關(guān)于受雍水影響下水文站水位級(jí)劃分問(wèn)題的探討

□□（駐馬店水文水資源勘測(cè)局）

關(guān)于受雍水影響下水文站水位級(jí)劃分問(wèn)題的探討

□汪海洋□孫立中（駐馬店水文水資源勘測(cè)局）

目前，駐馬店水文局離城市較近的水文站均建設(shè)有橡膠壩等水利工程。受水利工程蓄水影響，基本斷面處水位高居不下，水面比降趨近于0。若按照天然狀態(tài)下水位級(jí)的劃分，中高水水位將會(huì)經(jīng)常性出現(xiàn)，不符合常規(guī)，給測(cè)驗(yàn)方式的選擇及水情報(bào)汛帶來(lái)很大麻煩；因此雍水情況下的水位級(jí)劃分應(yīng)區(qū)別于自然河道狀態(tài)下的情況。文章通過(guò)實(shí)例分析計(jì)算，力圖找出一條解決問(wèn)題的方法，使得水位級(jí)劃分更加客觀。

雍水；頻率；水位級(jí)

0 引言

駐馬店水文局駐馬店水文站是較早受到橡膠壩影響的水文測(cè)站，未建橡膠壩前為天然河道，各級(jí)水位流量關(guān)系較好，表現(xiàn)出水位高流量大的特點(diǎn)。興建橡膠壩后，該站水位流量關(guān)系變化特征并不一致，繼續(xù)以水位要素確定水位級(jí)已明顯不合適。為此，文章試?yán)盟闹械牧硪恢匾亓髁看_定水位級(jí)，力圖找到較為合適的方法。

1 流域概況

該站是汝河河一級(jí)支流練江河上的控制站，流域面積104 km2，屬省級(jí)重要水文站。流域多年平均降雨量920 mm，多年平均徑流量0.30×108m3。

1.1 植被分布情況

下墊面植被有小麥、玉米、大豆、芝麻等，測(cè)驗(yàn)斷面上游約600 m處種植有果樹(shù)。測(cè)站控制流域10 km以外有山丘區(qū)，植被多為常年生灌木類。下墊面80%的耕地種植農(nóng)作物，植被覆蓋率為20%～40%。水土流失不明顯。

1.2 土壤分布情況

測(cè)站控制流域內(nèi)山丘區(qū)以基巖為主，其余為粘土。土壤透水性能一般。

1.3 水文地質(zhì)情況

下墊面主要是碎屑巖、侵入巖和變質(zhì)巖，其余為第四系地層成因類型的中更新統(tǒng)沖積洪積層構(gòu)成粘性土，孔隙含水巖組形成淺層弱水區(qū)，地下水埋深一般在3～5 m。

2 駐馬店水文站測(cè)驗(yàn)報(bào)汛現(xiàn)狀

駐馬店水文站位于市郊的練江河上，集水面積104 Km2。屬于小面積代表站，現(xiàn)有觀測(cè)項(xiàng)目含降水、水位、流量、水文調(diào)查、水質(zhì)、冰情、墑情。并按照?qǐng)?bào)汛規(guī)定段制進(jìn)行報(bào)汛。

現(xiàn)有基本水尺斷面、流速儀測(cè)流斷面；主要測(cè)驗(yàn)設(shè)施有纜道1座，橋測(cè)車1輛，測(cè)船1艘，自記井1座；主要測(cè)驗(yàn)方式：低水時(shí)采用涉水，中水時(shí)采用纜道，高水時(shí)采用纜道或測(cè)船。

該站斷面下游興建橡膠壩后，正常情況下蓄滿達(dá)到溢流時(shí)的水位為72.80 m左右。按照以前的水位級(jí)劃分，已經(jīng)屬于高水。

橡膠壩蓄水期一般較長(zhǎng)，且主要集中在水量小的非汛期。當(dāng)汛期有較大流量時(shí)，為了安全考慮，橡膠壩會(huì)塌壩不蓄水。這樣的情況將造成無(wú)論是水量小的非汛期還是水量大的汛期，都是處于高水位狀態(tài)，給報(bào)汛及水文測(cè)驗(yàn)管理帶來(lái)不便。如何解決此類雍水狀態(tài)下水位級(jí)的劃分是值得討論的事。

目前本站高、中、低水位級(jí)的劃分如表1所示。

表1 水位級(jí)劃分及常用測(cè)流方案表（單位：m）

3 基本方法

文章提出按照流量進(jìn)行水位級(jí)的劃分，采用流量年特征值法進(jìn)行計(jì)算。

頻率采用下式計(jì)算：

上式各符號(hào)含義：p為頻率；m為隨機(jī)變量按大小遞減順序排列的序號(hào)；n為隨機(jī)變量的序列數(shù)，≥20。

根據(jù)各年瞬時(shí)最大流量計(jì)算頻率和繪制頻率曲線，當(dāng)頻率p為90%時(shí)，其對(duì)應(yīng)的水位為高水位；根據(jù)各年瞬時(shí)最小流量計(jì)算頻率和繪制頻率曲線，當(dāng)頻率p為10%時(shí)，其對(duì)應(yīng)的水位為低水位；根據(jù)各年日平均流量計(jì)算頻率和繪制頻率曲線，當(dāng)頻率p為50%時(shí)，其對(duì)應(yīng)的水位為中水位。

4 計(jì)算實(shí)例

采用駐馬店水文站近30 a的流量資料如表2所示。

表2 駐馬店水文站的流量表

頻率計(jì)算結(jié)果如表3所示。

表3 流量頻率設(shè)計(jì)值表

由表查得流量設(shè)計(jì)成果如下：

QM（90%）=18.90 m3/s，Q均（50%）=0.58 m3/s，Qm（10%）= 0.02 m3/s

5 成果分析

按照未建橡膠壩前的歷史資料，查水位流量關(guān)系綜合曲線可知，流量QM（90%）時(shí)對(duì)應(yīng)的水位為70.70 m，流量QM（50%）時(shí)對(duì)應(yīng)的水位為69.86 m，流量Qm（10%）時(shí)對(duì)應(yīng)的水位為69.60 m，分別與未建橡膠壩時(shí)采用水位劃分的高水、中水、低水接近。從歷年資料來(lái)看，按照本次流量設(shè)計(jì)的成果，高中低水出現(xiàn)的天數(shù)也屬正常，證明通過(guò)流量年特征值法尋求水位級(jí)劃分還是合理的。

通過(guò)上述分析計(jì)算，駐馬店水文站受雍水影響后重新按流量指標(biāo)劃定的水位級(jí)如下：高水時(shí)流量＞18.90 m3/s，中水時(shí)流量介于0.58～18.90 m3/s，低水時(shí)流量介于0.02～0.58 m3/s。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著河道上蓄水工程的興建，水文站的水位、流量、流速等水文要素變化已不符合常規(guī)，給水文測(cè)驗(yàn)整編及報(bào)汛工作帶來(lái)新的問(wèn)題和挑戰(zhàn)。工作中應(yīng)結(jié)合實(shí)際出現(xiàn)的問(wèn)題，采用更為恰當(dāng)?shù)姆椒ê图夹g(shù)手段，才能更加客觀的收集到水文測(cè)驗(yàn)產(chǎn)品，提高水文服務(wù)質(zhì)量。

P336

：A

：1673-8853（2017）01-0035-02

2016-11-21

（編輯：符蕾）

汪海洋（1982-），男，工程師，主要從事水文測(cè)驗(yàn)工作。