沙河上游阜平水文站中泓浮標系數的分析

王金云

（河北省保定水文水資源勘測局，河北保定071000）

1 阜平水文站流域概況

阜平水文站位于海河流域大清河水系沙河上游，發源于山西省靈邱縣太白山碾盤嶺北麓，在靈邱縣西南入保定市阜平縣境，經下關進入阜平縣，期間有發源于山西省五臺縣的支流北流河在百畝臺匯入。該站建站于1958年，地理位置在東經114°11′，北緯38°51′，為迎風山區區域代表站，集水面積2210km2，主河道長124km，河道縱坡7.3%，流域平均寬度34.5公里，河床由河卵石和粗砂組成，沿河兩岸皆為山坡，圖層很薄，中低水沖淤變化不大，植被條件較差，兩岸植被多為荊條、榆樹、槐樹。

阜平水文站多年平均降水量為618.6mm，多年平均徑流量為2.7613億m3，多年平均含沙量和輸沙量分別為2.02kg/m3，58.3萬 T，1963年 8月 7日，實測最大流量為

圖1

圖2

3380m3/s，相應水位為254.10m。

2 中泓浮標流速系數的目的和意義

中泓浮標法測流是常規測驗的補充，是在流速儀無法實測的特殊情況下采用的測流方法，如遇到特大洪水超出水文纜道及橋測等測流能力時采用的施測方法。

阜平站屬于山區站，洪水由暴雨形成。洪水往往暴漲暴落，來勢迅猛，洪峰歷史短，流速大，用流速儀法實測流量難度較大，且存在安全問題。為此，較大洪水或漂浮物較多時一般多采用均勻浮標法。當水情變化急劇時，為了在洪水漲水段和峰頂取得實測流量資料，通常采用中泓浮標法。

3 中泓浮標流速系數分析

根據《河流流量測驗規范》的規定進行浮標系數試驗，采用1973年7月9日至8月22日期間共施測87次流量，除沒有統計和分析條件的33次外，剩余54次參加統計，在54次流量中，水位變幅1.40m（250.50～251.90m），流量變幅 601m3/s（28.7～630 m3/s），測點無論在水位變幅和流量變幅內分布勻稱，是設站以來流速儀測幅最大的一年。浮標系數分析采用下列公式計算：V=kmf×Vf，V 為斷面平均流速 （m/s），Vf為中泓浮標虛流速（m/s），Kmf為中泓浮標系數，通過分別點繪中泓最大流速與斷面平均流速、中泓最大平均流域與斷面平均流速相關關系和通過點群中心所定直線的斜率來分析確定中泓浮標系數，見圖1、圖2。

分析可知，兩種方法中，超過所定直線兩側+10%的測點均有4個，即在+10%以內的測點占全部測點的93%。斷面平均流速與中泓最大一點水面流速的系數為0.61，斷面平均流速與中泓最大兩點水面流速的系數為0.64，由于阜平站洪峰流速大，暴漲暴落，峰頂歷時短，最終確定采用中泓浮標系數0.60，乘以測得中泓一點最大流速，即可得斷面平均流速。

4 結論

一是本次分析在中高水位進行，合理根據不同來水量進行分析，浮標系數負荷規范精度要求，具有充分的代表性，分析成果是合理的、可靠的。

二是阜平站采用中泓浮標系數0.60，中泓浮標測流具有測流速度快，安全性能好，選材容易，造價低，投放速度快，易操作等優點，是特大洪水報汛的重要手段之一。