柳 恒，吳高莊，唐永美，馬尚男

（松遼委黑龍江水文水資源勘測局，黑龍江 黑河 164300）

0 引言

上馬廠水文站位于黑龍江干流、澤雅河與黑龍江匯合口上游9.8 km處，是黑龍江干流澤雅河口上游控制站。該站從2005年引進(jìn)ADP（聲學(xué)多普勒流速剖面儀）進(jìn)行流量比測實(shí)驗(yàn)，2008年正式投入使用。目前存在的問題是，流量測驗(yàn)設(shè)備改進(jìn)了，測驗(yàn)精度也得到了提高，流量測驗(yàn)的歷時也大大縮短了，但是泥沙測驗(yàn)方法沒變，在斷面布設(shè)10條垂線，采用橫式采樣器2∶1∶1垂線混合取樣，采用流量加權(quán)法計算斷面平均含沙量還必須從ADP測驗(yàn)數(shù)據(jù)里提取垂線平均流速、垂線水深等數(shù)據(jù)，內(nèi)業(yè)工作量大，而且有人工干預(yù)，難免不出錯。為了配合ADP流量測驗(yàn)，泥沙測驗(yàn)（水樣處理和計算）也要做相應(yīng)的改進(jìn)。

1 選用資料與分析方法

此次分析取用上馬廠站2003—2009年的全部124次含沙量測次，含沙量變幅為1.8～459 g/m3。

分析工作主要是對含沙量測驗(yàn)中的水樣處理和計算進(jìn)行改進(jìn)，外業(yè)沿用原來的垂線混合法2∶1∶1取樣，只是將每次全部線、點(diǎn)水樣混合成一個水樣進(jìn)行處理，使用全斷面混合法和流量加權(quán)分別計算斷面平均含沙量。

2 成果分析

2.1 基礎(chǔ)資料分析

通過查閱資料，發(fā)現(xiàn)上馬廠站自1987年建站以來測驗(yàn)斷面受沖淤變化小，斷面河床保持穩(wěn)定。而且各取樣垂線平均含沙量分布較均勻，這就為探討此法提供可行性。

選取該站全部124次含沙量測次資料進(jìn)行統(tǒng)計分析，根據(jù)全斷面混合法計算的斷面平均含沙量與流量加權(quán)斷面平均含沙量的相關(guān)關(guān)系，建立推求斷面平均含沙量的關(guān)系，如圖1所示。

圖1 加權(quán)法和全斷面混合法關(guān)系圖

對所推求的關(guān)系線進(jìn)行誤差精度檢驗(yàn)，見表1。從檢驗(yàn)結(jié)果來看，用全斷面混合法計算出的斷面平均含沙量精度很好，方法可行。從分析資料中可以看出斷面含沙量橫向分布比較均勻，只有6次的含沙量相對誤差大于5%，這幾次的含沙量值都小于10.0 g/m3，含沙量值小時受水淺和人為因素的影響造成的誤差偏大是正常的。

表1 斷面平均含沙量關(guān)系線誤差精度檢驗(yàn)

2.2 整編成果的對比分析

對利用全斷面混合處理后計算各測次含沙量，根據(jù)前面推求的關(guān)系式來計算斷面平均含沙量，通過全斷面混合法和流量加權(quán)法得到的斷面平均含沙量分別進(jìn)行含沙量資料整編，結(jié)果見表2。從表2可見，所選6年資料采用全斷面混合法得到的斷面平均含沙量整編成果均符合規(guī)范要求，與常規(guī)的加權(quán)法整編成果相比，獲得很高的精度。證明采用全斷面混合法處理計算斷面平均含沙量這一方法可行。

3 結(jié)語

1）根據(jù)該站2003—2009年的資料分析結(jié)果，認(rèn)為采用全斷面混合法處理后計算的含沙量根據(jù)相應(yīng)關(guān)系來推求斷面平均含沙量的方法是可行的，可以在今后的測驗(yàn)中應(yīng)用。此法能夠大大縮短泥沙測驗(yàn)內(nèi)外業(yè)時間，很好地解決ADP流量測驗(yàn)帶來的問題。

表2 年含沙量、輸沙率比較

2）為進(jìn)一步驗(yàn)證兩者的關(guān)系，在今后的測驗(yàn)中，可在不同時期、不同沙量級內(nèi)，每年進(jìn)行10次以上的固定垂線、垂線混合的流量加權(quán)輸沙率測驗(yàn)，與全斷面混合法進(jìn)行比測校核。

3）在今后的含沙量測驗(yàn)中，可嘗試減少取樣垂線的數(shù)目和點(diǎn)數(shù)，做進(jìn)一步對比分析，結(jié)合ADP測流更好地提高工作效率。