不同因素影響條件下的水位流量關系

馮 持，張紅艷，孫建儒

（吉林省水文水資源局白城分局，吉林 白城 137000）

水文資料整編成果的質量，不但取決于水文資料整編的理論、方法是否正確合理，工作是否認真細致，同時可以檢驗水文測驗成果的質量，發(fā)現(xiàn)和解決水文測驗中存在的不足和問題，提出改進水文測驗工作的好途徑和好方法。通過水文測驗又能檢驗水文資料整編的方法和成果是否合理。由此可見水文測驗和水文資料整編工作是既對立又統(tǒng)一的。水位流量關系的確定也同樣是水文資料整編中的一個重要環(huán)節(jié)，受不同影響的水位流量關系，其確定方法也有所不同。現(xiàn)對連時序法水位流量關系加以探討，以解決特殊水文條件下的水位流量資料整編問題。

1 連時序法水位流量關系適應條件

連時序法水位流量關系適用于（回水頂托）變動回水、洪水漲落、斷面沖淤、不穩(wěn)定的結冰、水草生長等因素。使用該法的先決條件是流量的測次應較多，并能控制水位流量變化的轉折點。

2 不同影響條件對水位流量關系的影響

1）受（回水頂托）變動回水影響的測站，對水位面積關系沒有影響，只是由于流速受（回水頂托）變動回水影不同程度的減小，而使水位流量關系點分布變得散亂，卻均位于正常關系的左側。也就是說水位高流量比正常情況下要小，水位流量關系則呈多線型或不規(guī)則的繩套狀。

2）受洪水漲落影響的站，水位面積關系不變，但漲水階段，流速和流量較正常情況偏大，落水階段則偏小，水位流量關系是圍繞穩(wěn)定曲線逆時針方向變化的繩套型曲線。

3）受沖淤影響的測站，由于面積的變化，水位流量關系點子分布散亂，則水位流量關系呈多線型或繩套狀。

4）受結冰或水草生長影響的測站，與正常情況相比，面積和流速都有不同程度的減小，水位流量關系十分散亂，常呈多線型或不規(guī)則的繩套狀變化。

3 確定連時序法水位流量關系的具體方法

3.1 水位流量關系圖的繪制

先點繪水位流量、水位面積、水位流速關系圖，并以測點時序進行分析，找出各個時期的主要因素，然后以各種因素的變化作參考，繪制水位流量關系曲線。

3.2 以各種因素作參考

1）繪制水位流量關系曲線時，不論受哪一種因素的影響，都要參照水位過程線漲落趨勢繪制，并根據(jù)主要影響因素劃分定線時段，確定曲線使用時間。

2）受（回水頂托）變動回水或洪水漲落影響時，流量主要是受流速（也就是比降或落差）變化的影響，應參照水位流速關系曲線變化趨勢（或者用水位與比降、水位與落差關系曲線）參考繪制流量曲線。

3）受斷面沖淤影響時，還應參考用連時序法繪出水位面積關系曲線變化趨勢，參考繪制水位流量關系曲線。如高水時缺測斷面面積，須結合測站特性，分析沖淤變化規(guī)律，先對面積曲線的缺測部分加以插補，再根據(jù)插補的面積曲線與實測的流速曲線，繪制流量曲線。

4）受結冰、水草生長因素影響時，則應選其主要的一種因素，同時也要考慮其它次要因素變化趨勢以做參考。在這種情況下，曲線的變化會更加復雜，繪制曲線時，要進行深入分析，按實際情況進行處理。

3.3 定線注意事項

1）連時序法所繪的繩套形曲線，其繩套頂部須與該次洪峰水位相切，繩套底部亦應與谷底水位相切。過渡線與臨時曲線或穩(wěn)定曲線銜接時，亦應相切。

2）在一次洪水漲落過程中，影響因素無明顯變化的較穩(wěn)定時段，可通過測點中心定線，不要勉強通過每一個實測點，這樣可以消除一部分測驗誤差，但其定線精度應符合《水文資料整編規(guī)范》中合并定線精度指標規(guī)定。

3）如果測點控制不夠，應借助主要因素變化趨勢，按測點順序繪制水位流量關系曲線。由于流量變化是連續(xù)的，所繪制的關系曲線仍為逆時針方向的繩套形，故繪制的曲線應平滑如帶狀，不應成為折線。

4）曲線編號。連時序法所繪制的曲線，是由一些大小不等、趨勢不一的繩套曲線所組成，曲線也應根據(jù)測點的時序（也是推流的時間）編號。每一個繩套應以頂端或底部為分界，按順序編為兩個線號，并在圖中適當位置標出曲線使用時間表。

5）如測點較多，曲線較復雜時，可分時段點圖定線，但必須使各圖曲線之間互相銜接。

6）低水放大。按《水文資料整編規(guī)范》水位流量關系曲線下部，讀數(shù)誤差超過2.5%的部分，另繪放大圖，流量很小時可適當放寬。各放大圖的銜接部分，都應把關系點和曲線重復點繪，不能從放大界限截然分開，以避免同一曲線在各級圖幅上不銜接或出現(xiàn)突然轉折的現(xiàn)象。

3.4 推求流量

根據(jù)各曲線使用時間，用瞬時水位由低到高直接在相應曲線上查讀流量，填制在電算加工（水位流量關系節(jié)點）表中。最大最小流量亦用實測水位推求，不必在曲線上插補水位推求最大最小流量。如果峰頂（或峰谷）流量出現(xiàn)鄰近時間觀測的相同水位時，峰頂（或峰谷）流量應摘錄相同水位的中間流量為宜，不能摘錄同水位的開始與終了流量。

受洪水漲落影響的水位流量關系曲線，當洪水波通過斷面時，各個水力因素極值依次出現(xiàn)是：最大比降、最大流速、最大流量、最高水位。由此可見，最大流量在水位流量關系曲線的漲水支線上，自該點之后，流量隨水位增高開始遞減。最高水位時漲落率為零，該點在水位流量關系曲線上平行于橫軸，也就是說最高水位不一定是最大流量。

如果實測點沒有測到洪水的最大、最小流量，還需要做曲線高、低水延長，在插補轉折和繪制曲線都比較困難時，可根據(jù)趨勢進行繪制，繪制曲線任意性特別大，一般情況下連時序曲線為上胖下瘦。繪制時要根據(jù)水流特性、洪水漲落程度；還必須有實測水位，否則曲線不能凸出最大、最小流量。

4 結語

水文資料整編工作就是對水文原始資料去粗取精、去偽存真，由此及彼、由表及里的分析研究和加工整理。因此必須細致地進行分析研究，從中找出它的規(guī)律性，整理好原始資料，掌握測站特性和正確的運用水文資料整編理論、方法，按照《水文資料整編規(guī)范》和科學的工作程序，根據(jù)不同影響條件下，對水文資料整編方法的要求，整編出符合水文行業(yè)技術要求的水文資料成果。