河南省流量資料整編綜述

□陳欣欣 □趙文舉

（1河南省開封水文水資源勘測局；2河南省新鄉(xiāng)水文水資源勘測局）

1 流量資料整編定義

2011-2013年筆者參加了局測驗資料整編及河南省地表水資料匯編工作，了解到其中一項重要的工作就是對測站所測零散的流量原始資料分析整理，并按科學(xué)的方法及規(guī)范統(tǒng)一的格式，整編成具有足夠精度的、系統(tǒng)強的、連續(xù)好的流量資料并刊印成冊，這種整理過程稱為流量資料整編。

2 流量資料整編的工作內(nèi)容

河南省流量資料整編包括以下幾個方面：①河道站編制實測流量成果表和實測大斷面成果表，堰閘站繪制流量率定成果表或水電（抽水）站流量率定成果表；②河道站繪制水位流量、水位面積、水位流速關(guān)系曲線，堰閘站繪制水利因素與流量系數(shù)相關(guān)曲線或關(guān)系方程式（經(jīng)驗公式）的擬合并作關(guān)系線的檢驗；③河道站水位流量關(guān)系曲線分析和檢驗；④數(shù)據(jù)整理；⑤整編逐日平均流量表，河道站整編洪水水文要素摘錄表、堰閘站整編洪水（或水庫）水文要素摘錄表；⑥河道站繪制逐時或逐日平均流量過程線；⑦單站合理性檢查；⑧編制流量資料整編說明表。

3 河南省流量資料整編方法

水文站結(jié)合自身測站控制條件、河床某時期內(nèi)是否穩(wěn)定以及是否受變動回水、洪水漲落、斷面沖淤、不穩(wěn)定的結(jié)冰、水草生長影響等因素，選擇適合的流量資料整編方法，達(dá)到了流量資料整編精度要求。目前我省流量資料整編的方法有：單一曲線法、臨時曲線法、連時序法、歷年綜合線法、抵償河長法、連實測流量過程線法、單機功率效率曲線法、單值化法等。統(tǒng)計1996-2012年河南省測站所用的流量資料整編方法，詳見下表1。

通過檢索資料得知：①某測站連續(xù)多年采用了同一種流量整編方法，比如1996-2012 a朱付村(二)站連續(xù)17 a采用連實測流量過程線法，是因為該站受斷面沖淤、變動回水、水草生長等多因素影響使水位流量關(guān)系紊亂。②為保證規(guī)范要求精度，測站在某一年流量資料整編時采用了不同的方法，例2010年駐馬店站流量資料采用了連時序法、連實測流量過程線法和臨時曲線法3種方法推流。因駐馬店站受多種因素混合影響，但是該時間段內(nèi)能控制水位流量關(guān)系變化的轉(zhuǎn)折點，所以該時段采用了連時序法定線推流；當(dāng)該站控制條件和河床在基本穩(wěn)定時，但在局部時間段內(nèi)存在變化或受結(jié)冰影響時，采用了臨時曲線法。

表1 1996-2012年河南省流量資料整編方法

4 近兩年來河南省流量整編過程中存在的問題與對策

4.1 測驗問題

4.1.1 水位變化頻繁且變幅較大，但流量為零。

例2014年孫莊站水位7月18日8-22時水位漲0.25 m；2014年睢縣站1-8月、10-12月水位變化頻繁且變幅較大，但流量為零；2014年黃口集閘（閘下游）站1月1-4日日平均水位從25.37落至25.24，流量為0。

應(yīng)說明原因或在上游找臨時斷面施測驗證流量為零，需要注意的是流量為0的測次，測流總歷時應(yīng)＞300 s。

4.1.2 測驗精度問題

例如，新村站2014年測流未考慮水位變化，全年采用簡測法；橫水站測流量時水深＞1.00 m還用水面0.00測流；橫水站2014年開關(guān)閘期間水位、流量測次未加密，水位與流量過程有失真現(xiàn)象，影響日平均水位與流量計算；2013年新縣站第96次流量在基下100 m施測，由于受控制工程影響，在橡膠壩上游測驗，仍采用簡測法，不能反映斷面真實流量，下部死水參與流量計算，可能導(dǎo)致實測流量成果偏大等。

應(yīng)根據(jù)各站高中低水時的測流方案施測流量，平時注意用精測法確定垂線流速分布規(guī)律，不要全年簡測法，根據(jù)水深適時采用精測法，增加多點法測流提高精度。

4.1.3 流速儀的選用及適用范圍

流量測驗記載簿中高低流速儀選用不合理。例2014年飲馬口水文站低速測流時超出公式計算范圍的測點仍套用公式計算；2014年黃土崗（二）站全年施測流量68次，一半測次中有垂線有流速儀使用超出使用范圍施測，而2014年八里營（二）站也多次使用于0.02 m/s以下。

流速儀使用范圍：78型流速儀使用范圍0.02～0.50 m/s。應(yīng)注意流速儀適用范圍，使用正確的儀器施測。低速測流時應(yīng)選用低速流速儀，超出公式計算范圍的測點需查低速關(guān)系線，不能再套用公式計算，并在流量記載表上加以附注說明。

