王占峰，王海强

（陕西省咸阳水文水资源勘测局，陕西 咸阳 712000）

1 概况

安头水文站是渭河左岸一级支流，控制站。漆水河发源于宝鸡市麟游县招贤镇永丰村硬里沟，由沟里的山泉小溪汇聚而成。多年平均降雨583.1mm,径流量0.622m3，输沙量73.6万t。2014年8月6日554m3/s，水位99.51m。本站系漆水河羊毛湾水库入库控制站，属国家重要站。

收集和研究流域内各项水文特征，掌握该流域降水径流变化规律，探讨代表区域产流、汇流规律，积累该流域系列样本资料，为防汛抗旱减灾提供实时雨水情信息和预警预报服务，为流域规划、综合治理基础设施建设、科学研究、社会经济发展提供水文数据，为实行最严格水资源管理三条红线提供考核保障，为水资源开发利用和水生态环境保护提供科学依据。本文通过对安头水文站水位～流量关系进行合并定线，选取近5年水位、流量实测资料进行合并定线分析。

2 河段断面分析

安头水文站为渭北地区中等面积区域代表站，河段较顺直，基本断面以下350m处有一弯道，基本断面左岸为土石山坡，有引水渠一条；右岸为土坎，坎上有一选料场。受周围自然地理环境的影响，多年来主流摆动较小。河段共布设上、中、下三个断面。基本水尺断面兼流速仪测流断面及浮标中断面，上下浮标断面兼比降断面，浮标断面与比降断面重合，上下断面间距160m。基线布设在左岸堤顶，长度80.0m。

测验项目主要有水位、流量、泥沙、降雨量、蒸发、冰情等观测项目，随着中小河流监测系统的建设，水位、雨量观测采用雷达水位计、遥测雨量计观测，信息传输采用GPRS、GSM传输设备。本站雷达水位计经对比分析，省水文局2013年已批复雷达水位计投产使用。流域内大部分雨量站采用遥测雨量计实现自动传输。

安头站河床由砂卵石组成，下层为基岩，断面冲淤变化较小。根据点绘的1990~2016年汛前实测大断面图可以看出，断面冲淤变化可分为三个阶段：1990年至2003年为第一阶段，主流基本在起点距22~40m之间，平均河底高程为94.18m，平均河底高程变化最大为0.17m。2007~2011年为第二阶段，主流还在起点距22~40m之间，平均河底高程为94.81m，平均河底高程变化最大为0.12m。2014~2016年为第三阶段，主流还在起点距22~40m之间，平均河底高程为95.26m，平均河底高程变化最大为0.08m。从1992~2011年河床平均淤积0.73m，2011~2014年河床平均淤积0.50m，2015~2016年河床又开始冲刷。由此可以说明，安头站从建站以来，河床有冲有淤，但幅度不大。总的来说河床冲淤变化较小，分析其冲淤变化的主要原因是，断面上游采石场炸石时将碎石飞入河道，涨水时又将碎石、泥沙带到基本断面淤积，当较大洪水发生时又将基本断面冲刷。断面冲淤变化详见表1、图1、图2。

表1 安头站基本断面冲淤变化分析表

图1 安头站1990-2016年年平均河底高程变化图

图2 漆水河安头站历年实测大断面图

3水位流量关系合并定线分析

3.1 流量测验基本情况

该站多年来流量测验中高水采用LS(25-1)、流速（68）型流速仪实测。流速仪水面系数为0.80（经验系数）、流速仪半深系数0.90（经验系数），测速历时100 s。简测法测流时，采用相对0.6一点法，流速历时缩短到30 s。大洪水、特大洪水采用中泓浮标及均匀浮标法测流，浮标形式为麦杆“+”字型，中泓浮标系数为0.63（试验值），均匀浮标系数为0.80（试验值）。

3.2 近几年水位—流量关系合并定线分析

由于水位流量关系主要受断面面积与流速影响，从理论上来说，水文站的大断面在某一年涨水后，直到来年涨大水前，断面变化是很小，水位流量关系基本没有变化，若有变化大多也是测验误差引起的。从安头站历年实测大断面套汇图可以看出，该站基本断面总的来说，冲淤变化较小，高水控制又好。因此，该站历年中低水水位流量关系曲线多呈相对稳定的临时曲线，高水为较稳定的单一曲线。

本次选用2010年50~71次实测流量与2011年1~44次实测流量点绘关系图、2011年57~73次实测流量与2012年1~42次实测流量关系图、2012年43~62次实测流量与2013年1~30次实测流量关系图、2013年31~56次实测流量与2014年1~30次实测流量关系图。2010~2014年实测最大流量为2014年的554m3/s，最小流量为2011年的0.088m3/s；最高水位为99.51m，最低水位为94.76m。详见图3~图6。

