關(guān)于編制嶺下水文站巡測(cè)方案的探討

劉敬彬

摘 要

水文巡測(cè)是水文測(cè)驗(yàn)方式的重大改革，是未來水文的發(fā)展方向，經(jīng)過對(duì)一定年限的水文資料的分析，判斷是否滿足巡測(cè)要求，以騰出更多的人力、物力資源投入新的水文研究。本文以嶺下站為例，通過對(duì)本站的水位流量關(guān)系綜合分析，探討巡測(cè)的可能。

關(guān)鍵詞

嶺下站;水位流量關(guān)系;巡測(cè)

中圖分類號(hào)： P336 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 06 . 91

水文巡測(cè)方案是開展好巡測(cè)工作的前提，目的在于優(yōu)化測(cè)站管理模式和測(cè)驗(yàn)方式，解決目前巡測(cè)工作中碰到的問題，實(shí)現(xiàn)水文工作的科學(xué)化、現(xiàn)代化，適應(yīng)社會(huì)對(duì)水文的需求;優(yōu)化人力資源配置，擴(kuò)大中小河流站網(wǎng)建設(shè)，提高工作效率;進(jìn)一步改善職工生產(chǎn)、生活條件。

1 測(cè)站位置及區(qū)域地勢(shì)特征及設(shè)站目的和任務(wù)

嶺下水文站設(shè)于東江下游處（見圖1），建于1953年8月，位于惠州市惠城區(qū)橫瀝鎮(zhèn)嶺下村，該站屬于國家一類精度水文站，東江流域中游控制站，集雨面積20557km2。

本站設(shè)站目的是為東江中游匯秋香江、公莊水后的控制站;為搜集東江中游水文資料，結(jié)合上、下游水文情報(bào)為防汛、抗旱提供重要水文數(shù)據(jù)。測(cè)驗(yàn)任務(wù)有：降水量、蒸發(fā)量、水位、流量、水質(zhì)監(jiān)測(cè)等。

2 斷面控制情況

測(cè)站斷面控制條件：該站測(cè)驗(yàn)河段順直;主流中間偏左，流向與斷面垂直;斷面上游500m及下游1000m處為彎道;左岸傍山，土質(zhì)為黃黏壤土，不易沖刷，右岸泥土質(zhì)，當(dāng)水位達(dá)19.50m以上時(shí)，漫灘寬達(dá)200m，河床沙質(zhì)，沖淤明顯;低水時(shí)，左岸下游沙灘露出，沿基本水尺斷面并向下游擴(kuò)大;本站主要受到上游35km處的瀝口梯級(jí)電站影響。嶺下站歷年大斷面見圖2。

3 歷年測(cè)流方法

（1）常規(guī)流速儀法。嶺下站的流量測(cè)驗(yàn)采用過河纜道吊船，船載流速儀測(cè)法，全斷面共有22條測(cè)深垂線、12條測(cè)速垂線，斷面標(biāo)志索定位。一般情況下，按照測(cè)速垂線120s，測(cè)深垂線30s，水位在13.5m以上時(shí)，嶺下站完成一份流量測(cè)驗(yàn)約需60min，13.5m以下水位時(shí)，由于流速較小完成一份流量測(cè)驗(yàn)約需70min。

（2）走航式ADCP法。本站的走航式ADCP法測(cè)流采用過河纜道吊船拖動(dòng)ADCP進(jìn)行走航測(cè)驗(yàn)。測(cè)驗(yàn)每次測(cè)2個(gè)測(cè)回，水面寬為400m左右;包括準(zhǔn)備時(shí)間在內(nèi)測(cè)驗(yàn)約需40min，每次最少需用時(shí)60min。

4 區(qū)域水文特性

一般來說，影響東江流域降水的主要是鋒面雨、臺(tái)風(fēng)雨，鋒面雨主要發(fā)生在主汛期的前期（4～6月），會(huì)形成地方上俗稱的“龍舟水”，臺(tái)風(fēng)雨主要發(fā)生在汛期中后段（7～10月）。鋒面雨導(dǎo)致的洪水時(shí)間上要長點(diǎn)，峰形比較肥大，洪峰持續(xù)時(shí)間長;臺(tái)風(fēng)雨導(dǎo)致的洪水則相反，峰形尖瘦、歷史短，破壞力強(qiáng)。

5 水位流量關(guān)系特征

2009年以前，嶺下站采用水位流量關(guān)系進(jìn)行定線推流，均采用臨時(shí)曲線法。每年都要用到3～4條的臨時(shí)曲線（含1～2條過渡線），這些臨時(shí)曲線的特點(diǎn)是高水重合，中低水分開;且要求每場洪水都要測(cè)到，流量測(cè)次布設(shè)最低要求：起漲點(diǎn)1次、漲水段2次、洪峰1次、退水段2次，非汛期相鄰流量測(cè)次不得超過15天;一年的流量測(cè)次大概在40～70測(cè)次。

2008年分局組織測(cè)站巡測(cè)技術(shù)方案分析，各站進(jìn)行單值化分析并將分析結(jié)果上報(bào)省水文局，經(jīng)省局審查批復(fù)（粵水文技〔2009〕11號(hào)文《關(guān)于惠州勘測(cè)隊(duì)及河源勘測(cè)隊(duì)巡測(cè)技術(shù)方案的批復(fù)》），規(guī)定：嶺下水文站流量測(cè)驗(yàn)按單一線的要求開展測(cè)驗(yàn)，采用當(dāng)年實(shí)測(cè)單一線推流。嶺下站2009年開始執(zhí)行。

