RG30型雷達在線測流系統階段性比測分析

黃委會三門峽庫區水文水資源局 河南 三門峽 471000

一、比測方法

RG30雷達在線測流系統為5分鐘得到一個流量數據，實測流量需要一定的測驗時間，在時間段內的水位會有變化，水位和流量、時間的對應關系和RG30有一定的偏差，因此比測時所用的基本斷面水位為整編后的水位流量關系，使用相對應時間的水位和線查流量進行比測。水文數據中的時間間隔為6分鐘，比測盡量使用整點數據，在為確保各水位計分布數據充足的前提下，也使用了部分時間差為3分鐘以內的數據。

在七月份以后，RG30數據的報送間隔改為6分鐘一次，做到了和水文測驗的時間間隔保持一致，便于和大量數據進行比對分析，確定RG30的比測使用關系。

二、水位比測結果分析

RG30雷達在線測流系統的水位為計算面積的重要依據，其水位和基本斷面水位的對應關系及其重要，因為RG30和基本斷面在不同的斷面，根據數據知道不同水位級下，兩斷面水位差不同，比測的流量數據就存在根本上的區別，通過至8月11日以前數據，摘錄20m3/s以上的實測斷面水位(由于RG30的安裝位置導致，小于20m3/s的流量時，RG30的配套雷達水位計的測驗水層深度影響測驗結果)和RG30水位、流量數據，按差值劃分形成流量系數趨勢分布圖

流量系數趨勢分布圖(一)

根據以上RG30斷面和基本斷面差值表和流量系數分布圖可以看出，由于RG30和基本斷面不同步導致的水位差和流量系數都有對應的遞減趨勢，從表一中還可以得出水位差遞減關系為逐漸遞減，圖一顯示出，流量系數在小于40m3/s時分布比較散亂，隨機誤差比較大，60m3/s以上逐漸收斂，并具備階梯式的遞減形態，由此可得，基本斷面流量和RG30斷面的流量不為簡單的一元相關關系。

三、流量比測結果分析

根據以上提到的比測方法，共得到了390組比測數據，按基本水尺斷面水位分布范圍為926.20-927.60，按流量分布20m3/s-150m3/s，根據數據規則分析在100m3/s的RG30斷面流量和基本斷面流量的數據可以構建一元線性回歸關系得到如圖:

由圖二、表二可以得出，RG30斷面流量和基本斷面流量相關關系很好，相關系數為0.7102，但從相關系數R得出，相關程度比較高，未達到很高的程度，根據相關點子分布，單一系數的分布關系有一定的偏差，而且根據100m3/s以上的流量分析，一元線性回歸的相關關系就比較差，結合RG30斷面和基本斷面隨著水位級的升高會出現極差越來越小，流量系數越來越接近的關系分析，RG30斷面流量在100m3/s以下時和基本斷面有一個相對同步的增長關系，但隨著水位級的增加RG30斷面流量會隨著基本斷面流量的增加而形成增速越來越慢的趨勢。所以根據分析有可能呈現一種二階多項式的分布關系，根據數據得相關關系圖如下:

RG30斷面流量和基本斷面流量相關關系圖(二)

RG30斷面流量和基本斷面流量關系圖(三)

由圖三可以得出，多項式二階的相關關系很好，趨勢明顯，點據集中，其中帶寬分布比較散亂的部分為洪水上漲速度較快的階段，由于RG30斷面受到橋墩的影響，在洪水漲速比較快的時候，波浪較大，所以會得到一些分布 比較散亂的點據，但從整體分布可以看出，y=-0.0011x2+0.8142x+3.0096的相關關系式具有明顯的代表性和相關性。

四、結論

1.RG30斷面水位和基本斷面水位隨著水位級的提高，水位差會有逐漸減小的趨勢。

2.RG30斷面流量和基本斷面流量系數，隨著流量級提高，流量系數會有逐漸穩定、減小的趨勢。

3.100 m3/s以下流量時，RG30斷面流量和基本斷面流量呈一元線性回歸關系，相關系數為0.7102，相關性較好，但代表性一般。

4.總體RG30斷面流量和基本斷面流量的關系呈二階多項式相關關系，相關性很高，關系式y=-0.0011x2+0.8142x+3.0096有明顯的代表性，可以作為相關關系計算使用。