水位流量關系單值化方法的研究歷程和展望

收稿日期：2023-05-23；接受日期：2023-10-18

基金項目：國家重點研發計劃項目（2022YFC3204502）

作者簡介：趙昕，男，正高級工程師，碩士，主要從事水文監測與站網管理工作。E-mail：19211418@qq.com

通信作者：

吳瓊，女，正高級工程師，主要從事水文水資源監測、管理、研究工作。E-mail：552509511@qq.com

Editorial Office of Yangtze River. This is an open access article under the CC BY-NC-ND 4.0 license.

文章編號：1001-4179（2024） 03-0089-08

引用本文：趙昕，賈志偉，吳瓊，等.水位流量關系單值化方法的研究歷程和展望［J］.人民長江，2024，55（3）：89-96.

摘要：

水位流量關系單值化方法是實現水文監測體系創新發展的重要基礎。為此，系統闡述了水位流量關系單值化方法的基本原理，回顧了水位流量關系單值化方法在過去50 a的發展與創新歷程，以及目前在整個水文領域的實際應用情況，展望了水位流量關系單值化方法在整編系統、站網規劃、相應流量報汛等方面的作用。研究表明：水位流量關系單值化方法推動了“駐巡結合，巡測優先，測報自動，應急補充”水文現代化發展模式的形成；提高了水文測站單值化方案的效率，投產后的流量測次比歷年平均流量測次減少50%～73%以上。研究成果可為現代化水文監測體系建設提供參考。

關鍵詞：水位流量關系； 單值化方法； 落差指數法； 水文監測； 長江

中圖法分類號： P332

文獻標志碼： A" " " " " " " " " " "DOI：10.16232j.cnki.1001-4179.2024.03.013

0引 言

河流的水位流量關系是進行水文資料獲取、分析水流特性、保障防汛抗旱工作的關鍵，通常流量測驗工作相較于水位觀測更加復雜、人力物力耗費更大，難以連續進行，而連續地監測水位相對更易實現，因此可通過水位流量關系推算得到連續的流量資料。但是，江河渠道中的水位流量關系往往受河床沖淤、洪水漲落、變動回水、結冰及水草生長等因素的影響不能呈單一穩定的水位流量關系，大部分表現為單一或復式繩套，難以確定其關系線所對應的函數形式。20世紀50年代以來，為了滿足水文預報、水文計算、水利工程建設等方面的實際需要，對不穩定的水位流量關系曲線定線推流提出了很多水位流量關系資料整編的方法，包括時序型方法，如連時序法、改正水位法等，水力因素型方法，如落差指數法、校正因素法、抵償河長法等。

其中，時序型方法為了確保資料精度，水文測站的測驗次數明顯增多，時間明顯增長，工作強度明顯加大，且比較依賴于駐測，特別是通過計算機進行水文資料整編以后，時序型方法由于無法實現自動化定線推流更是被廣泛詬病［1］。校正因素法和抵償河長法基本只針對受洪水漲落影響的水位流量關系，經過多年實踐應用，發現其存在適用性差、精度低等缺陷。隨著水文測驗方式方法的改革，推行站隊結合，逐步形成將“駐測為主”變為“駐巡結合、巡測優先”的模式，成為站網和測驗方法創新發展的急迫要求，而水位流量關系能否實現單值化已是關鍵的制約因素。

水位流量關系單值化方法是中國水文測驗方法研究應用的重要基礎。本文以落差指數法為主要切入點，重點研究水位流量單值化方法如何將不穩定的繩套曲線水位流量關系轉化為單一曲線水位流量關系，進而精簡流量測驗測次。同時，本文對水位流量關系單值化方法進行了總結、梳理，并歸納了水位流量單值化方法在現代水文發展中的應用場景。

1水位流量單值化方法的原理

1.1非恒定漸變水流運動規律

天然河流某一斷面受流域氣象條件和匯流因素以及下游水力學因素（如回水頂托）影響時，水流在時空分布上表現出不同的流態。依據水力學理論，可分為穩定流（恒定流）和不穩定流（非恒定流）。

1871年，法國科學家Saint-Venant提出了圣維南方程組來描述水道和其他具有自由表面的淺水體中非恒定漸變水流運動規律［2］，公式如下：.