4.1.4 采用連實測流量過程線法推流的問題

廟灣站2014年測點偏少，導(dǎo)致部分時段定線存在任意性，流量變化過程控制不好；周口站2014年全年采用連實測流量法推流，而實際定線仍依水位變化進行延伸，尤其是峰頂定線因無流量點據(jù)任意性大；何營站2014年連實測流量線出現(xiàn)折線。

因連實測流量過程線是直接連接各實測流量點所成的過程線，故應(yīng)有較多的流量測次，并能控制流量變化過程，且應(yīng)連成光滑的過程線。

4.2 整編問題

4.2.1 流量線問題

何口站2013年水位流量關(guān)系線與去年不接頭，應(yīng)記錄好上年年末三天流量數(shù)據(jù)保證1線接頭數(shù)據(jù)一致，平均流量不在流量線上問題反映精度差，應(yīng)增加審查力度查找原因；朱付村站2014年連實測流量過程線3月20日8-12時，6月8日8-20時，16日20至17日8時，應(yīng)為非0流量需修改過程線重新摘結(jié)點；駐馬店站2014年10月定線不合理；黃土崗（二）站2014年由于測驗精度和水利建筑物影響，采用臨時曲線定線不能更好的反應(yīng)實際情況，應(yīng)來年提高測驗精度，加密測次，采用連實測流量過程線法推流。

4.2.2 低水放大問題

例扶溝站2013年水位—流量關(guān)系曲線5沒進行3等檢驗，低水部分沒有放大應(yīng)將放大部分重新摘錄流量結(jié)點。

4.2.3 同級水位流差異大問題

化行站2014年推流中，水位流量關(guān)系與率定曲線推流過渡不合理，同級水位流量相差很大，例10月24日12:12，流態(tài)從由孔到由堰，但流量由49.30反而減小到20.00，明顯不合理。應(yīng)進行合理性分析重新推流。

4.2.4 推流結(jié)點問題

推流結(jié)點不能反應(yīng)流量的變化，應(yīng)增加流量結(jié)點提高精度；存在定線問題的，應(yīng)重新定線摘流量結(jié)點。例漯河站2014年增加3月3日10時、12月22日20：30的推流結(jié)點、4月21日時間18時改為17：12，流量11.40；上述定線出現(xiàn)問題的駐馬店站需重新定線后摘流量結(jié)點。

4.2.5 死水面積的處理問題

邸閣站2013年實測流量成果表死水面積超過斷面面積的3%應(yīng)剔除，否則計算的流量數(shù)值影響整編精度；死水面積小于斷面面積的3%，可做流水處理，參與計算。

4.3 采用聲學(xué)多普勒剖面流速儀（ADCP）測流整編的問題

4.3.1 測驗不規(guī)范

例沈丘站2014年采用ADCP測驗不規(guī)范，多次測量為一個單程或一個測回，應(yīng)在流量相對穩(wěn)定時，進行兩個測回斷面流量測量，取均值作為實測流量值，流量在短時間內(nèi)變化較大時，可適當(dāng)減少測回，宜完成一個測回，特殊情況才可測半測回，但應(yīng)作出說明。周口站2013年全年采用ADCP測流，無原始測流資料，應(yīng)在流量記載表上詳細(xì)記載測流資料，測驗的測次應(yīng)填寫“ADCP走航式”。

4.3.2 測驗精度問題

采用ADCP測流精度指標(biāo)，由于隨機不確定性可比單一線法定線精度指標(biāo)增大2%，例班臺站2014年第52次ADCP測次，宜用后4次平均，原2.06應(yīng)改為2.13，精度符合要求。應(yīng)注意的是，流量測驗總不確定度應(yīng)控制在10%～15%以內(nèi)，系統(tǒng)誤差應(yīng)控制在±3%。

4.4 需注意調(diào)查水量是否參與徑流模數(shù)和徑流深度的計算

4.4.1 調(diào)查水量對年徑流量影響不大時，參加計算徑流模數(shù)和徑流深度。

例如，鴨河口水庫（出庫總量）2014年年蓄水變量9.21×107m3,壩以上引出水量1.27×107m3，參加計算；小南海水庫（出庫總量）2014年流量為小南海水庫（壩下）站的合成，水庫年蓄水變量為-2.30×106m3，已參加徑流深度和徑流模數(shù)的計算。

4.4.2 調(diào)查水量占年徑流量的7.50%，不再計算徑流模數(shù)和徑流深度。

例如米坪渠2014年引水量為9.84×107m3，占年徑流量的57.10%，不再計算徑流模數(shù)和徑流深度；2014年八里營（四支）上游引出水量超過年徑流量7.50%，不再計算徑流深度和徑流模數(shù)。

4.4.3 上游蓄水工程控制面積超過本站集水面積15%，不再計算徑流深度和徑流模數(shù)，例2014年新村站、天橋斷（二）站、安陽站。

4.5 水量調(diào)查的問題

測站無水量調(diào)查資料，例大王廟站。應(yīng)到有關(guān)水文部門和引退水監(jiān)測管理單位調(diào)查，收集有徑流資料以來的供水量、引水量、退水量及相應(yīng)的有關(guān)指標(biāo)變化情況，收集到的基本資料要與各分項水量估算相配套，便于換算成調(diào)查區(qū)的成果。