坝后式水文站“高洪”流量测验方法探讨摘要:随着我国水利水电突飞猛进的发展,电站大坝的修建,库区的调蓄作用使江河年内水位的变化规律完全发生了改变。电站取水口的调节影响,如遇泄洪、排污、冲沙等特殊水情,历时较短,水位变化急剧,给流量测验带来新的挑战,在短历时内按常规方法难以获取高水位级的实测流量资料,为提高资料质量,有必要对坝后式水文站流量测验方法进行探讨。本文采用出口水文站2007-2010年实测流量资料,对出口水文站受徐村电站调蓄影响后“高洪”流量测验方法进行分析,提出了解决方案,在保证精度情况下达到缩短测流历时,满足整编定线要求,提高资料质量。关键词:受水利工程影响水文站流量测验方法探讨中图分类号:TV文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)1概述田口水文站是澜沧江中游左岸一级支流黑惠江上重要控制站,位于东经100°or,北纬25°25’o集水面积为9318km2,占总流域面积的76.9%,河道平均比降3.4%。。本站测验断面位于徐村水电站(坝高67m、库容7200万m3、装机8.5万kw)大坝下游约900ni处,属坝后式水文站,测验断血呈型复式断面,测验河段顺直长约400m,下游约60m处有一废桥墩,在断面起点距75〜95m处有鱼腹状沙石滩裸霧。2水位过程情况出口水文站水位受上游徐村电站开关闸调节影响,调节期间水流波动剧烈,水流平稳时间短,流量测验精度、测流时机受到很大影响。如图1是叩口站“20100908”开关闸水位过程,从图上可以看出,8R8时45分至9时25分上游开闸,水位涨幅为3.09m,最大涨率为0.13m/min,峰顶持续时间太短,一般为几分钟。9时25分到达峰顶后,9时25分至9时55分上游关闸,水位落幅为2.90m,最大落率为0.18m/min,若按正常流量施测方法,最少需要布设10条测速垂线,每条垂线测速丿力时设为60秒,加上测流期间耗费的其它时间,完成一次流量测验至少需要30分钟以上。但该站洪水峰顶持续时间一般在15〜20分钟。按水文测验规范要求,一次测流过程中允许的水位涨落差,一般河流不应大于平均水深的10〜20%,水深较小而涨落急剧的河流不应大于平均水深的20〜30%,如按此规定进行有困难时,应改变测流方法。因为如果水位落差大了,流量由相应水位计算带来的误差较大。川口站水位变化急剧,特别是中高水测流时难以掌握测流时机,按常测法和精测法测流,一方面由于水位涨落率太大,计算的相应水位误羞相对较大,间接带来流量误差较大。另一方面由于峰顶持续时间太短,很难实测到峰顶时流量点子,导致水位流量关系线高水延长超过30%,给整编工作带来影响。为了解决这一问题,本文采用川口站2007-2010年实测流量资料进行代表线法(中泓三条测速垂线)分析。图1出口站20100908水位过程3田口站代表性法分析本次测流方案分析选取出口站中泓多线一点法。以中泓起点距45m.55m、65m三条垂线的实测流速作为垂线虚流速,并计算部分平均虚流速、部分虚流量及断血虚流量,与常测法流量点绘关系线,如75%和95%频率的关系点误差不超过规范规定的限度,则可采用此方案并确定其换算常数(即中泓系数)。3.1依据资料本次依据2007-2010年常测法资料进行分析,计算中泓垂线起点距为45m、55m、65m断面虚流量资料共38次,并与相应的断面流量进行相关分析,用直线相关法确定中泓系数,分布在水位级1247.74m~1249.17m之间,表中Q实为常测法断面流量,Q虚为中泓三条垂线(起点距45叭55m、65m)求得的断面虚流量(表略)。3.2中泓系数分析用断血流量Q实与中泓三条垂线求得的断血虚流量Q虚建立相关,并分析其相关性。见图2。从图2可以看出,断面流量Q实与虚流量Q虚点子明显呈一带状,相关系数r-0.994,其关系较好,故确定田口站中泓系数为a=0.79075.79o图2田口站中泓系数比测分析图4成果分析与评价在确定中泓三条垂线测流实施方案后,英测流精度需耍分析验证,根据实测资料计算出的断面虚流量乘以中泓系数得到的流量与同次常测法的断面流量进行分析比较,对流量精度做出评价。将川口站2007-2010年采用中泓三条垂线法和常测法共38次流量进行分析比较(见表1略)。通过对表1进行误差统计后得:误差5^±4%的累计频率有89%,§W±8%的累计频率有100%,系统误差为-1.3%,分析结果符合简测法相关...