式中：Q表示流量；A表示斷面面積；L表示河段長度；i表示比降；v表示流速；g表示重力加速度；z表示水位；K表示流量模數，K=An·R23，其中n表示天然河道糙率，R表示水力半徑；下同。

1.2水位流量關系的落差開方根法

穩定的水位-流量關系用曼寧公式描述，如下：.

由式（3）可以推出流量計算公式為.

式中：V表示斷面平均流速；S表示水流比降。

由式（4）可以看出，水位流量關系保持穩定的前提是測站控制條件穩定時，同一水位下的糙率、斷面面積、水力半徑、水面比降等因素均保持不變，或者各因素雖有變化，但能集中反映在斷面面積、斷面平均流速兩因素能相互補償，使同一水位只有一個相應流量，則其水位流量關系就呈單一線。

要想保持水位-流量的單值關系，即n，A，R，S保持不變，則必須有良好的測站控制。

天然河流因受某一種或多種因素影響，其水位-流量關系多呈不穩定的形態，其共同的特點是：同一水位下，有多個流量值與之對應［3］。由圣維南非恒定流運動方程可得：.

式中：h表示水位，u表示流速，x表示河段長度，S0表示正常比率。

圣維南方程組中連續方程反映了水量平衡的質量守恒法則，即蓄量的變化率應等于沿程流量的變化率。

圣維南方程組要用瞬態法、特征線法、有限差分法、有限元法近似求解。通過水力學理論證明［4］，又經過多年大量觀測資料的檢驗，對于平原河道，以上公式的后二項，即局地加速度和對流加速度與其他各項相比較，其量可忽略不計。則公式（5）可寫成：.

對于穩定的天然河道，流量模數K及正常比降S0基本上與水深成單一關系，而對于沖淤變化明顯的河道，不能作單一線處理。

如將運動方程中的水面比降S改寫成河段水位差與河段距離相除，則有：.

式中：ΔZ表示過流斷面處水位與下游參證站水位之間的水位差；L表示相應間距。

因此可得：.

令：.

得：.

式（10）即為水位流量關系的落差指數法，即理論的單值化處理公式，也能反映水流的阻力平方區。

1.3水位流量關系單值化公式的建立

由公式（10）可以清晰地看出，同水位下，n，A，R與水深h呈單值關系，由此得到的q與h為單值關系，故將q稱為流量校正因素，或稱為單值化流量。

1970年代初，長江水利委員會（以下簡稱長江委）水文局技術人員在應用落差開方根法進行水文資料整編定線時，將落差平方根（即落差指數為0.5）的指數進行調整，使得某些水位流量關系的定線精度得到提高，通過研究發現水文站的落差指數一般為0.3～0.6，某些站點的落差指數甚至達到0.2，1.3。當時大部分研究人員認為此項發現缺乏理論依據，落差指數偏離0.5是屬于概念性錯誤，但是葛維亞研究發現［1］，落差指數為0.5的情況適用于棱柱形河道的穩定水位流量關系，而天然河道斷面形態千變萬化，流態受影響因素眾多，水位流量關系極為復雜，出現落差指數偏離0.5的情況屬于合理現象。同時，葛維亞引入附加比降的理論支撐，研究落差指數與多種影響水位流量關系的因素之間的關系，通過變動落差指數，尋求使水位流量關系呈單一曲線的最優函數形式。

公式（11）即為最常用的單值化處理公式落差改正公式，α為落差指數，適用于單一河道。而在實際河道中，絕大多數都是非單一河道，公式應用受到極大的限制。在實際工作中，長江委水文局通過對若干站的實測資料分析總結，對非單一河道，同時用幾個落差組成綜合落差，其表達式如下：.

