水文測驗受工程影響評估

【摘要】本文以義縣、凌海、錦州站為例，通過對測站受工程影響現狀分析與評估分析，提出測站水文測驗應采取的方法與建議，供參考。

【關鍵詞】水位；流量；測驗；工程影響；評估

1、前言

目前，隨著河道水利工程興建以及挖砂項目的實施，嚴重的破壞了水文測驗斷面，導致測站水位、流量過程失去代表性；同時有些測站由于受水庫及橡膠壩的調峰和蓄泄影響，使得測次大量增加，使用常規測流方法已無法適應測驗要求，靠遷移測驗斷面等傳統方法也很難找到合適的斷面，因此不能從根本上解決受工程影響的水文測驗問題，必須采用新技術和其他測驗方式替代現行測驗方式。由于水文站受工程影響的方式及程度不同，需對測站受工程影響進行評估進而采取相應測驗方法十分必要。

本文以錦州、義縣、凌海水文站為例，在分析測站受工程影響現狀基礎上，對測站進行受工程影響分析，結合各站實際給出該站可能實現的測驗方法，供參考。

2、測站受工程影響現狀

義縣水文站附近于2012年在斷面下游1100m、2500m處分別興建了1號、2號橡膠壩，同時對河道進行了整治，斷面天然河槽整治成了寬淺梯形河槽。凌海水文站附近于2012年在斷面下游1550m處建橡膠壩1處。同時上游5000m以上處有多處砂場、采用大型挖砂船采砂。錦州水文站斷面上下游分別于1996年、2017年修建5道橡膠壩，其中上游3道分別距斷面930m、4200m、6300m，下游2道分別距斷面860m、3300m，同時于2016年上游10000m處大型錦凌水庫建成。由于測站斷面上下游水利工程的興建及上游河道采砂影響，使測站的水位觀測、流量測驗分別受到不同影響。

3、受工程影響評估

本次評估，義縣、凌海站資料采用2017年實測資料，錦州站采用推估，評估時以臨時斷面代表受工程影響前情況、以基本水尺斷面代表受工程影響后的情況，通過對水位觀測、流量測驗影響分析，對測站受工程影響進行評估。

3.1水位觀測受工程影響評估

水位觀測受工程影響評估中，水位漲落率計算采用30min。各站水位變幅、水位漲落率變化統計見表1。按照《導則》對水位觀測受工程影響進行評估見表2。

義縣站水位變幅影響76.9～95.7%、影響級別3級，水位漲落率影響53.0～92.1%、影響級別3級，設施或設備需要改造、才可繼續使用、影響級別2級，綜合評價影響程度嚴重。

凌海站水位變幅影響11.3～48.4%、影響級別2～3級，水位漲落率20.0～60.0%、影響級別2～3級，設施或設備需要改造、才可繼續使用、影響級別2級，綜合評價影響程度嚴重。

錦州站水位變幅影響>30%、影響級別3級，水位漲落率影響>30%、影響級別3級，設施或設備需要改造、才可繼續使用、影響級別2級，綜合評價影響程度嚴重。

3.2流量測驗受工程影響評估

流量測驗受工程影響評估中，洪水過程影響按推估應為洪峰出現時間變化在≤2～2h；受工程影響各站水位流量關系發生較大變化，難于通過增加測次后進行定線推流；原設施或設

備不能用于流量測驗、需重建。按照《導則》對流量測驗受工程影響進行評估。義縣、凌海、錦州3站洪水過程影響為2級、水位流量關系影響為3級、設施設備影響為3級，綜合評價影響程度嚴重。

4、應采取的水文測驗方法

4.1水位觀測

常規水位觀測一般采用人工觀測或自動監測。義縣、凌海站已采用自動監測符合《導則》要求，錦州站目前未采用水位自動監測不符合《導則》要求。

4.2流量測驗

（1）錦州站測驗

該站受上游水庫及下游橡膠壩景觀水工程影響，按照《導則》6.2.3要求，可采用水文臨時測流斷面進行水文測驗以及合適的聲學多普勒流速儀或聲學時差法流量計在原斷面上進行水文測驗。錦州站目前在河道上下游選不出符合要求的臨時斷面，為此只好采取合適的聲學多普勒流速儀或聲學時差法流量計在原斷面上進行水文測驗。

（2）義縣站測驗

該站受下游橡膠壩景觀水工程影響，按照《導則》6.2.3要求，義縣站目前已選擇在不受橡膠壩景觀水工程影響的河道上游13000m處破臺子橋下游臨時斷面完成中低水測流、高水依托破臺子橋測流；采取合適的聲學多普勒流速儀或聲學時差法流量計在原斷面上進行水文測驗不具備條件。

（3）凌海站測驗

該站受下游橡膠壩景觀水工程影響，按照《導則》6.2.3要求，凌海站目前已選擇在不受橡膠壩景觀水工程影響的河道上游5000m處尤山子臨時斷面完成低水測流、待渡河測驗設施完善后符合測驗符合《導則》6.2.3要求，高水在基本水尺斷面測流；亦可嘗試采取合適的聲學多普勒流速儀或聲學時差法流量計在原斷面上進行水文測驗。

5、結論與建議

綜上所述，錦州、義縣、凌海站水位、流量測驗受水工程影響嚴重。三站水位采用水位自動監測；流量測驗錦州站以水工建筑物推流，義縣站以臨時斷面測流，凌海站以臨時斷面結合原斷面測流。

除以上方案外，在測站原斷面低速測驗上開展研究與試驗，如采用定點寬帶CM型H-ADCP及FlowTracker手持式聲學多普勒流速儀開展測驗，上述兩種儀器流速測量精度在±1～2mm/s。對于管流采用美國SonTek-IQ五波速底座型聲學多普勒智能流量計可取的較好的效果。

作者簡介：趙志勇（1975-），男，遼寧省撫順縣人，高級工程師，主要從事水文測驗、水文預報、水資源評價論證等工作。