水文化驗中測驗方法與資料整編

熱孜萬古力·托合提

(塔里木河流域喀什管理局，新疆莎車844700)

水文化驗中測驗方法與資料整編

熱孜萬古力·托合提

(塔里木河流域喀什管理局，新疆莎車844700)

水文地質研究是地區(qū)現(xiàn)代化建設不可缺少的內容，其借助水文地質勘察掌握地區(qū)的水運動情況，對地面工程改造與與建設活動提供可靠的意見。化驗是水文項目工作中的主要環(huán)節(jié)，研究人員要嚴格控制水文化驗流程的操作步驟，對相關資料進行合理地整編與處理。文章分析水文化驗中常用測試方法及其資料整編方式，目的是為水文工作機制建設提供可靠的信息版本。

水文特征;水文化驗;測試方法;資料整編;新疆

1 新疆水文特征

新疆河流數(shù)量多，大部分是中小河流。據(jù)統(tǒng)計，共有河流570條。能匯成大河者只有伊犁河、額爾齊斯河。塔里木河及主要支流雖能匯成大河，但沿程流量逐漸減少。由此可看出新疆的干旱程度。新疆的湖泊也具有干旱環(huán)境特色，特點是:大多是河流的終點湖，面積變化大，有的位置常變，如羅布泊、瑪納斯湖［1］。最近半世紀因上游大量引水灌溉，補給逐年減少，湖面縮小以至干涸，羅布泊和瑪納斯湖均已干涸，艾丁湖近于干涸。

2 水文化驗中測試方法與步驟

2.1 水文測試作用

近年來新疆地區(qū)加快了基礎工程改造進程，各類水利、建筑等項目數(shù)量不斷增加，為推動新疆地區(qū)可持續(xù)發(fā)展做出了巨大的貢獻。與此同時，新疆地區(qū)水文地質異常變動也影響了區(qū)域的建設發(fā)，尤其是地表河流與地下水運動之間的沖突性，往往破壞了地質層的完整性。借助水文測試工作可以掌握水運動的具體情況，為水資源調度提供明確指導，全面提升了新疆地區(qū)的用水效率。

2.2 水文測試內容

2.2.1 水文調查

水文調查是水文科學的野外勘測和考察部分，旨在對水體形態(tài)、數(shù)量和集水面積內的自然地理條件等作出科學的分析。就新疆地區(qū)情況來說，水文調查內容主要針對暴雨、洪水、枯水等方面開展，詳細掌握地區(qū)水資源變化的情況，研究出新疆水文區(qū)域的整體規(guī)律，加快了水資源調配體系的高效率運行。水文調查也是下一步測驗操作的主要依據(jù)，為相關實驗項目提供了有價值的數(shù)據(jù)資料。

2.2.2 水文實驗

旨在通過野外和室內實驗，揭示水文循環(huán)過程各環(huán)節(jié)中水的運動、變化的某些規(guī)律，如水向土中下滲的規(guī)律，土壤水的運動規(guī)律、徑流形成規(guī)律、土壤和水面蒸發(fā)的規(guī)律等。測試是水文地質研究的重要內容，實驗是對前期勘測所得數(shù)據(jù)的進一步驗證，把從實踐中得到的資料進一步整編處理，通過實驗方法驗證水文數(shù)據(jù)的可靠性，這是確保水文運動規(guī)律分析結果準確性的關鍵一步。

2.3 水文測試步驟

2.3.1 站網(wǎng)布設

水文測試需布置相對應的站點，按照站點位置進行合理的規(guī)劃，這樣才能確保水文勘測結果的有效性［2］。一般情況下，站網(wǎng)布置需采用多種測點布置形式，根據(jù)勘測儀器精度選定合適的布置角度，比如，“三角定位網(wǎng)”是水文勘測比較實用的方法，如圖1，將勘測儀器設定在A出，從中心點擴散至B、C、D等3處進行勘測，進而保證了水文勘測的全面性。