式中：ΔZm表示綜合落差；ΔZi表示各輔助站落差；Kmi表示各輔助站落差權重系數；B表示綜合落差改正值；i=1，2，…，m。

對于順逆流站引入K1、K2參數的概念。K1為順逆流改正系數，K2為綜合落差改正系數，最后構成綜合落差指數法的通用標準公式：.

式（13）中，待定參數有K1，K2，Kmi，B，α。這些參數一般隨基本站水位或輔助站水位變化，也可能隨落差變化，隨汛枯季節的時間變化，還有的為常數。隨著現代算力的發展，這些參數均能通過已有實測流量資料優選獲取。

2水位流量單值化方法的創立及發展

20世紀70年代長江委水文局專家以圣維南方程組為理論基礎，探索出水位流量關系單值化方法的可行性，并經過大力地推廣宣傳讓更多的水文工作人員了解并參與到此方法的應用進程中。進入21世紀初，水位流量關系單值化方法開始在全國許多測站中投產應用，很好地解決了測站日常工作的一些難題。水位流量關系單值化方法主要經歷了方法的創立、交流推廣與完善、實際測站應用三大重要步驟。

目前，水文事業進入現代化時代，水位流量關系單值化方法又將與現代化水文監測設備相結合，在實時資料整編、站網規劃、相應流量報汛等方面發揮著至關重要的作用。

2.1方法創立及發展應用

20世紀70年代初，長江委水文局眾多專家開始潛心研究落差指數法，從目標函數、適用范圍、精度要求、理論支撐、落差水位的確定、誤差研究等方面深入研究歸納，并開展實踐運用。率先在長江干流上的漢口站、宜昌站開展應用分析，通過近10 a水文資料的計算、分析、驗證，落差指數法的整編成果各項指標均符合當時的行業規范。與此同時，葛維亞教授開展水位流量關系單值化研究，同樣也取得了進展，但該方法的判斷依據和計算過程太過于繁瑣復雜，在實際應用中很難得到推廣。經過理論與實踐證明，落差指數法是一種相對高效、通用的單值化處理方法。1976年，葛維亞等研究同時受變動回水與洪水漲落混合影響下的水位流量關系，經過校正計算，完成了初步的混合影響下水位流量關系單值化探索；1979年葛維亞等［5］又提出了針對穩定河床下的水位流量關系，提出了一個概念明確、簡單適用的單值化計算方法，以此為基礎解決當時水文資料計算機整編問題。1981年，浙江省水文總站技術人員用落差指數法計算分析并完成了浦陽江水位流量關系單值化處理，結合落差指數法簡捷、快速、高效的特點，成功將此方法的整編成果運用到水文預報中［6］。

1973年，長江委水文局下屬各勘測局開始開展水位流量關系單值化方法的實踐應用研究，全面推進此項方法的發展，在長江流域各水文站開始試用，并都取得了良好的應用效果。

1979年開始，長江委水文局水文測站先后開始進行單值化邊應用邊分析。其中，上游局童顯光、中游局楊自珍等對水文測站進行了單值化方案的計算分析，效果明顯，證明了此方案可以用于水文測驗與資料整編中。

2.2經驗交流

1979年長江委水文局對落差指數法做了專題交流，分析了落差指數法為實際水文測驗和資料整編帶來的成效。此次會議也明確了落差指數法將作為水位流量關系單值化方案的主要方法。此后，“單值化”這一技術術語，在各種有關技術規范、報告文獻以及專業教材里被成功引用。

此后幾年，長江委水文局大力推廣水位流量關系單值化技術，舉辦培訓、交流會，培養了一批可以從事水位流量關系單值化方法編制方案的技術骨干。1982年，中游水文局施修端［7］對漢口站的水文流量關系進行單值化分析，對于綜合落差的應用取得了實用性進展。1979～1989年間羅學棋［8］使用落差指數法在DJS-6和VAX11計算機上成功完成了水位流量關系單值化定線、推流以及整編，開始向全國推廣該方法。

