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安丰抽水水文站水位流量综合线分析

2019-06-11王海波

治淮 2019年5期
关键词:水文站年份水位

李 昂 王海波 王 琪

(江苏省水文水资源勘测局盐城分局 盐城 224000)

1 基本情况

1.1 测站概况

安丰水文站地处江苏省东台市安丰抽水站,位于东经120°25′,北纬32°44′,该站于1953年5 月由治淮委员会设立为雨量站,1954年5 月1日停测。1957年6月由江苏省水文总站复设,1962年1月改为水文站,观测迄今。安丰水文站具有工程管理、规划设计、水资源评价、灌溉等测站功能,汛期向盐城市防指报汛,现为国家基本站,站级为一般站。测验项目有流量、站上水位、站下水位、地下水、降水量。

1.2 流域水系概况

三仓河是东台堤东垦区供排水骨干河道。西接通榆河,向东流经南沈灶镇、三仓镇,最后于弶港镇北入黄海,全长49km,流域面积380 km2。安丰抽水站站位于三仓河首端南侧人工开挖的抽水站引河(约1km)左岸,站上游约430m 处设有一排拦水草水泥桥,站上游665m 与通榆河相通,站下游约335m 与三仓河汇合。

1.3 安丰抽水站概况

安丰抽水站于1965年9月动工兴建,1969年建成投运。2006年实施泵改,现配有2 台1000kW 的同步电动机,水泵设计扬程1.5m,设计流量48m3/s。安丰抽水站在下游水位小于1.9~2.0m 时开机,当下游水位大于2.3m 或连续下雨下游水位达到2.4m时关机。开机由市水利局工管科通知,用电高峰期,抽水站可自行调降用电功率以避峰。

2 测验方式

历年根据实测资料建立h~ln(Q/Ns)关系曲线,并采用效率系数法推流,低扬程指数函数法率定线计算公式如下:

Q=ηkNse-εh

式中:Ns为总电功率;h 为站上站下水位之差;e 为自然对数的底;ηk为抽水效能系数;ε 为抽水效能随扬程增加而递减的系数。

由于安丰抽水站主要承担为东台沿海垦区提供水源的功能,因此安丰水文站流量测验时机与抽水站开机时段相结合,一般集中在农业灌溉期,以及干旱时段。经统计,该站单次测流历时约为40min 左右。

图1 安丰抽水站水位流量关系综合线图

3 水位流量关系综合线分析

安丰抽水站2004年11月~2006年3月受安丰抽水站实施泵改影响,流量项目停测,2006年4月复测。综合分析选用2007年(大水年)、2014~2018年共6年实测流量资料。

综合定线取用2007年、2014~2018年共183 测次的实测流量成果资料(见图1),建立h~ln(Q/Ns)相关关系,并采用效率系数法推流,流量计算表达式为:

ln(Q/Ns)=-0.767h-2.509

式中:Ns代表总电功率(kW),h 代表站上站下水位之差(m)。

综合线三项检验结果见表1。由表1 可见,综合线定线合理,随机不确定度达一类精度站要求。

对于间测站当年关系线与综合关系线,或各相邻年份关系线间的最大偏离不超过《水文巡测规范》(SL195-2015)中允许的误差。2007年、2014~2018年站上站下水位之差变幅范围为0~1.76,取相关因素变幅值的7/8、1/2、1/8分别为相关因素的高、中、低水的代表值,对关系线的高、中、低水偏离误差进行分析。经分析统计,安丰抽水站各年水位流量关系线与综合关系线、各相邻年份关系线间的偏离相对误差见表2。

表1 安丰抽水站水位流量综合线三项关系检验表

表2 安丰抽水站(站下)各年水位流量关系年份线、综合线对比偏离相对误差统计表

4 相关因素控制率分析

实测流量资料系列中,h 最大值1.69m 出现在2007年、最小值0.30m 出现在2007年,h 实测最大变幅为1.39m;经统计,安丰抽水站开机阶段,h 最大值为1.76m,出现日期在2012年6月21日。h 最小值为0.21m,出现日期在2007年7月13日。h 历年最大变幅为1.55m。因此,2007年、2014~2018年实测流量相关因素h 的变化幅度已能控制历年变化幅度的80%以上。

5 结论

依据水文规范的要求并结合本站特性,通过对相关因素h(站上、站下水位差)与ln(Q/Ns)关系进行综合定线,水位流量关系综合线点据分布均匀且密集呈带状、线型合理。经统计分析三种检验均合格,综合线系统误差和随机不确定度均达精度水文站要求,各年关系线与综合线、相邻年份线之间高、中、低水相对误差达三类精度站以上要求,综合线相关因素控制率在80%以上。综上所述,该站流量具备间测条件,可实施停4年校测1年(逢0、5年份校测)的间测方案,以达到减少劳动强度和提高测验效率的目的■

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