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洛古河站畅流期流量巡测可行性分析

2017-09-19曲志强常春超唐永美

东北水利水电 2017年9期
关键词:历年测验水位

曲志强,常春超,唐永美,张 召

(松辽委水文局黑龙江上游中心,黑龙江黑河164300)

洛古河站畅流期流量巡测可行性分析

曲志强,常春超,唐永美,张 召

(松辽委水文局黑龙江上游中心,黑龙江黑河164300)

以驻站观测为主的水文观测方式已经无法适应当下的发展需要,单一定位观测不能体现出天然的径流情况,开展水文巡测,可以提高工作效率,扩大水文资料的收集范围并增强水文资料完整性,提高流量测验的利用率,文中以洛古河站为例,论证了畅流期开展巡测工作的可行性。

畅流期;巡测;洛古河站;可行性分析

目前,黑龙江洛古河水文站已经积累实测水文资料30年,该站河槽以卵石为主,测验断面相对稳定,水位流量关系呈单一曲线,历年来水位流量关系线较为稳定,为洛古河水文站开展畅流期流量巡测分析提供了可行条件。

1 测站基本概况及属性

1.1 测站位置及特性

洛古河水文站是黑龙江干流上游入口石勒喀河与额尔古纳河汇合后的控制站,测验河段顺直,长约2 000 m,上游700 m处为洛古河下江岛。集水面积36.8×104km3,至河口距离2 811 km。该站所处地域属寒温带大陆性季风气候,春季干旱,夏季多雨,秋季温差大,冬季严寒,年平均气温为-5℃左右,年平均降水一般在430 mm左右,降水多集中在6—9月,占全年降水量70%左右。

1.2 设站任务

洛古河站设立于1987年6月,该站主要任务是完成黑龙江干流水位、流量、泥沙、水温、降水、蒸发、气温、冰情、水质等项目,收集中俄界河黑龙江干流源头水文资料,为黑龙江下游的防凌、防洪、水资源规划等提供第一手资料。

1.3 断面控制情况

洛古河站基本水尺断面与测流断面为同一断面,流向与断面垂直,基本水尺断面河槽呈W形,平水时河宽450 m,河床为卵石组成,断面冲淤变化小,水位流量关系为单一曲线。水面比降为0.04%~0.02%。本站测验断面附近没有任何水利工程设施,属天然河道。

1.4 历年测验方法

洛古河站畅流期采用流速仪法,精测法布设13条垂线,测点数65;常测法布设13条垂线,测点数39;年测次在15~20次,单次测流历时约200 min。

2 巡测条件与可行性分析

2.1 资料系列选取

该次分析取样选用1987—2003年水位流量实测资料,资料系列长度满足SL195-2015《水文巡测规范》的要求。

1987—2003年畅流期累计收集畅流期实测流量资料352次,主要以流速仪法为主。历年实测流量水位变幅为8.26 m,基本上控制了历年水位变幅的80%。按GB50179-2015《河流流量测验规范》中流量测验的水位级划分,以频率分析计算作为基本依据。分析1987年至2003年实测资料,得到高中低水分划为:95.20 m以上为高水,95.20~92.60 m为中水,92.60~90.34 m为低水,90.34 m以下为枯水。

2.2 历年大断面资料分析

洛古河站河床为卵石组成,断面冲淤变化较小,从建站以来历年实测大断面成果中,选择了1987,1991,1996,1998,2000,2003年实测大断面成果,点绘于同张图上进行比较,可以看出,测验断面基本稳定,只是在起点距120~210 m处略有淤积,在起点距230~350 m处略有冲刷,但从历年测验成果上看,断面面积基本未发生变化,历年水位面积关系点据可定一稳定的单一曲线。

2.3 历年水位流量综合关系曲线分析检验

根据洛古河站历年实测水位流量关系点据可看出历年水位流量点据密集,分布呈带状,无明显偏离。过点群中心定出一条综合水位流量关系线。为保证所定综合水位流量关系线的正确性,按国际标准ISO1100/2的要求进行了符号检验、适线检验、偏离数值检验,系统误差的绝对值为0.35%,而且实测点据与关系线间的定线误差即随机不确定度为6.80%,未超出规定允许值,符合国际标准ISO1100/2的要求。

2.4 历年水位流量关系与综合水位流量关系曲线分析检验

对1987—2003年历年水位流量关系曲线进行分析检验,通过3种检验和随机不确定度的分析,除1990,1997年的随机不确定度外其它都符合检验要求。1990年和1997年畅流期实测流量数据中低水部分有两个突点,导致与综合线随机不确度稍微偏大。洛古河水文站实测流量点距随机不确定度见表1。

表1 洛古河站实测流量点据随机不确定度表

对1989—2003年关系线与综合线进行偏离误差分析,各年线偏离综合线误差值满足流量间测关系曲线偏离允许误差指标规定允许误差,见表2,3。

表2 各当年线与综合线相对误差表 %

表3 流量巡测关系曲线偏离允许误差指标 %

2.5 各时段径流总量误差

对各种时段总量误差分析,误差符合允许误差的规定。从各种时段总量误差看,年径流总量、汛期总量、一次洪水总量的各年误差除1997, 1999,2003年外,均符合表4.3.3误差指标。1997,1999,2003年畅流期测验时段内水位变幅较小,实测流量数据有限,使其水位流量关系要进行高低水延长,增大了与综合水位流量关系的误差,导致其年径流总量、汛期径流总量、一次洪水总量受到影响。

3 结语

1)洛古河站历年水位流量关系线可定一条稳定的综合水位流量关系线。

2)满足单值化关系点据对当年和历年综合单值化关系线的定线误差。

3)除受到畅流期测验时段内水位变幅小的年份,85%的年份满足各种时段总量的误差。

4)经过以上各项分析,洛古河站已有了30年实测资料,实测流量的水位变幅已控制了历年水位变幅的80%以上,而且各年的水位流量关系曲线与历年综合曲线间的最大偏离不超过巡测规范规定的允许误差,这一点符合规范规定,可实行巡测。

5)根据以上分析,洛古河水文站可实行畅流期流量巡测,停测2年测1年,停测年份用历年综合水位过程线推流。

6)停测期间如发生特大洪水或测站控制条件明显变化,应恢复正常测验。

P332 < class="emphasis_bold"> [文献标识码]B

B

1002—0624(2017)09—0041—02

2017-02-14

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