1983年，上游局謝世和等試驗表明水位流量單值化方案能夠保證測驗任務的完成及資料的精度要求，測次也從原來的上百次縮減至30多次。同期，歐陽美采用單純形最優化算法，研制并設計編寫了微機單值化精簡測流次數程序［1］。

1982年7月第一屆國際水文科學大會上，葛維亞就“水位流量關系單值化原理及應用”作專題學術報告，各國專家紛紛表示水文流量單值化方案原理清楚，方法獨特，簡便易行，適用性強，極具特色。

1981～1986年，河海大學周宗遠教授將落差指數法引入水文測驗的課程教學，對落差指數法的原理、公式、落差水尺優選等諸多方面進行了深入研究。自此，落差指數法從實際應用又回歸到理論研究，并不斷改進與推廣。

1988年，水利電力部重新修訂頒發SD 244-87《水文年鑒匯編刊印規范》，首次引入落差指數法。目前為止，單值化技術已經在全國各大流域機構和全國大部分省份的水文部門推廣應用。水文站測流次數從每年幾百次降低至幾十次，甚至十幾次，大大節省了人力、物力、財力，也把測流風險度降到最低［9-16］。

20世紀末，有關部門的科技人員針對水文測、報、整、算，繼續進行了單值化技術的研究和探討，取得較大進展。何超典［17］認為該方法具有較好的適用性、簡潔高效、便于應用等特點，非常適用于現代化水文測站計算機報汛。魏進春等［18］解決了河流水位流量關系的單值化處理難題；李林華［19］探討了不同影響因素下的水位流量關系單值化處理方法以及最優落差估計方法。1998年，戴清等［20］針對長江的水位流量關系開展了單值化方法的研究，提出一種新的水位流量單一關系模式，并以此為基礎，研究了河段各種復雜的影響因素。

2010年以來，長江委萬鳳鳴［21］、章磊［22］、趙蜀漢［23］等也基于水位流量單值化方法提出了各個重要水文站的單值化處理方案，并投入生產實踐中。

2.3在水文測驗方式方法創新中的應用

長江委水文局自20世紀70年代開始進行水文測驗方式方法創新的探討，逐漸試驗了巡測、水文調查、應急補充監測等方式，并開發或發明了相應的監測整編技術［24］。根據中國防洪壓力大、對洪水信息時效性強的特點和要求，提出了汛期為保證水文測驗精度與時效采用歐美國家巡測模式并不能完全適應中國實際，應視條件駐巡結合的觀點［25］。部分技術人員對歐美采用的雙對數水位流量關系方法進行了研究［26］，發現其并不適用于中國河流特性，且精度不能達到中國的防汛要求，因此必須研究新的水位流量關系單值化方法應用于水文測驗及資料整編，達到精簡測次、優化測驗方案的目的。因此，“巡測優先、駐巡結合、自動測報、應急補充”的水文測驗管理體系逐漸形成，既與國際接軌，又有鮮明的中國特色，保證了水文信息收集的廣泛性、及時性和水文資料的準確性，這套水文測驗管理體系是確保水文監測活動正常運行的關鍵。長江委水文局在2005年7月1日在全國率先實現了所屬118個中央報汛站水位、雨量及相應流量自動報汛；為實現巡測優先、駐巡結合，使得水文測驗管理體系及流量、泥沙測驗能支撐巡測及應急快速監測的要求［27］，長江委水文局又在2007～2010年全面推行水文測驗方式方法監測體系創新工作，而水位流量關系單值化的推進，是整項工作的重要抓手。

水文測站的巡測方案應該追求的是測次的減少、人力和時間的投入減少，而河流的水位流量關系往往受多種因素影響，不能形成穩定的單一函數關系，為確保水文資料的成果質量，此類水文站多采用連時序法等方法進行水文測驗與資料整編，這就要求測流次數一年上百次，工作量巨大，也無法采用巡測方案。因此，水位流量關系的單值化分析是解決上述問題的關鍵，也是實現水文測站巡測方案的關鍵。

