湛江水文分局屬下中小河流水文站流量比測率定工作方案初探

【摘要】中小河流水文站的建設，大大加大了站網的布設密度，及時為中小河流防洪減災決策提供了水文信息。通過對湛江水文分局屬下新增14個中小河流水文站的設站位置、工作任務、流量比測要求等制定湛江水文分局屬下中小河流水文站流量比測率定工作方案，為中小河流水文站流量比測率定工作組織實施提供支撐。

【關鍵詞】中小河流水文站；流量比測率定；工作方案；初探

中小河流水文監測系統是國家中小河流治理工作中的一部分，主要目的為中小河流的防洪減災決策提供水文信息。河道流量及流速是在防洪減災決策水文信息決策中必不可少的一部分。由于水文站所安裝的流量儀器設備需比測率定，建立符合規范要求才能投入正式使用，為了盡快使各測流設備早日投入使用，制定流量比測率定工作方案非常必要。

1、基本情況

1.1工作任務

湛江水文分局中小河流水文監測系統建設水文站流量比測率定工作任務為該項目新建的14個水文站

1.2 各水文站的洪水特性

14個新建水文站分布于13條中小河流上，集水面積最大的為楊家水文站，為664Km2，集水面積最小的為城月水文站，集水面積只有28.6Km2，集水面積小于200Km2的有11個站。

1.3 各水文站交通情況

各中小河流水文站交通相對便利，各水文站均建設于道路旁，汽車可以直接到達。距離巡測基地最遠的站點為邁文水文站，距離約135km ，行車需2.2小時，距離巡測基地最近的站點為源水水文站，距離約10km ，行車只需0.5小時。

2、成立比測率定工作組織機購

2.1領導小組：

成站由分局局長為組長、分局領導班子成員為副組長和分局各部門為成員的比測率定工作領導小組。負責組織協調開展中小河流水文監測建設系統水文站流量比測率定工作。

2.2工作小組：

成立由分局分管理站網方面的領導班子成員為組長，站網管理科、水情科、測報中心副科級以上干部為副組長的工作小組。

（1）水情信息組：由分局水情科組成。職責為外業測驗組提供水情信息。

（2）資料分析組由于分局站網管理科組成，職責為各站積累一定的比測率定資料后，及時開展分析工作，盡快建立各站指標流速與斷面平均流速關系和水位流量關系曲線，為水情預測預警提供流量數據。

3、流量比測率定方案

通過現場實測的流量資料與水文站所安裝的測流設備所測到的同時數據，采用回歸分析法建立水文站所安裝的測流設備的指～斷流速關系。

3.1各水文站所安裝的測流設備

各中小河流水文站現安裝了雷達流量監測系統 HST-RD0，采用定點測流的方式，包括非接觸式雷達測量傳感器、流量數據采集傳輸系統和拓泰流量在線監測智能管理平臺。

3.2實測流量方案

通過對各水文站的現場查勘，14個水文站中在上游或下游附近都有公路橋可以利用，所以各水文站流量比測率定測驗方案的主次順序為：（1）采用走航式ADCP（M9）利用公路橋拖動渡河進行流量測驗；（2）采用雷達測速槍（或常規流量儀）在公路橋上進行定垂線進行流量測驗。

（1）利用走航式ADCP（M9）利用公路橋拖動渡河測驗。

在公路橋下游水流流態穩定的斷面采用人工拖動三體船進行測驗，每次測驗不少于1個測回。在測驗過程中，要注意三體船的穩定性。

（2）利用雷達測速槍（或常規流量儀）在公路橋上進行定垂線測驗。

利用雷達測速槍（或常規流量儀）在公路橋上進行定垂線測驗時，要先固定測速垂線的起點距位置和測流斷面位置。（1）利用雷達測速槍測驗時，每條垂線的儀器垂直角應基本一致（對準測流斷面位置），測速歷時為100s，水情變化急劇情況下，可適當縮短測點測速歷時，但不得少于20秒，要根據不同的流速（流量）級采用走航式ADCP（M9）比測率定或參考已收集到的資料數值及《流量測驗規范》中的經驗值確定流速（或流量）系數。（2）利用常規流量儀測驗時，測水面一點法，采用借用斷面，測速歷時為60-100s，水情變化急劇情況下，可適當縮短測點測速歷時，但不得少于20秒。要根據不同的流速（流量）級采用走航式ADCP（M9）比測率定或參考已收集到的資料數值及《流量測驗規范》中的經驗值確定流速（或流量）系數。

3.3內業整理分析方案

通過實測得到的流量資料與非接觸式雷達測量傳感器所測到的指標流速數據采用回歸分析法建立指～斷流速關系。回歸分析是利用最小二乘法建立在線指標流速VSL與平均流速之間的相關關系，求得回歸方程，利用指標流速計算得斷面平均流速V平均。指～斷流速關系回歸方程式精度水平參考《水文資料整編規范》“三線檢驗”進行分析驗證。

4、儀器設備配置

走航式ADCP（M9）（含三體船）每小組一套，共三套，。

手提電腦每小組一臺，共三臺。每臺要配備直流電源和直流轉交流逆變器或配備汽車充電器。

無線上網卡每小組一張，共三張（用于在測驗現場查水位）。

雷達測速槍三臺，流速儀三臺，鉛魚三個，秒表三個，測距儀三臺，計算器三臺，測量包3個。

拖船繩子150米（每小組50米），水尺18米（每小組6米），2.5米木樁6條（每小組2條）。

5、實施方案

（1）2016年6月底前外業組組織人員將各水文站的流量測驗斷面、比測斷面測量完成并整理好成果；將各站利用雷達測速槍（或常規流速儀）測驗的在橋上標明測速垂線置；初步確定各站的浮標上下斷面和比降水尺斷面位置，若可能，設立比降水尺。

（2）各外業測驗小組在6月底前要準備收集好外業實測流量所需的測驗設備。

（3）各外業測驗小組根據天氣及水雨情情況根據自己所負責的任務開展現場實測流量測驗工作。實驗時，要根據流速級布設盡可能多地流量測次，原則上每站要測完一場完整的洪水。

6、結語

通過制定湛江水文分局屬下中小河流水文站流量比測率定工作方案，能有效地組織開展各中小河流水文站流量比測工作，為各中小河流水文站的測流設備早日投入使用打下基礎。

參考文獻：

[1]《水文巡測規范》（SL 195-2015）。

[2] 《河道流量測驗規范》（GB50179-2015）

[3] 《水位觀測標準》（GB/T50138-2010）

作者簡介：吳瑞欽，（1976年2月），男，廣東省水文局湛江水文分局；524037；高級工程師，總工程師，本科，從事水文水資源勘測、水情預報與水資源規劃工作。