6 測(cè)次布置及徑流量年內(nèi)分配分析

嶺下站流量測(cè)驗(yàn)時(shí)機(jī)的選取，需要從單場次的洪水水位變化情況和已測(cè)到的流量測(cè)次的流量分布情況兩方面來確定。一旦發(fā)現(xiàn)流量測(cè)次系統(tǒng)偏移，則須重新按另一條臨時(shí)曲線布設(shè)測(cè)次。根據(jù)《關(guān)于惠州勘測(cè)隊(duì)及河源勘測(cè)隊(duì)巡測(cè)技術(shù)方案的批復(fù)》（粵水文技〔2009〕11號(hào)）規(guī)定：嶺下水文站流量測(cè)驗(yàn)按單一線的要求開展測(cè)驗(yàn)，采用當(dāng)年實(shí)測(cè)單一線推流。流量測(cè)次均勻布設(shè)于各級(jí)流量級(jí)上，可按高、中、低水位級(jí)均勻施測(cè)5～8次左右的流量，即可滿足當(dāng)年訂單一線的要求，每年約測(cè)流30份流量。

7 徑流量年內(nèi)分配分析

通過對(duì)本站2008～2014年7年資料的月徑流分析，本站的主汛期為6～9月份。從嶺下站2008～2014年月徑流量統(tǒng)計(jì)表（表1）可看到，1～4月、11～12月的各月的徑流量占年總徑流量的比例比較小，5～10月份每月所占的比例大，5月份最大的為20.2%（2014年），最小為6.7%（2008年），6月份最大的為22.3%（2010年），最小為10.3%（2011年），7月份最大的為16.4%（2008年），最小為9.0%（2012年），8月份最大的為14.7%（2013年），最小為6.8%（2010年），9月份最大的為10.4%（2013年），最小為5.0%（2014年），10月份最大的為9.4%（2011年），最小為4.6%（2014年）。相對(duì)于其他水文站或流域的徑流量年內(nèi)分配情況，嶺下站的非汛期徑流量所占全年的比例偏大，汛期比例偏小，這與上游楓樹壩、新豐江兩大水庫蓄豐補(bǔ)枯的行政調(diào)水令有關(guān)。

8 洪峰場次與持續(xù)時(shí)間分析

根據(jù)本站的特性，本次統(tǒng)計(jì)只對(duì)洪峰流量大于1500m3/s的洪水場次進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。2008～2014年嶺下站出現(xiàn)洪峰流量大于1500m3/s的洪水次數(shù)共26場，各洪峰水位介于14.70～18.95m之間，各洪峰流量介于1510～4860m3/s之間，各水位漲幅介于0.80～4.11m之間，流量變幅介于500～3000m3/s之間。洪水最早出現(xiàn)時(shí)間為3月30日（2014年），洪水結(jié)束最遲時(shí)間為10月20日（2011年）;出現(xiàn)次數(shù)最多的為5月份共11次，其次為6月份共6次;漲水面持續(xù)最短歷時(shí)為8小時(shí)（2014年），復(fù)峰型洪水水面持續(xù)最長歷時(shí)為136小時(shí)（2010年），漲水面持續(xù)平均歷時(shí)為47小時(shí);退水面持續(xù)最短歷時(shí)為36小時(shí)（2010年），退水面持續(xù)最長歷時(shí)為500小時(shí)（2008年），退水面持續(xù)平均歷時(shí)為140小時(shí);整個(gè)洪峰的最長持續(xù)時(shí)間為240min（2008年），整個(gè)洪峰的最短持續(xù)時(shí)間為50min（2014年）。

9 結(jié)論

根據(jù)《水文巡測(cè)規(guī)范》的要求，通過對(duì)嶺下站的測(cè)站特性、水位流量關(guān)系特性、徑流量及輸沙量年內(nèi)分配分析及洪峰場次的統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)合交通通信狀況與現(xiàn)有的測(cè)驗(yàn)設(shè)施設(shè)備情況進(jìn)行了詳細(xì)論述與初步分析，認(rèn)為該站宜采用駐測(cè)與巡測(cè)相結(jié)合的方法進(jìn)行測(cè)驗(yàn)和管理。

經(jīng)分析，嶺下站水位流量關(guān)系穩(wěn)定，呈單一線;本站位于惠城區(qū)橫瀝鎮(zhèn)嶺下村，交通便利，從惠州測(cè)報(bào)中心到嶺下站驅(qū)車只需50分鐘。降水、蒸發(fā)等項(xiàng)目實(shí)行了自動(dòng)監(jiān)測(cè)，水位校測(cè)可由委托觀測(cè)完成。嶺下站的洪水預(yù)見期長，洪水歷時(shí)長，峰型肥大，洪峰持續(xù)時(shí)間長。區(qū)間集水面積為20557km2，流域匯流時(shí)間長，從降雨到本站形成洪水起漲時(shí)間約為10小時(shí)。根據(jù)省水文局批復(fù)的嶺下站巡測(cè)技術(shù)方案，嶺下站每年的水位流量關(guān)系曲線按照單一線的要求布置測(cè)點(diǎn)，不要求實(shí)測(cè)每一場次的洪水流量變化過程。因此每年只需施測(cè)約30份流量，即可滿足水位流量定線要求和資料整編。

嶺下站建有辦公室樓、宿舍、自記臺(tái)、降水、蒸發(fā)觀測(cè)設(shè)施設(shè)備，可以滿足日常的測(cè)驗(yàn)、辦公和生活需求，所以本站可以實(shí)行全年巡測(cè)。

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