目前，長江委水文局所屬水文測站已經通過水位流量單值化方案實現巡測的站點有30個以上，通過水位流量單值化方案實現流量測次大幅度減少的水文測站有60多個。上述站點包括全長江的干流支流、湖區庫區、山區平原等多類型、多要素的水文測站，以及長江口受潮汐影響的河口區域水文站，這也充分說明了水位流量關系單值化方法（落差指數法）的適用性。圖1為監利（二）水文站2012年水位流量關系單值化方案投產前與2022年水位流量關系單值化方案投產之后的水位流量關系對比圖，因江湖匯流，水情復雜，水位流量關系定線一般為連時序法，2012年流量測次為77次，2022年流量測次為30次［28］，效率大大提高。

處于順逆流相互轉換的洞庭湖區水文站，其流量測次更多，有的年份流量測次多達300次以上［29］，完成水位流量關系單值化方案的水文測站，年流量測次只需在不同水位級共布設20余次，較歷年流量平均測次已經是大幅減少，這也大量節約了人力、物力、財力，為實現水文巡測打下了良好基礎。長江干流的枝城、沙市及長江入洞庭湖的新江口、沙道觀（二）、藕池（管）、藕池（康三）等水文站也通過水位-流量關系單值化方案（見表1），實現了測站的流量測次按單值化整編定線要求進行布設，流量測次按水位級均勻布置，大大地優化了流量測次［30］。

目前，水文的流量要素測驗已逐漸向自動監測、實時在線監測方向發展，時效性及精度均有較大的提高。這些新技術新儀器的應用極大推動了水文生產力的發展，也給水文資料整編技術和方法帶來了挑戰與機遇［31］。這些新儀器與新技術的顯著特點之一便是產生了大量的水文原始數據，如水位數據由原來人工觀測的段制（枯季2段，汛期4段或8段）變為自記后的每5 min或6 min一個數據，流量數據由原來常規方法的一天一次或幾天一次變為在線監測后的每半小時或一小時一數據等，而這些海量、優質的水文原始數據僅靠人工或現有的整編技術是無法應對和處理的，迫切需要開發新的水文整編技術來進行成果展示。因此，針對在線自動監測設備的數據特點，利用技術成熟的水位自動監測技術，開展水位流量關系單值化分析，努力實現成果快速輸出與展示，是當前針對海量水文監測數據處理的必然選項。

同時，結合在線自動監測設備的數據進行水位流量關系單值化分析也能促進在線設備的更新與發展、促進在線監測設備的測量精度提升［32］。通過海量的水文全要素監測數據，也能擴展水位流量單值化分析的思路，可以朝著非落差指數法的方向進行水位流量關系單值化率定［33］。

3賦能新階段水利高質量發展

3.1對水位流量關系單值化的再認識

水位、流量及其之間的關系是衡量江河湖庫中的水資源量、水量平衡的關鍵因素。水文測驗與資料整編則是獲取水位、流量資料及分析它們之間關系的重要途徑。依據已獲得的水位流量關系，知悉其規律，就可以通過水尺連續觀測得到斷面流量數據，達到河段洪水預警的效果，進而指導水文測驗工作。

水位流量關系單值化方法是在河流受某一或多種因素影響，其水位流量關系不能呈現出確定的單一函數關系時，通過落差水位來分析推算出水位流量關系呈單一關系的數學函數。基于原始的測站、河段特性，一般分為穩定［5］和不穩定河床［34］下的水位流量單值化處理。上述穩定河床條件下推求水位流量關系單值化方案為通過單一曲線或分時分段來判定其適宜條件，而不穩定河床條件下的水位流量單值化方案則需要通過影響因素或期間不斷變化的關系進行率定。其實，水位流量關系單值化方案中各個測站的具體方法都存在差異，長江委水文局及其他省市水文機構多采用落差指數法，但其中也有些測站使用改正水位法、校正因素法、抵償河長法等。

