伍市水文站懸移質輸沙率間測分析報告

周文 胡振

摘?要：為伍市水文站減少外業工作量和降低工作強度，根據《河流懸移質泥沙測驗規范》（GB50159-92）規定二、三類站懸移質輸沙率間測分析的條件和方法，選取伍市水文站站2012年～2016年連續5年共82份實測輸沙率資料成果，對該站懸移質輸沙率進行間測分析。

關鍵詞：伍市水文站;懸移質輸沙率;間測;分析

1 測站基本情況

1.1 測站概況

伍市水文站建于2005年，為國家重要水文站，地處平江縣伍市鎮居委會，東經113°14′，北緯28°47′，為汨羅江控制站，屬于一類精度站，集水面積4179km2。測站以上干流長度205km，距河口48km。測驗河段呈S型，河段順直長約1200m，下游1000m處有一條紅花橋河匯入汨羅江。

伍市水文站測驗河段左岸水位在38.80m左右開始漫灘，漫灘寬度在60m左右，右岸水位在38.50m左右開始漫灘，漫灘寬度在280m左右。主槽斷面呈“∪”型，有沖淤現象。上游19km處有青沖水輪泵站一座，壩頂高程44.50m，壩高4m，閘門啟閉頻繁，對水位稍有影響。河段下游1400m處有一向右轉的大彎。河床由細沙組成，灘地為農田。伍市水文站泥沙項目屬于2010年新增項目，2011年正式開始整編。

1.2 測站特性

1.2.1 主要來源

伍市水文站泥沙主要來源于汨羅江上游的干支流及中下游兩岸支流匯入的泥沙，上游的黃棠電站攔蓄了枯水期上游來的懸移質和推移質，泥沙主要在洪水期開閘發電時隨洪水輸送至下游河床。此外，河道兩岸邊不同程度的水土流失也成為泥沙的另一個來源。

1.2.2 河道采砂情況

隨著城鄉經濟的快速發展，建筑業駛入了快車道，市場對建筑砂石的需求很旺，近年來采砂數量大幅增加，以至于河道斷面下切嚴重。根據平江縣水務局對河道非法采砂整治工作方案，禁止河道非法采砂，取締非法砂場，禁止非法運輸、經營砂石，禁止為非法采砂場地提供電源。

1.2.3 河流泥沙特性及水沙關系分析

汨羅江含沙量與降水量大小密切相關，降水量大、徑流量也大、含沙量也隨著增大。三者年內分配基本一致。伍市水文站多年平均降雨量1474.3mm，降水集中在汛期，降水時空分配不均，最大年降水量1757.1mm（2012年）、最小年降水量763.2mm（2011年），多年平均年水面蒸發量831.4mm。

該站實測歷年最高水位為37.25m（凍結基面），發生年份是2010年6月20日，實測歷年最大流量為3280m3/s，發生年份是2010年6月20日，實測歷年最小流量為1.63m3/s，發生年份是2013年12月13日。多年平均徑流量為35.4*108m3。

2 懸移質輸沙率測驗方法及歷年單斷沙關系

伍市水文站懸移質輸沙率測驗采用選點法“橫式固定一線0.6一點”，相應單樣含沙量采用“橫式固定一線0.6一點”法，在懸移質輸沙率測驗開始、結束時于起點距55.0m相應深度各取一次，以兩次的均值作為相應單樣含沙量。然后建立斷面平均含沙量與單樣含沙量關系。

伍市水文站一年內懸移質輸沙率的測次隨水位流量變化不少于15次，主要分布在洪水期，在枯水年份輸沙率測次減少。本站自2011年以來單斷沙關系均為一條通過原點的單一直線，比例系數為0.98～1.06范圍內。

3 單斷沙關系分析

3.1 資料來源

因2011年部分泥沙采用了皮囊式采樣器采樣，所以這里選取了全部采用橫式采樣器采樣的年份資料。選取伍市水文站2012年～2016年連續5年共82份實測輸沙率資料分析，伍市水文站泥沙屬二類精度站，歷年最小含沙量0.0Kg/m3，最大含沙量1.31Kg/m3（2012年5月1日），2012年～2016年間實測輸沙率最大含沙量1.02Kg/m3，占歷年變幅的77.9%，符合控制歷年變幅70%的規范要求。

伍市水文站2012年～2016年共5年的水位流量資料中，實測流量相應的最高水位為36.36m（2012年5月12日），歷年水位變幅為29.55～36.37m，水位控制歷年變幅大于80%，資料選取符合規范要求。

3.2 單斷沙關系分析

回歸分析法。根據實測輸沙率資料，將85次實測輸沙率資料進行回歸分析（見圖1），從圖1可以看出，單斷沙關系為直線，綜合單斷沙關系系數（直線斜率）為K=0.998。

3.3 資料分析結果

伍市水文站2012年～2016年在水文資料整編中所采用的單斷沙關系系數統計及年泥沙資料整編時采用的單斷沙關系換算系數與確定的綜合單斷沙關系換算系數0.998的誤差計算見表1。

根據以上分析，所得的綜合單斷沙關系系數與各年整編泥沙資料時所采用的單斷沙關系換算系數相比，其最大相對誤差為1.8%，符合《河流懸移質泥沙測驗規范》第7.7.1條要求各年關系線偏離綜合線最大值在±5.0%以內，2012年～2016年泥沙資料整編所采用的單斷沙關系換算系數與近5年泥沙資料綜合率定的單斷沙關系換算系數0.998相比的誤差，因此綜合單斷沙關系換算系數采用0.998。可實行懸移質輸沙率間測的規定，間測期間只測單樣含沙量，并用歷年關系曲線整編泥沙資料。

將歷年單斷沙關系與綜合單斷沙關系點繪在同一圖紙上（見圖2），用綜合線關系換算系數做泥沙三線檢驗（見表2）。

通過三線檢驗得出系統誤差為3%，系統誤差-1.0%。歷年單斷沙關系點均達到規范要求。

4 結語

分析結果表明，伍市水文站懸移質輸沙率的含沙量變幅、水位變幅、含沙量測驗方法、單斷沙比例系數和綜合關系線三線檢驗都符合《河流懸移質泥沙測驗規范》間測規范要求，可進行間測，時間為每隔3年實測懸移質輸沙率。其余時間只測單樣含沙量，其單斷沙關系換算系數采用0.998進行泥沙整編資料。

參考文獻：

[1]《河流流量測驗規范》（GB50179-93）.

[2]《河流懸移質泥沙測驗規范》（GB50159-92）.

[3]《水文資料整編規范》（SL247-1999）.

[4]《水文巡測規范》（SL195-97）.