首页 省内新闻 外埠新闻 行业介绍 业务信息  水文测验  简报公报 水文文学 水文人物 水文法律法规 下载
当前位置: 首页 >> 水文科技动态 >> 水文技术 >> 正文

水位~流量关系曲线高水延长分析与探讨

来源: 文章作者:唐秦 录入时间:08-01-24 13:04:27

  天然河道流量测验,在现有水文设施、设备条件下,每遇到特大洪水还不能完全测得高洪流量过程。有些测站虽有浮标测流设备,但由于种种原因也只能用中泓浮标法实测,浮标系数多无实验资料,均为测验规范提供的经验系数之值。由于受浮标型式、风向、风力等诸多因素影响误差很大,难以满足精度要求。现行规范提出比降~面积法测流,方案可行。但在平原河道上,一般比降较小,再加上人工观读水尺的误差,使用起来有一定的困难。山区河流暴涨暴落,波高浪急,人工观读水尺误差可达到0.20~1.10m,求得流量的精度也会较低。且目前水文测站多数无比降水尺,这些问题一时难以获得解决。本文对水文测验手册提出的高水延长方法,提出一些粗浅的认识,对曼宁公式V= R2/3I1/2/n、史蒂文斯法Z~Q~AR1/2,以实测资料进行拟合验证。

  现以青龙河桃林口水文站1979年实测流量资料为例,进行拟合计算。当年最高洪水位Zmax=87.33m、最大流量Qmax=3180m3/s,实测流量相应水位Z=87.24m、流量Q=3000m3/s。整个洪水过程测得较完整,定标准水位~流量关系曲线一条,用改正水位法整编资料。

  流域简况:集水面积5250km2。支流较多,流域坡度较大,洪水暴涨暴落。本年资料因断面下游2000m低坝控制,水面比降很小,形成窄深断面,宽深比在50~80间变化。

  将86.12m水位以上部分实测流量不考虑,仅用86.12m水位以下部分实测流量资料进行水位~流量关系延长计算。

  方案(一)、用曼宁公式V= R2/3I1/2/n进行延长计算,求得I1/2/n数据,见附表(一)。

  方案(二)、用Q~AR1/2 法计算成果见附表(二),附图拟合结果很好,与原水位~流量关系曲线比较接近,误差不大。洪峰流量值有可能出现的最大极限误差为-1.9%。其偏差值与流量测验总不确定度相比合乎要求。资料能达到一定的精度。

  几点认识:

  (一)无论采用哪种方法,对水位~流量关系曲线进行高水延长均需慎重考虑。必要条件河段顺直,纵横断面稳定,无大的冲淤变化,具有单一的水位~流量关系。

  (二)曼宁公式法除需满足第一条外,适用比降较大河段,且要求宽深比较大(窄深河道),实测值达到断面平均流速的拐点以上,

  I1/2/n曲线才能有准确的延长,否则难以掌握。本次资料及桃林口(二)站1994年高水延长资料已充分证明。

  (三)Q~AR1/2法,除需满足第一条外,充分条件要求不高,适用性较广,方法容易掌握,任意性不大,可以达到一定精度。

  (四)要获得更高的精度除满足第一条外,需要合理安排流量测次,尽可能将流量过程控制的更完整,达到断面平均流速的拐点上方,并及时准确的测取大断面资料,就可以采用两种以上的方法同时进行延长计算,即可获得更满意的结果已弥补测验资料的不足。

  

  (附表一) V= R2/3I1/2/n计算表 (R用平均水深d代替)

  水位Z 流量 Q 面积 A 水面宽 B 水力半径 d d2/3 I1/2/n

  85.57 332 1290 304 4.24 2.62 0.098

  85.64 435 1310 302 4.34 2.66 0.12

  85.81 634 1370 306 4.48 2.72 0.17

  85.84 730 1380 306 4.51 2.73 0.19

  85.89 717 1410 314 4.61 2.77 0.18

  86.12 1000 1500 (315) 4.78 2.84 0.23

  86.50 (1640) (319) 5.2 3.00

  87.00 (1860) (320) 5.8 3.23

  87.50 (2080) 6.5 3.48

  本例由于I1/2/n计算数据达不到该曲线拐点以上,也就是测流水位还没有达到流速拐点的水位级。曲线趋势不明朗,硬性延长任意性太大,无法定线。

  

  Q~AR1/2(R用平均水深d代替)

  (附表二) 桃林口水文站水位~流量关系曲线高水延长计算表

  水位

  H

  流量

  Q

  面积

9 7 3 1 2 4 8 :
责任编辑:admin
主办单位: 河北省水文水资源勘测局 地址:石家庄市建华南大街85号
电话:0311-85696505  E-MAIL:sjzlqw@163.com
Copyright @ 2002-2005 HBSW.NET,All Rights Reserved