1、坝后式水文站“高洪”流量测验方法探讨摘要：随着我国水利水电突飞猛进的发展，电站大坝的修建，库区的调蓄作用使江河年内水位的变化规律完全发生了改变。电站取水口的调节影响，如遇泄洪、排污、冲沙等特殊水情，历时较短，水位变化急剧，给流量测验带来新的挑战，在短历时内按常规方法难以获取高水位级的实测流量资料，为提高资料质量，有必要对坝后式水文站流量测验方法进行探讨。本文采用田口水文站 20072010 年实测流量资料，对田口水文站受徐村电站调蓄影响后“高洪”流量测验方法进行分析，提出了解决方案，在保证精度情况下达到缩短测流历时，满足整编定线要求，提高资料质量。 关键词：受水利工程影响 水文站 流量测验方法
2、 探讨 中图分类号: TV 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013） 1 概述 田口水文站是澜沧江中游左岸一级支流黑惠江上重要控制站，位于东经 10001，北纬 2525。集水面积为 9318 km2，占总流域面积的 76.9%，河道平均比降 3.4。本站测验断面位于徐村水电站（坝高67m、库容 7200 万 m3、装机 8.5 万 kw）大坝下游约 900m 处，属坝后式水文站，测验断面呈“W”型复式断面，测验河段顺直长约 400m，下游约60m 处有一废桥墩，在断面起点距 7595m 处有鱼腹状沙石滩裸露。 2 水位过程情况 田口水文站水位受上游徐村电站开关闸调节影响，调节
3、期间水流波动剧烈，水流平稳时间短，流量测验精度、测流时机受到很大影响。如图 1 是田口站“20100908”开关闸水位过程，从图上可以看出，8 日 8时 45 分至 9 时 25 分上游开闸，水位涨幅为 3.09m，最大涨率为0.13m/min，峰顶持续时间太短，一般为几分钟。9 时 25 分到达峰顶后， 9 时 25 分至 9 时 55 分上游关闸，水位落幅为 2.90m，最大落率为0.18m/min，若按正常流量施测方法，最少需要布设 10 条测速垂线，每条垂线测速历时设为 60 秒，加上测流期间耗费的其它时间，完成一次流量测验至少需要 30 分钟以上。但该站洪水峰顶持续时间一般在 152
4、0分钟。 按水文测验规范要求，一次测流过程中允许的水位涨落差，一般河流不应大于平均水深的 1020%，水深较小而涨落急剧的河流不应大于平均水深的 2030%，如按此规定进行有困难时，应改变测流方法。因为如果水位落差大了，流量由相应水位计算带来的误差较大。田口站水位变化急剧，特别是中高水测流时难以掌握测流时机，按常测法和精测法测流，一方面由于水位涨落率太大，计算的相应水位误差相对较大，间接带来流量误差较大。另一方面由于峰顶持续时间太短，很难实测到峰顶时流量点子，导致水位流量关系线高水延长超过 30%，给整编工作带来影响。为了解决这一问题，本文采用田口站 20072010 年实测流量资料进行代表线
5、法（中泓三条测速垂线）分析。 图 1 田口站 20100908 水位过程 3 田口站代表性法分析 本次测流方案分析选取田口站中泓多线一点法。以中泓起点距45m、55m、65m 三条垂线的实测流速作为垂线虚流速，并计算部分平均虚流速、部分虚流量及断面虚流量，与常测法流量点绘关系线，如 75%和95%频率的关系点误差不超过规范规定的限度，则可采用此方案并确定其换算常数（即中泓系数） 。 3.1 依据资料 本次依据 20072010 年常测法资料进行分析，计算中泓垂线起点距为 45m、55m、65m 断面虚流量资料共 38 次，并与相应的断面流量进行相关分析，用直线相关法确定中泓系数，分布在水位级1
6、247.74m1249.17m 之间，表中 Q 实为常测法断面流量, Q 虚为中泓三条垂线（起点距 45m、55m、65m）求得的断面虚流量（表略） 。 3.2 中泓系数分析 用断面流量 Q 实与中泓三条垂线求得的断面虚流量 Q 虚建立相关，并分析其相关性。见图 2。从图 2 可以看出，断面流量 Q 实与虚流量 Q 虚点子明显呈一带状，相关系数 r=0.994，其关系较好，故确定田口站中泓系数为 a=0.79070.79。 图 2 田口站中泓系数比测分析图 4 成果分析与评价 在确定中泓三条垂线测流实施方案后，其测流精度需要分析验证，根据实测资料计算出的断面虚流量乘以中泓系数得到的流量与同次常
7、测法的断面流量进行分析比较，对流量精度做出评价。 将田口站 20072010 年采用中泓三条垂线法和常测法共 38 次流量进行分析比较（见表 1 略） 。通过对表 1 进行误差统计后得：误差4%的累计频率有 89%，8%的累计频率有 100%，系统误差为-1.3%，分析结果符合简测法相关规范要求。 5 结束语 通过对田口站中泓三条垂线简测法方案的分析，我认为该站中高水位级应用此法进行测流可行。在保证精度情况下达到缩短测流历时，满足整编定线要求，提高资料质量。对受水利工程影响，洪水涨落率较大的测站，可以应用此法根据实测资料进行分析简测法方案。但在应用过程中应该注意，简测法只在出现特殊水情，需要最大限度缩短测流历时时使用。 参考文献： 1扬州水利学校，水文测验基础知识，水利电力出版社 ，1984 年. 2GB50179-93，,河流流量测验规范S.