水位流量關系單值化處理主要是為水文站網建設工作提供更加便捷的路線，也是全面實現水文駐巡結合的必經之路，減少了相當大的工作量，節約水文站的人力物力成本。

當前為滿足水資源管理、跨省江河流域水量調度管理等要求，各地都在加強省界斷面水文監測管理，省界斷面往往位于生活較困難的地區，大量布置長期駐守的省界水文站將消耗大量的人力物力。因此，要利用技術成熟的水位自動監測技術，開展水位流量單值化分析，努力在省界斷面實現巡測、間測或校測。例如，對于西部山區省界斷面，利用其穩定的斷面，大多能確定單一的水位流量關系曲線，可大量精簡測次，實現巡測甚至間測；對于東中部平原河網的省界斷面，可開展水位流量單值化分析，利用較完善的交通及快速監測技術進行巡測。

3.2下一階段應用

近年來，中國水旱災害頻繁發生，依靠傳統監測預報手段已難以滿足當前洪水防御工作的需求。為保障人民群眾生命財產安全，就必須進一步強化應對洪水的決策支撐，當前，應加快構建氣象衛星和測雨雷達、雨量站、水文站組成的雨水情監測預報“三道防線”。

其中，第三道防線是兜底措施，具有“底線防守”的功能。通過準確的水文站水位、流量等洪水實時監測數據，可進行洪水告警、災害警示、“演進”預報。對此，水位流量單值化方法可以作為主要助力，能夠實現實時水文資料整編，提高巡測水平，延長水文預報工作預見期，為洪水防御提供最為精準的數據支撐。

3.2.1在整編系統中的應用

2021年1月1日，水文資料在線整編系統在長江委水文局正式投產，標志著水文資料整編工作由“日清月結”正式邁向“實時智能”。水文資料整編系統從2.0提升到5.0，再到現在的水文資料在線整編系統。但是在計算機技術受到制約的20世紀70年代，利用計算機整編水位、流量、含沙量、輸沙率資料，其中一個重要方面就是必須建立水位-流量之間的某種數學關系，依據這種數學關系由水位推算出相應的流量，以落差指數法為基礎的水位流量關系的單值化處理方法使水文資料實現計算機整編自動化成為可能，并得到廣泛應用。

在長江委水文局自主研發的全國水文資料整編系統（原南方片）中，水位流量單值化處理作為重要整編模塊，通過自編公式將復雜的水位流量關系單值化處理，用設置參數的方法，將水位流量關系綜合模型轉換為標準通用格式與全國水文資料整編系統（原南方片）中的綜合模型整編模塊相結合，為年度資料整編推算時段流量實行計算機自動化處理提供了平臺［34］。目前，長江委水文局的在線整編系統已經完全投產應用，基于水文資料整編系統5.0的成功經驗，水位流量單值化方法也將作為主要模塊助力水文資料在線整編方法的完善與發展。

3.2.2在站網規劃中的應用

目前，中國的水文監測模式基本完成從測站駐守向“巡測優先、駐巡結合、自動測報、應急補充”的轉變［35-37］。但是，仍然存在站網密度偏小、效率有待提高的問題。要實現現代水文管理模式，必須首先對現有的站網結構進行調整。現有水文站網的規劃方法尚不成熟，并與當前的治水思路不相適應，其主要原因是現存的大部分水文測站為20世紀60年代前建設的，它們主要用于日常水文資料的收集與整理，服務于防汛抗旱，功能比較單一，模式比較落后。但隨著社會經濟和現代化技術的更新發展，此類水文站已經不能服務于中國現代化建設中的水資源管理、生態環境保護、河道地形整治等方面的需求，就其本身的防汛抗旱功能來說，也不能更好地解決城市建設所帶來的防汛壓力。所以，優化現有水文站網規劃，優化站網密度、結構，提升水文站網的現代化功能刻不容緩。