圖1 三角定位勘測圖

2.3.2 測驗方法

設定勘測網(wǎng)布局模式之后，要根據(jù)水文勘測重點選擇方法，為現(xiàn)場勘測工作提供科學的指導。通常，水文化驗中測驗方法具有多變性、靈活性等特點，研究人員可結合實際勘測內容進行選擇，比如，水位、流量、泥沙等均是水文測驗的常見內容，應結合實地情況進行選取。

2.3.3 資料整編

根據(jù)上述步驟處理所得的數(shù)據(jù)，對有價值資料實施整編與存檔，為后期數(shù)據(jù)分析工作提供可靠的信息。資料整編是水文化驗中的總結步驟，其不僅要根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)進行整合，還需適當?shù)匦薷幕蛉谌胄聝热荩箿y驗數(shù)據(jù)變得更加全面。

3 常見水文標準測驗與資料整編

結合上述水文測驗操作步驟，可對水運動常見標準執(zhí)行測試方案，從而維持水運動的規(guī)律性與穩(wěn)定性。本次結合水位、流量、泥沙等標準，對資料整編提出相關意見。

3.1 水位

水體表面在某一地點某一時刻高于某個特定基準面的高程稱為水位，通常用觀測水位推算流量，水位觀測次數(shù)以能控制水位變化為準。水位測試應采用多次計算方法，一般需測驗3～5次為最佳，求取幾組數(shù)據(jù)的平均值，以更加精準地確定水位系數(shù)。整編資料中，盡可能把水位精確到±3 cm，為后期科研計算給予準確的數(shù)據(jù)指導。

3.2 流量

單位時間內通過過水斷面流體的體積，是反映水體水量變化的基本資料。水流量測驗可根據(jù)河流所處位置干洗，選擇流速面積法、量水建筑物法、稀釋法等多種方式，以收集到更多可利用的資料信息。

1)流速面積法:分別測量流速和斷面面積，其乘積的總和即為流量值。常用流速儀測速，用測深桿、測深錘(鉛魚)或回聲測深儀測量各垂線水深，以計算斷面面積的流速儀法。此外還有動船法、比降法、超聲波法及電磁法等。

2)量水建筑物法:跨河建筑物的流量同上游水頭、上下游水位差存在著函數(shù)關系，在斷面上設置標準形式的量水堰(如薄壁堰、寬頂堰、三角形剖面堰)及量水槽，利用實驗室或現(xiàn)場率定的水力學公式推算流量。

3)稀釋法:在河段上游投入示蹤劑，經(jīng)過一定距離后，可以得到稀釋和混勻，但總量不變。按稀釋倍數(shù)同流量成比例的原理，進一步計算出流量，需注重示蹤劑的用量及距離，再對原始數(shù)據(jù)執(zhí)行運算。

3.3 泥沙

泥沙測驗包括懸移質、推移質的數(shù)量及顆粒級配、河床質的顆粒級配的測定。常用各種采樣器采取樣品進行室內測定，近年也有用同位素測沙儀在水流中直接測定懸移質的方法。以樣品采集法測試為了，研究人員先隨機抽取部分泥沙樣本，必須隨機抽取，將泥沙樣本放入化學實驗器材內，根據(jù)測驗結果估算出某水域的泥沙情況。

4 結論

水文研究是新疆地區(qū)水資源調配的主要依據(jù)，根據(jù)水文運動規(guī)律及水調配量擬定資源控制方案，全面提升了區(qū)域用水的綜合效率。水文化驗是水文地質工程的常用方法，其借助各種指標測試反映出地區(qū)水調度狀況，通過資料整編以收集可利用的水文信息。本次水文化驗操作中，及時發(fā)現(xiàn)了新疆河流及地下水運動的風險隱患，為水文地質災害防治提供了指導意見。

［1］孫凱，付敬東.淺談水文資料整編中的合理性分析［J］.吉林農業(yè)，2012(04):241.

［2］孫立君，張東明.關于如何提高水文資料整編精度的思考［J］.科技創(chuàng)新導報，2012(02):255.

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1007-7596(2014)06-0073-02

2013-11-28

熱孜萬古力·托合提(1971-)，女，維吾爾族，新疆莎車人，工程師。