王 韋華,王 瑩
(佳木斯水文局,黑龍江佳木斯154002)
河道中某斷面的流量與其水位之間的對應狀態(tài),這項關(guān)系要根據(jù)當?shù)氐牟煌髑闆r的多次實測流量和其相應的水位來確定,通常用曲線、公式或表格等形式表達。水位流量關(guān)系有穩(wěn)定的,也有不穩(wěn)定的。對于不穩(wěn)定的水位流量關(guān)系,是因受一種或幾種因素的影響,必須根據(jù)其變動因素分類加以處理,盡可能利用多種分析方法來確定水位流量關(guān)系曲線,這是水文資料整編中一個主要技術(shù)關(guān)鍵。
別拉洪水文站設(shè)立于1956年6月,地處黑龍江省撫遠縣別拉洪鄉(xiāng),國家一類精度的水文站。為三江平原地區(qū)的防洪、抗旱及水資源的開發(fā)利用提供各種水文資料,對三江平原的開發(fā)治理及經(jīng)濟建設(shè)起著重要作用。
別拉洪站為沼澤性河流水文站,在別拉洪河的下游,測驗河段順直,長度為200 m,水位在95.00 m以上時開始跑灘,河床穩(wěn)定,水流集中,主槽呈U形,測站控制條件為河槽控制,基本水尺斷面兼測流斷面,基上50 m,基下150 m分別為上、下比降斷面,左岸零點處是順向的土堤,右灘地測流斷面線在起點距為70 m處,與基本斷面呈150°折向公路路基,左岸零點處是順流向的土堤,流向順直,流向偏角不超過10°,主槽水面寬30 m,河槽沖淤變化不大?;?0 m公路橋為臨時測流斷面,橋面高程為98.93 m。
本站洪水來源主要為上游暴雨形成,干流來水漲落迅速,最大漲落率0.04 m/h。當受烏蘇里江回水頂托時,該站水位長時間居高不下,水面比降幾乎沒有,流量趨向于零,有時出現(xiàn)負值。
本站于三江平原東端,河流坡度小,河床相對穩(wěn)定,水位面積曲線為單一線,受洪水漲落、回水頂托影響,水位流量關(guān)系不穩(wěn)定,曲線下部由多條臨時曲線組成,中高水曲線上部由兩條臨時曲線或繩套曲線組成,曲線間采用自然過渡和連時序過渡。
表1 別拉洪水文站特征值表
現(xiàn)以2004年實測資料,作為水位流量關(guān)系的研究對象,在水位流量關(guān)系圖上依時序連接各實測點,繪出逆時針方向的繩套曲線(圖),因此分析出本站水位流量關(guān)系具有特點:實測流量與相應水位的點據(jù)不能呈密集帶狀分布,難以用一條單一曲線表示,同一水位(或流量)具有多個流量(或水位)與之對應,漲水期在右邊,落水期在左邊,峰頂谷底位于中間,而形成逆時針方向的繩套曲線。同一水位下流量差一般為13.4%,最大可達18%以上;在較大洪水、大洪水、特大洪水中流量指標值分別為,水位在96.36~96.44 m以上,流量在145~195 m3/s,相應頻率在5% ~10%。水位在94.44~96.62 m,流量在195~263 m3/s,相應頻率在2% ~5%;水位在96.62 m以上,流量在263 m3/s以上,相應頻率<2%。造成這一現(xiàn)象的主要原因是因地處下游沼澤地帶,受漲落率影響,同水位級流量又減小,關(guān)系線形成繩套曲線,一年內(nèi)呈多線,當受烏蘇里江回水頂托,造成該站水位長時間居高不下,水面比降幾乎沒有,流量趨向于零,有時出現(xiàn)負值,水位~流量關(guān)系很不穩(wěn)定,受混合影響時,水位高,流量較大,關(guān)系點散亂,仍是多線。其水力因素極值出現(xiàn)順序最大比降(最大漲率→最大流速→最大流量→最高水位。通過3種檢驗及標準差計算,所點繪的曲線滿足規(guī)范要求,可以使用。
圖1 別拉洪站水位流量關(guān)系圖
通過上述分析,別拉洪站主要受支流來水或干流來水及烏蘇里江回水頂托、水草生長等多種因素的綜合影響,而造成水位雖然相同,但流量差別很大,與洪水遭遇時頂托影響加劇,從而使水面比降減少,流速降低,水位抬高。點子散亂,水位流量關(guān)系線呈逆時針方向的繩套曲線和多條曲線,多年來水位流量關(guān)系處于不穩(wěn)定的變動之中。
[1]水利部水文局.SL247-1999水文資料整編規(guī)范[S].北京:中國水利水電出版社,1999.