水文資料整編是水文行業的一項基礎工作，也是對水文測驗成果的梳理與檢驗，一般駐測站的測驗次數較多，各項要素的整編成果均能滿足測站要求，對于巡測站點，因為不能隨時控住水位流量關系的轉折變化，對整編的要求也相應較高［26］。因此，水文站網調整依賴于水文巡測技術的提高，水文巡測技術的提高目前主要是靠在線流量監測技術與水位流量單值化處理。水位流量單值化方法能提高巡測水平，對解決部分地區的巡測資料整編起到了相當大的作用。同時，巡測水平的提高也預示著站網規劃擁有了更豐富、更科學的方法。

3.2.3在相應流量報汛中的應用

中國現有許多水文測站還采用駐測方式開展工作，往往采用的是連時序法或過程線法對水位流量關系的趨勢進行判斷后進行報汛，其原則就是通過大量的實測數據分析未來水位流量趨勢，分析水流特性改變的原因，并進行相應流量報汛工作［37］。通常在水情分中心進行預報時，會根據該測站的屬性、水位流量關系的影響因素、上下游的流量值和水量平衡等，判斷水位流量關系走向，并據此進行預報；預報發布后，根據流量預報成果和實況報汛流量進行精度評定。因此，流量預報的精度取決于流量報汛的精度，采用水位流量同化（以下簡稱相應流量）報汛的測站，相應流量報汛的精度直接影響到水情預報的精度。

在人工報汛時期，水文站工作人員通過手工點繪調整水位流量關系，主要依據的是上下游水情變化情況及部分工作經驗，有時候會出現比較大的偏差。目前，在自動報汛條件下，上下游、落差站的水位數據能實時傳輸到水文站，依靠水位流量關系單值化方案，系統能夠實現對未來一段時間的水位流量關系進行調整［37］。所以，對于水位流量關系復雜的測站，除增加測次途徑外，提高預報精度，通過對復雜水位流量關系進行單值化處理，將測次降下來亦是保證報汛精度的有效手段。

4結 語

水位流量關系單值化方法經過50多年的發展與改進，已經日趨成熟，它從實踐應用的需求而來，經過理論研究和方法創新，又到實踐應用中去，循環往復多年，在加快實現水文現代化的創新道路上持續發揮作用，為整個水文監測體系創新提供了強有力的理論依據和方法基礎。本文詳細介紹了水位流量關系單值化方法的基本原理，并整理了幾代水文人在水位流量關系單值化方法的發展與推廣上做出的貢獻，以及目前在整個水文領域的實際應用情況，最后在水利高質量發展的大背景下，展望了水位流量關系單值化方法所扮演的角色。

致謝

感謝長江水利委員會水文水利智能感知創新團隊大力支持。感謝水位流量關系單值化方法的創始人葛維亞教授級高工和在水文測驗方式方法創新過程中大力推廣單值化應用的王俊教授級高工，對本文寫作的悉心指導。

參考文獻：

［1］葛維亞.水文“單值化”史話［J］.人民長江，2007，38（8）：130-131，180.

［2］YEVJEVICH V E.Unsteady flow in open channels［J］.Marine Pollution Bulletin，1976，7（2）：90317.

［3］熊瑩，王俊.長江水文測驗體系創新實踐與方向性問題探討［J］.華北水利水電大學學報（自然科學版），2017，38（2）：11-15.

［4］顏開.用曼寧公式計算垂線平均流速試驗研究概述［J］.水文科技情報，1992，9（3）：24-27，43.

［5］葛維亞，羅學棋，唐佩文.穩定河床水位流量關系單值化處理方法及其應用［J］.人民長江，1981，12（2）：1-12.

［6］張文堯，任可仁，馮志林.浦陽江諸暨站洪峰水位實時預報的探討［J］.水文，1981（2）：7-11.

［7］施修端.用綜合落差法對漢口站水位流量關系單值化處理［J］.人民長江，1982，13（6）：58-62.

［8］羅學棋.在水文資料電算整編中應用單值化處理方法的技術經驗［J］.人民長江，1989，20（10）：27-32.

［9］羅光蘭.關于水文巡測方案技術問題的討論［J］.湖南水利水電，2002（1）：27-28.

