測報時機的控制方法。水位流量關系受沖淤變化影響的測站特點是控制斷面或控制河段經常性發生沖淤變化，水位流量關系不穩定，關系點散亂，可根據沖淤變化的影響程度，通過實測水位流量關系點，制定出相應影響時段的臨時曲線，并報送數據信息。

2.4 堰閘站測報時機的控制方法

堰閘站是通過閘門來控制出流，水位流量關系受閘門的開啟數量、開啟高度決定。已經率定出堰閘水位流量關系曲線的，按照其關系曲線數學公式，推求出相應水位的流量進行報送數據信息;未率定出堰閘水位流量關系曲線的，比照河道站，掌握監測時機，并加測閘門變動前后的水位流量，報送數據信息。

2.5 水庫站測報時機的控制方法

水庫出流都率定了出流曲線，可根據出流曲線公式計算流量值，用于報送數據信息。

3 水文測報誤差分析及合理性檢查

為了保證水文監測與報汛數據的精度，需要隨時進行誤差分析及合理性檢查。

3.1 水位流量關系曲線及延長線合理性檢查

3.1.1 歷年水位流量關系曲線對照。將以往各年的水位流量關系曲線和本年度初步定出的水位流量關系曲線及延長線，用不同顏色或線條繪在同一張圖上，并注明曲線年份。通過與歷年水位流量關系曲線對照，檢驗本年度水位流量關系曲線定線是否適宜，高低水延長是否妥當。

3.1.2 逐時水位過程線與逐時流量過程線對照。在同一張圖上分別繪制逐時水位過程線與逐時流量過程線，通過對其進行對照，檢驗兩種過程線的變化趨勢、連續性、峰形是否一致，是否呈現系統偏離。

3.2 誤差分析

水位流量關系曲線及高低水延長線呈穩定的水位流量關系曲線、臨時曲線的主曲線及經過單值化處理的單一曲線，應進行計算實測點對關系線的標準差、隨機不確定度、系統誤差及進行三種檢驗，即符號檢驗、適線檢驗和偏離數值檢驗。

4 結語

當前，水文事業得到了快速發展，為國民經濟和人民生活提供了有力支撐，水文測報工作發揮的作用越來越重要，為保護水生態環境、監測江河湖海、建設美麗中國做出了極大的貢獻。水文現代化進程日新月異，形成了法規完善、體制健全、站網合理、技術先進、精兵高效、信息及時、預報準確、運行可靠、管理科學和服務全面的管理運行服務體系，實施對大氣水、地表水和地下水的全方位立體監測，構建監測和信息采集自動化、數據傳輸網絡化，以先進的信息采集、傳輸、處理系統，全面服務于社會。

參考文獻：

[1]張欣欣.水文站提高水文測報精度的途徑[J].河南水利與南水北調，2017（9）：31-32.