摘 要:《水文資料整編規范》與《水文測驗規范》是保證水文資料成果質量的重要規范性文件。但是為了保證水文資料具有良好的可靠性、完整性以及精確性,還需要依據水文資料成果的規律性特征尤其是合理性特征進行必要的檢驗,對于發現的影響其質量的因素進行糾錯,進而保證水文資料成果具有很高的質量。在該文中,筆者主要探討了水文資料成果合理性檢驗的途徑以及糾錯的方法。
關鍵詞:水文資料成果 合理性檢驗 糾錯方法
中圖分類號:TU289 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)01(a)-0-01
水文資料成果是水文資料整編的重要表現形式。工作人員利用統一的規格、依照科學的方法對各種原始的水文資料進行匯編、統計、分析、校對等,最后進行存儲或者刊印。存儲的對象或者刊印的成品便是水文資料成果。在進行水文資料進行整編的過程中,需要進行如下操作:考證、泥沙和流量等因素的定線、編制表格、合理性檢查以及糾錯等等。一般情況下,水文資料整編的水文資料成果主要以表格的形式來表示,但是根據內容的不同表格主要分為以下幾種類型:實測成果表(該表格主要對實測內容進行反映)、摘錄表(該表格主要對瞬時變化過程進行反映)、逐日表(該表格主要對逐日數值于月年統計值進行反映)、考證資料和文獻以及綜合圖表等等。水文站工作人員收集的各項原始資料僅僅是對當時瞬間狀況的反映,同時,這些原始資料在時間上不具有連續性,非常容易受到人為因素、客觀因素等的影響,這些影響必然會導致原始資料存在程度不同的誤差,所以采集完成原始資料之后不能夠直接交給生產性單位,需要工作人員利用統一的規格、依照科學的方法對各種原始的水文資料進行匯編、統計、分析、校對等,形成具有較高精度、較好完整性以及較強系統性的水文資料成果,并將這些成果進行匯編,以水文年鑒或者其它形式遞交給生產性單位。
1 水文資料成果的合理性檢驗
1.1 合理檢驗逐日平均含沙量表、逐日平均流量表與逐日平均懸移質輸沙率表
水流紊動決定泥沙懸浮,重力作用決定泥沙不能懸移,懸移質含沙量沿垂線的分布自水面向河底增加的趨勢,泥沙的粒徑也是近河底的較大,向上逐漸變小,是水流紊動造成的[1]。顆粒越細,垂線分布越均勻,越粗越不均勻。洪水期,泥沙來自流域表面的細沙多,故含沙量沿垂線分布較均勻,枯水期來沙少。且粗粒較多,分布就不均勻[2]。含沙量在斷面內的分布規律性較差,橫向比垂向變化小,縱向變化,主要取決于比降、流量。含沙量隨時間的變化,取決于流量的大小和水流侵蝕作用,流量變大,含沙量也應變大。含沙量與輸沙率關系如同水位與流量關系一樣,含沙量與輸沙率是相應的。
輸沙率、含沙量以及流量三者之間具有如下關系:
第一,相關公式。輸沙率、含沙量以及流量三者之間的關系式表示為:,其中表示日平均流量(單位:m3/s);表示日平均輸沙率(單位:t/s或者kg/s);表示日平均含沙量(單位:g/m3或者kg/m3),可以看出含沙量和流量的大小(水流侵蝕作用)決定了輸沙率的大小。
第二,最大含沙量比最大流量及最大輸沙率通常早出現且相距時段較短。屬水沙峰相應,當斷面上游受某因素影響時最大含沙量出現很長一個時期后,最大流量和最大輸沙率才發生,屬水沙峰不相應。
1.2 合理檢驗實測懸移質輸沙率成果表和實測流量成果表
水流速度在垂直方向的分布上呈現出拋物線的形狀,即流速從水流表面到水底呈現出逐漸減小的趨勢。但是水流在某些因素(例如回流、脈動等)的影響下也會呈現出不同的特點,同時,垂線水深布設的采砂位置以及測速位置的不同對測量結果也有一定的影響。一般情況下,進行流量測量時,需要在測速垂線上進行水樣的采集,并通過有關公式求出輸沙率。
因此,為了不影響輸沙率的精確程度,需要選擇具有較高精度的流量以及合理的水樣點、沙線。為了滿足對流量、沙量的推求需要,應該依照河流洪水特點,應該對輸沙率測次、單樣測次以及流量測次進行合理地布置。
表示實測懸移質輸沙率和實測流量之間關系的公式如下:,其中,表示實測懸移質輸沙率(單位:t/s或者kg/s);表示斷面平均含沙量(單位:g/m3或者kg/m3);表示實測流量(單位:m3/s)。
1.3 合理檢驗實測流量成果表和實測大斷面成果表
實測大斷面成果分析了河流河床的演變規律,水流浸蝕程度的不同,斷面縱向、橫向都要受到水流的沖淤甚至造成河流的改道,即河床的沖淤變化、河床沿程的改變等。大斷面成果為精確施測流量、沙量,判定江河斷流、斷流水位,分析漏測水量否等提供可靠的理論依據。流量與面積關系(曼寧公式):
,其中,表示河床糙率;表示洪峰流量(單位:m3/s);A表示過水斷面面積(單位:m2);表示水力半徑(單位:m);表示水平比降。
2 水文資料成果的糾錯方法
2.1 水文資料成果的錯誤原因分析
造成水文資料成果出現錯誤或者質量問題的影響因素非常之多。因此,需要對這些因素當中的基礎性因素進行細致、嚴謹和認真地分析,同時找出具體原因。具體而言:實際的測量過程對水文資料的影響是非常直接的,因此要求實際測量過程中要求嚴格執行《水文測驗規范》,重點檢查不合理、不正確以及不正確的的水文資料;如果發生沙情或者其他特殊水情時,應該根據《水文資料整編規范》的相關要求來合理處理有關的水文資料;水文資料成果之間應該相互統一,不能夠存在相互矛盾的
地方。
2.2 水文資料成果錯誤的解決措施
依照有關的理論對各種實測水文資料進行分析或者排查,找出導致水文資料成果錯誤的影響因素或者有關原因。并根據具體的問題制定具有針對性的解決方案,待解決方案落實之后,應該再對水文資料成果的可靠水平和合理程度進行分析。
2.3 水文資料成果錯誤的理論分析
確定水文資料成果級別的時候,不管是采集各項原始資料,還是對整編之后水文資料成果,均要進行必要的理論分析,找到堅實的理論依據。
2.4 水文資料成果的評定總結
確定水文資料成果級別之后,需要明確整編過程中的錯誤或者其他質量問題。只有找到薄弱環節,才能夠在切實提高水文資料成果的質量,最終糾錯的目標。
參考文獻
[1]趙子平,馮持.水文資料成果合理性檢驗及糾錯[J].東北水利水電,2010(8):125-126.
[2]張裕海.聲學多普勒流速儀在浙江水文中的應用[J].水文,2010(1):205-206.