［10］仇登玉，丁乃高，王鳳鳴，等.水文測驗單值化處理技術在我省的推廣應用［J］.山東水利，1999（增1）：80-81.

［11］席桂平.落差指數法在西苕溪上游站洪水預報中的應用［J］.浙江水利水電專科學校學報，2002（4）：13-14.

［12］賈鎖寶，王國興，張瀚文.落差指數法在新沂河沭陽站上的測流研究［J］.水文，2008，28（2）：64-66.

［13］朱慶云.秦淮河前垾村站水位流量關系單值化處理［J］.人民長江，2011，42（增2）：23-24，44.

［14］鄧柳言.廣西水文單值化工作現狀與對策探討［J］.廣西水利水電，2013（4）：97-99.

［15］張宏亮，陳學林.梨園河肅南水文站水位-流量關系單值化分析［J］.甘肅水利水電技術，2018，54（2）：13-15.

［16］廉波，張繼輝.南寬坪水文站水位流量關系單值化分析［J］.陜西水利，2019（5）：43-45.

［17］何超典.落差指數法在水文測驗整編改革中的應用［J］.廣西水利水電，1995（4）：29-32.

［18］魏進春，王善序.河流流量多元單值化新技術：投影追蹤回歸［J］.人民長江，1995，26（8）：37-39，61.

［19］李林華.受多因素影響的水位流量關系單值化整編方法［J］.水文，2004，24（1）：42-45，54.

［20］戴清，韓其為，毛繼新.長江中游散亂水位流量關系單值化處理方法研究［J］.泥沙研究，1999（3）：65-70.

［21］萬鳳鳴，龍立華，張悅.單值化處理長江中游主要斷面水位流量關系研究［J］.長江科學院院報，2012，29（12）：5-9，33.

［22］章磊，曹貫中.大通水文站水位流量單值化研究［J］.上海第二工業大學學報，2014，31（1）：73-77.

［23］趙蜀漢，李海源，香天元.水文測驗方式方法創新的組織實施與啟示［J］.水文，2011，31（增1）：8-11.

［24］李厚永.淺析中美水文測驗方式方法差異與創新［J］.水利水電快報，2017，38（6）：3-6，19.

［25］王俊.長江水文監測體系的創新實踐［J］.人民長江，2015，46（19）：26-29，34.

［26］王俊，熊明.水文監測體系創新及關鍵技術研究［M］.北京：中國水利水電出版社，2015.

［27］牟蕓，吳世勇.基于綜合落差指數法的監利（二）站水位流量關系單值化分析［J］.水利水電快報，2019，40（8）：5-8.

［28］胡國祥，梅軍亞，涂盟，等.洞庭湖水文巡測模式探索與應用［J］.水文，2011，31（增1）：46-48，52.

［29］王俊，劉東生，陳松生，等.河流流量測驗誤差的理論與實踐［M］.武漢：長江出版社，2020.

［30］李自順.水文資料在線整編系統設計［J］.海河水利，2018（6）：66-67.

［31］潘新華.以科技創新推進水文測驗方式方法改革［J］.廣西水利水電，2013（4）：66-69.

［32］王俊，王建群，余達征.現代水文監測技術［M］.北京：中國水利水電出版社，2016.

［33］孟宇華，丁超，高佳，等.不穩定河床水位流量關系單值化處理方法及其應用探討［J］.內蒙古水利，2015（6）：16-17.

［34］李厚永，張潮，吳瓊.水位流量關系單值化分析綜合模型研究及應用［J］.水文，2011，31（增1）：152-153，157.

［35］趙昕，梅軍亞，李厚永，等.水文監測創新在2016年長江洪水測報中的作用［J］.人民長江，2017，48（4）：8-12.

［36］王俊，程海云，郭生練，等.智慧流域水文預報技術研究進展與開發前景［J］.人民長江，2023，54（8）：1-8，59.

［37］周新春，鄒冰玉，歐陽春.自動報汛中相應流量轉換系統研究［J］.人民長江，2006，37（2）：28-29，36.

（編輯：謝玲嫻）