河流流量測驗斷面沖淤變化規律分析

黃玲麗,彭曉濱

(青海省海東市互助縣水利局,青海 互助 810500)

0 前 言

當前國內外實測江河流量的方法較多，其中流速面積法應用最廣泛，它是通過施測斷面上的流速和過水斷面面積來推求流量的一種方法[1]。采用流速面積法實測流量時，過水斷面測量準確與否直接影響測量結果。在某些特殊情況下水道斷面測量往往比較困難，有時需要借用實測大斷面資料，才能完成流量測驗工作。本文根據尕日得水文站歷年實測大斷面資料,分析其沖淤變化規律，為確定大斷面實測時機,合理借用斷面資料提供依據。

1 測站概況

大通河為湟水最大支流[2]，尕日得水文站是大通河上游控制站，位于青海省祁連縣默勒鎮，地理坐標為東經100°31′，北緯37°45′，海拔高度為3 444 m，集水面積4 576 km2，至河源距離188 km，為國家基本水文站和省級重要水文站，二類精度流量站。測驗項目包括水位、流量、降水、蒸發、冰情等。

尕日得水文站測驗河段基本順直，長度約300 m。河床由砂卵石組成。中低水時水流集中，水面寬50 m；高水時左岸漫灘，水面寬110 m；大洪水時左岸有串溝。測驗河段以下500 m河道束窄，形成卡口，控制良好[3]。

2 斷面沖淤分析

2.1 大斷面圖分析

根據尕日得水文站2007—2016年實測大斷面資料，點繪大斷面見圖1。由圖1可見，起點距60～105 m，歷年斷面有輕微沖淤變化，其余部分基本無變化，說明尕日得水文站測流斷面相對穩定。

圖1 尕日得水文站大斷面套繪圖

2.2 水位面積關系線分析

2.2.1點繪歷年水位面積關系線及綜合線

根據尕日得水文站2007—2016年實測大斷面資料，歷年水位面積關系曲線見圖2[4]，并通過線群中心繪制水位面積綜合線及其±3%和±6%的外包線。

圖2 尕日得水文站水位面積關系曲線圖

2.2.2各年水位面積關系線與歷年綜合水位面積關系線偏離情況分析

由圖2查得同一水位下，每年關系線面積(A年)與綜合線面積(A綜)，計算相對偏離百分數(A年-A綜)/A綜×100%[5]，統計各年水位面積關系線與歷年綜合線偏離值，詳見表1。

由表1可見，高水時尕日得水文站歷年水位面積關系線與綜合線相對偏離值為-1.53%～1.75%；中水時為-2.30%～2.91%；低水時為-4.89%～10.33%；枯水時為-21.5%～29.6%。中高水情況下，偏離值均在±3%以內，斷面較穩定；低枯水情況下，偏離值較大。說明在中、高水時斷面沖淤變化對斷面面積影響較小，在低、枯水時對斷面面積影響較大。

2.2.3相鄰年份水位面積關系線偏離情況分析

計算各級水位相鄰年份面積相對偏離百分數(A本-A上)/A上×100%，結果詳見表2。

表1 尕日得水文站各年水位面積關系線與歷年綜合水位面積關系線偏離情況分析表

表2 尕日得站相鄰年際間水位面積關系線偏離情況分析表

尕日得站2008、2011、2013、2015年斷面輕微沖刷，2009、2010、2014、2016年斷面輕微淤積，2012年斷面較穩定。以上說明尕日得站相鄰年際間斷面無明顯變化趨勢。

3 結 論

近10 a來，尕日得水文站測量斷面整體較穩定，僅有較小沖淤變化。在中、高水時，過流面積變化不大；低、枯水情況下，各年水位面積關系相對誤差較大，說明主要是由于河底沖淤引起斷面變化。

4 建 議

(1) 尕日得水文站測流斷面相對穩定，大斷面測量可僅在每年汛前進行1次。

(2) 尕日得水文站中、高水情況下實測流量時，可不同時測量水深，斷面面積可借用臨近實測流量資料和當年實測大斷面資料。

(3) 尕日得水文站低、枯水時，水位面積關系相對變化較大。因此，在低、枯水情況下實測流量時，應同時測量水深。