水文站流量停间测可行性浅析

2016-09-24冯省波

海河水利 2016年4期

关键词：测流水文站水文

冯省波

水文站流量停间测可行性浅析

冯省波

（四川省达州水文水资源勘测局，四川达州635000）

水文站实行年际流量间测，可以大大节约人力、物力。选取静边水文站实测流量资料作为分析对象，寻找水文站年际流量间测的可行性。

流量停间测；水位流量关系；水文站

在执行现行规范标准的情况下，实行年际流量间测是解决当前基层水文站的人力、物力和财力及技术不足的有效途径。这样不仅可以提高工效，节省财力、物力，还创造了增设辅助站和调查点的条件，扩大了水文资料收集范围和增强水文资料的完整性。为此，选取静边水文站水位流量实测资料作为分析对象，寻找水文站流量停间测的可行性。

1　基本情况

1.1测站控制情况

静边水文站是渠江右岸一级支流流江河的中游控制站，属国家二类精度站，位于东经106°51′、北纬31°01′，于1957年4月11日建成，集水面积2 740 km2，距河口距离42 km，测验河段顺直，河床系岩石和砾石组成。水文站左岸为缓坡，右岸为陡岩，基本水尺断面上游300 m处有弯道，下游100 m处是静边公路石拱大桥，下游600 m处有血水潭和弯道，各级水位控制良好。

1.2测验情况

该站低水在基上800 m处测流，用测流槽水位流量建立Z-Q关系并推流；中高水在基上1 300 m处（坝右水位）观测水位，在基本水尺断面测流，用坝右水位与基本水尺断面流量建立Z-Q关系并推流。

静边水文站历年断面稳定，高、中、低水Z-Q关系呈单一关系。所以，1986年首次对低水测流槽Z-Q关系线进行了分析，共计19份实测流量，确定了测流槽综合Z-Q关系线；1995年又对坝右1988—1994年（借用1987年历史最高洪水7#、9#、16#流量）共计142份实测流量进行分析计算，确定了历年综合Z-Q关系综合线。

2　资料收集、分析、计算

测流槽选取2008—2011年实测流量20份、测流水位在257.82～258.48 m，坝右选取2008—2011年实测流量共计59个测次、测流水位在261.24～265.45 m，测流水位变幅4.21 m，测得历年最高洪水位变幅99％以上，将测流槽实测流量与1986年首次分析时对应的19份实测流量、坝右实测流量与1995年分析时对应的142份实测流量分别点绘Z-Q关系曲线进行对比分析。在此基础上，分别对测流槽、坝右实测水位流量进行符号检验、适线检验、偏离数字检验和学生氏（t）检验，采用南方资料整编软件计算。

（1）符号检验，检验水位流量关系曲线两侧点数分配是否均衡合理，是否通过点群中心。显著性水平a取0.25。其计算公式为：

式中：k为正号或负号个数；n为测点总数；u为统计量；p、q为正、负号概率，各为0.5。

分别统计测点偏离曲线的正、负号个数，将测点总数n、正号（或负号）个数k代入式（1）计算出u值，与临界值u1-a/2=1.15比较，如u＜u1-a/2，则认为合理，接受p=q=0.5假设；如u＞u1-a/2，则认为不合理，即拒绝p=q=0.5假设。

（2）适线检验，按水位递升次序，检验实测点偏离曲线正负号排列情况，定线有无明显系统偏离，a 取0.05。其计算公式为：

式中：u为统计量；n为测点总数；k为变换符号次数（k〈0.5（n-1））时作检验，否则不作此检验，意为变换符号次数多于不变符号次数时免作此检验；p、q分别为变换、不变换符号概率，各为0.5。

（3）偏离数字检验，检验测点偏离关系曲线的平均偏离值（平均相对误差）是否在合理范围内，借用数据论证曲线确定是否合理，a取0.10。其计算公式为：

式中：Pi为测点与关系曲线的相对偏离值；n为测点总数；为平均相对偏离值；为的标准差；S为P的标准差；t为统计值。

按式（5）计算t值，并根据显著性水平a=0.1，在表1中查得自由度k为n-1的临界值t1-a/2与t比较，即认为合理，即认为不合理，拒绝原假设。

表1　自由度k的临界值t1-a/2

2008—2010年低水测流槽实测流量10份，2011年测流10份，共计20个测点，其中12#（2011年）测点偏离较大，不参加检验，因此共有19个测次参加点分析检验。2011年坝右共计施测流量32份，再加上2008—2010年实测流量27份，共计59个测次，其中14#、15#、36#（2011年）测点偏离较大，没有参加检验和分析。测流槽水位流量关系计算检验结果见表2，坝右水位流量关系计算检验结果见表3。