水文站流量測驗(yàn)計(jì)算程序?qū)嵗龖?yīng)用

摘 要：通過湯旺河干流晨明水文站2014年全年實(shí)測流量采用計(jì)算機(jī)程序計(jì)算實(shí)測流量成果實(shí)例分析，應(yīng)用Micro-

soft Visual Basic 6.00和office EXCEL表格編輯和計(jì)算，自動(dòng)生成實(shí)測流量計(jì)算過程和成果，替代了傳統(tǒng)手算與其他方式計(jì)算實(shí)測流量。計(jì)算機(jī)程序計(jì)算實(shí)測流量精度高，降低了計(jì)算錯(cuò)誤率，應(yīng)用方便，易操作，提高了工作效率，同時(shí)為整編和年鑒刊印奠定了基礎(chǔ)，并且滿足相關(guān)規(guī)范要求，并能夠生成電子版的成果文件，便于流量數(shù)據(jù)后期分析和利用，在流量測驗(yàn)中推廣使用效果顯著。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)軟件；流量整編計(jì)算；流速儀；成果校核；對比分析

1 概述

目前，水文站流量測驗(yàn)成果計(jì)算、校核仍然采用手工操作的方式來完成，這種傳統(tǒng)的方式不僅繁瑣而且計(jì)算成果的錯(cuò)誤率也很高。應(yīng)用計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)計(jì)算實(shí)測流量不僅縮短了工作量，同時(shí)提高了計(jì)算精度。

文章主要介紹流速儀測驗(yàn)方式下流量成果，采用一種應(yīng)用計(jì)算機(jī)程序來計(jì)算流速儀暢流期和冰期實(shí)測流量成果的方法。只要將起點(diǎn)距、水深、信號(hào)數(shù)和歷時(shí)輸入到指定界面下，該次的流量成果就會(huì)自動(dòng)生成。該程序與手工計(jì)算的過程方式一樣，不僅能計(jì)算流量而且還可以計(jì)算每條垂線的部分輸沙率，同時(shí)將輸沙率的成果一并體現(xiàn)在流量計(jì)算表中。經(jīng)檢驗(yàn)，該程序可適應(yīng)各種復(fù)雜情況下（如復(fù)式斷面、多岸邊系數(shù)、測深測速混合、測速垂線多點(diǎn)法混合等不確定因素混合在一起）的流量計(jì)算。該程序主要由測站基本信息、暢流期和冰期模板、流量編輯、流量計(jì)算與打印、系統(tǒng)設(shè)置、數(shù)據(jù)庫管理等部分組成。

2 應(yīng)用軟件

采用流量測驗(yàn)計(jì)算程序需要用到office EXCEL和輔助設(shè)計(jì)軟件AutoCAD等，AutoCAD版本應(yīng)在2007版本以上流量測驗(yàn)計(jì)算程序軟件采用Microsoft Visual Basic 6.00語言開發(fā)，適用于2000/xp/Win dows7等操作系統(tǒng)。

3 計(jì)算方法與過程

結(jié)合地區(qū)河流特性和現(xiàn)有流量測驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)適合本地區(qū)河流特性的流量計(jì)算程序是提高本地區(qū)流量測驗(yàn)自動(dòng)化水平的重要因素，該程序結(jié)合水文測站流量測驗(yàn)計(jì)算的具體要求，并滿足《河道流量測驗(yàn)規(guī)范》和《水文資料整編規(guī)范》的技術(shù)要求。除了考慮到流量的計(jì)算方法外，還考慮到陡岸邊、兩股流、測深不測速、死水界定、一條垂線兩個(gè)水深、多點(diǎn)法、多種流速儀的組合應(yīng)用，冰期流量計(jì)算所涉及到的冰厚（水浸冰厚）、部分清溝等特殊條件下的計(jì)算，都可以通過程序中的參數(shù)設(shè)置將所需要的參數(shù)和系數(shù)輸入到其中，包括岸邊系數(shù)、流速系數(shù)、比降斷面間距、流速儀計(jì)算公式、水尺高程等。該程序頁面布局合理、簡潔直觀、操作方便。河道斷面流量計(jì)算程序操作界面如圖1所示。

選取晨明水文站2014年實(shí)測流量資料，應(yīng)用該程序計(jì)算流量成果。計(jì)算成果如表1所示。對于使用流速儀測流的流量計(jì)算，首先要獲得流速公式的參數(shù)，通過建立流速儀基本信息，在計(jì)算處理時(shí)可直接調(diào)用，極大減少公式的輸入量。通過系統(tǒng)設(shè)置中水尺高程的設(shè)置，只要填取開始和終了讀數(shù)即可。流量測驗(yàn)從水邊開始布設(shè)測速垂線，逐條輸入測速垂線的相關(guān)信息，包括起點(diǎn)距、水深、測時(shí)、信號(hào)數(shù)和歷時(shí)，直至另一水邊結(jié)束。對于需要計(jì)算輸沙率的測站，可在每條垂線所對應(yīng)的位置輸入采樣方法、垂線平均含沙量，便能自動(dòng)計(jì)算部分輸沙率。通過各個(gè)信息的輸入，流量計(jì)算成果表中流量、面積、流速、斷面平均含沙量、糙率和水面比降、以及各極值都會(huì)一一自動(dòng)的計(jì)算出來，并且會(huì)以電子表格的形式保存輸出，方便打印、保存和校核。與手工計(jì)算和計(jì)算器程序計(jì)算成果對比分析如表2所示。

4 結(jié)束語

在河道斷面流量計(jì)算中，流量計(jì)算與分析是水文最基礎(chǔ)的工作，流量計(jì)算的準(zhǔn)確性決定了流量資料推求的質(zhì)量。應(yīng)用計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行河道斷面流量計(jì)算與人工逐步計(jì)算相比更為方便快捷，而且精度高，不但減少了工作量而且提高了效率。文章通過湯旺河晨明站實(shí)測流量資料來分析驗(yàn)證了該軟件在流量計(jì)算整編中的成功應(yīng)用，說明該程序基本可以用于該地區(qū)其他水文站的流量資料計(jì)算整編。目前采用程序計(jì)算流量的軟件也很多，但是都存在很大的任意性，特別是出現(xiàn)一些特殊情況時(shí)，很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)算并符合實(shí)際情況的處理，比如有冰情、死水界定、一條垂線兩個(gè)水深等，該程序在實(shí)際應(yīng)用中有較好的效果。但是該程序在進(jìn)行全面流量匯總方面還存在一定問題，無法匯總成資料整編要求的流量成果表，還有待程序的進(jìn)一步完善修改。

參考文獻(xiàn)

[1]水文資料整編規(guī)范[S].水利水電出版社，2000.

[2]河流流量測驗(yàn)規(guī)范[S].中國計(jì)劃出版社，1993.

[3]張留柱，趙志貢，張法中水文測驗(yàn)學(xué)[M].鄭州：黃河水利出版社，2003.

作者簡介：劉丙賀（1982-），男，黑龍江伊春人，工程師，從事水文預(yù)報(bào)和水文測驗(yàn)工作。

劉桂桂（1979-），女，黑龍江伊春人，工程師，從事水文預(yù)報(bào)和水文測驗(yàn)工作。

山姍（1982-），女，黑龍江伊春人，助理工程師，從事水文預(yù)報(bào)和水文測驗(yàn)工作。