从图中可以看出：本年涨大水前的水位流量关系点与上一年大水后的水位流量关系点据密集，分布呈带状，无明显偏离，说明上一年的落水和本年的涨水在同一条水位～流量关系曲线上。可以按照合并定线的方法，通过点群中心确定一条综合的水位流量关系曲线，用于上一年大水后和本年涨大水前推流。

图3 2010年50-71次流量与2011年1-44次实测流量点关系曲线图

图4 2011年57-73次流量与2012年1-42次实测流量点关系曲线图

图5 2012年43-62次流量与2013年1-30次实测流量点关系曲线图

图6 2013年31-65次流量与2014年1-30次实测流量点关系曲线图

4 误差分析计算

4.1 误差计算的方法

按照《水文资料整编规范》（SL247-2012）要求，并进行了符号检验、适线检验、偏离数值检验等三种检验。

4.1.1 关系曲线的标准差计算

依据流量关系点据对应线的相对标准差公式，确定标准差。

置信水平95%的相对随机不确定度公式：式中：Se为相对标准差，%；X为相对随机不确定度，%。

4.1.2 误差计算结果

经三种检验计算，2010年与2011年合并定线的标准差为9.2%，系统误差为-0.3%；2011年与2012年联合定线的标准差为6.0%，系统误差为0.3%；2012年与2013年合并定线的标准差为5.6%，系统误差为-0.2%；2013年与2014年合并定线的标准差为4.6%，系统误差为0.3%。

表3 单一线法定线允许随机不确定度 单位：%

表4 漆水河安头站2010～2014年水位～流量关系曲线检验计算表

4.2 误差计算结果

根据《水文巡测规范》（SL195-2015）第4.5.1条之规定，水位流量关系点据密集，分布呈带状，无明显偏离，系统误差的绝对值一类精度水文站不大于1%，二、三类精度水文站不大于2.0%（各类精度的水文站比降～面积法定线系统误差可放宽1%），且实关系点据与关系线间的定线误差不大于表3允许误差者，可定单一线。

安头站属基本水文站，本年涨大水前的水位流量关系点与上一年大水后的水位流量关系点合并定线后，三种检验2010年与2011年合并定线的随即不确定度为18.4%，系统误差为-0.3%；2011年与2012年合并定线的随即不确定度为12.0%，系统误差为0.3%；2012年与2013年合并定线的随即不确定度为11.2%，系统误差为-0.2%；2013年与2014年合并定线的随即不确定度为9.2%，系统误差为0.3%。该站中高水多用浮标法测流，所以随机不确定度可增大4%，即最大不超过19.0%（见表4）。因此，安头站可用上年的落水点与本年涨大水前的关系点据合并定单一线。

5 结论与建议

5.1 结论

安头站2010~2014年实测最大流量为2014年的554m3/s，最小流量为2011年的0.088m3/s；最高水位为99.51m，最低水位为94.76 m。实测流量的水位变幅已超过历年水位变幅的80%，且水位流量关系合并定线后，三种检验2010年与2011年合并定线的随即不确定度为18.4%，系统误差为-0.3%；2011年与2012年合并定线的随即不确定度为12.0%，系统误差为0.3%；2012年与2013年合并定线的随即不确定度为11.2%，系统误差为-0.2%；2013年与2014年合并定线的随即不确定度为9.2%，系统误差为0.3%，可定单一线。

5.2 建议

（1）综合考虑安头站，流量测验按水位级布点，全年不少于15次；但当年洪峰超过100m3/s时，加测落水Q≤50m3/s流量测验，适当增加落水流量测验点子。

（2）该站流量在上一年水位变幅内按水位级布设流量测次，校核水位流量关系曲线，当水位变幅超出上一年的范围时，也按水位级布设流量测次，延长上一年的水位流量关系曲线。参照上一年的水位流量关系曲线，依据实测点子定线推流。

（3）当断面发生较大变化时，及时恢复流量测验。力争控制流量变化过程，待断面趋于常态稳定时，适当精简测流次数。

建议该站流量在上一年水位变幅内按水位级布设流量测次，校核水位流量关系曲线，用上一年的水位流量关系曲线推流。当水位变幅超出上一年的范围时，也按水位级布设流量测次，延长上一年的水位流量关系曲线。当断面发生较大变化时，及时恢复流量测验。该站实行合并定线后，一是节约了大量的人力资源，由传统的水文测验模式中解放出来；二是为开展水文巡测提供了技术支撑。