毛正國(guó)
( 大興安嶺水文局,黑龍江 加格達(dá)奇165000)
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的今天,水文資料整編工作也正在由原始的繁瑣人工整編方法逐步向計(jì)算機(jī)整編過(guò)度,目前,水文資料整編中的各種成果表已經(jīng)步入計(jì)算機(jī)整編,但暢流期水位~流量關(guān)系曲線目前還停留在手工定線方法,文章闡述的是采用資料整編程序確定暢流期水位~流量關(guān)系曲線與原始手工定線方法進(jìn)行了對(duì)比分析論證,發(fā)現(xiàn)采用程序定線方法不僅符合《規(guī)范》[1]要求,而且大大提高了推流精度。
塔河站位于黑龍江省塔河縣塔南鎮(zhèn)塔南街,是呼瑪河右岸一級(jí)支流塔河下游控制站,國(guó)家二類精度站,地理坐標(biāo)為E124°43'、N52°16',集水面積6 581 km2,斷面以上河長(zhǎng)185 km,至上游站河長(zhǎng)105 km,至河口距離3.0 km,河系形狀為復(fù)式河床。流域地勢(shì)南高北低,河流總的走向由東南流向西北,上、下游河道順直,河道彎曲系數(shù)1.56,是典型的山溪性河流。塔河是呼瑪河右岸支流,由南向北流經(jīng)大興安嶺地區(qū)塔源鎮(zhèn)、林海經(jīng)營(yíng)所、新林鎮(zhèn)、大烏蘇鎮(zhèn)、碧州鎮(zhèn)、翠崗鎮(zhèn)、塔爾根鄉(xiāng)、在塔河縣城東南注入呼瑪河。
塔河流域,各大小山巒向北延伸,形成南高,北低的地勢(shì)。以低山丘陵為主,山體散大,山頂渾圓,山谷坦蕩,陽(yáng)坡短而陡,陰坡緩而長(zhǎng)。流域地質(zhì)由寒凍風(fēng)化碎石、巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖等組成。流域內(nèi)最大的顯域性土壤為山地棕色針葉林土、其次有沼澤土、草甸土、山地石質(zhì)苔原土、山地灰棕壤土、凍層棕色針葉林土、谷地生草森林土。流域內(nèi)河谷密集,溝塘低地土層較厚,局部有沼澤地和低洼積水。氣候嚴(yán)寒,多年凍土較為普遍,凍土較深,山麓常見石硝裙。
塔河支流很多,較大的有大烏蘇河、干部河、西里尼西河、曼拉開河、魯額大他漠河、沙諾庫(kù)大河、奧庫(kù)沙卡河、烏魯咯馬河、海來(lái)河、庫(kù)薩卡沙河、小庫(kù)大音河、西里尼汗河等。
本區(qū)域地處寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū),屬大陸性季風(fēng)氣候,特點(diǎn)是春季冷暖空氣處于對(duì)持階段,冷暖變化劇烈,夏季短暫而炎熱,秋季來(lái)臨比較急促,8月下旬常出現(xiàn)霜凍,9月上旬出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象,冬季嚴(yán)寒而漫長(zhǎng)。結(jié)冰期長(zhǎng)達(dá)7個(gè)月之久,素有“高寒禁區(qū)”之稱。
年平均氣溫零下 2.4 ℃,最低氣溫零下46.9 ℃,最高氣溫37.9 ℃,無(wú)霜期91 d左右。
測(cè)驗(yàn)河段上下游較順直,長(zhǎng)約2 000 m,測(cè)驗(yàn)斷面控制條件良好,斷面上游2 km處有一公路大橋。塔河站屬一灘一槽復(fù)式河床,主槽與灘地流向差異較小。水面寬: 中水時(shí)約100 m,高水時(shí)最大約850 m,平槽時(shí)約110 m。測(cè)流斷面布設(shè)成直線,水位98.50 m以上時(shí)有串溝;當(dāng)水位達(dá)99.00 m時(shí),灘地開始過(guò)水,施測(cè)灘地時(shí)采用人工涉水或借用單舟進(jìn)行施測(cè)。水位達(dá)100.37 m時(shí)灘地寬約1 000 m?;舅邤嗝媾c測(cè)流斷面布設(shè)在同一斷面上,在基本水尺斷面上、下游各100 m處布設(shè)上、下比降斷面兼浮標(biāo)斷面。右岸有烏蘇門河,烏魯特河,科尼河; 左岸有干部河匯入?;? 000 m為公路大橋,橋面高程為108.08 m。
河床由河卵石組成,左岸有0.5 m黑土,黑土以下為細(xì)沙,其余是河谷盆地,生長(zhǎng)著少量的水曲柳和榆樹。河流右岸為低山,連綿起伏,森林繁茂蔥郁。
本流域?yàn)樯较院恿鳎q暴落,漲、落水歷時(shí)都比較短,水位流量關(guān)系為單一曲線,斷面較穩(wěn)定沖淤變化不大。
圖1 2011年塔河站暢流期程序定線與手工定線對(duì)比圖
本站2011年暢流期時(shí)間為5月6日—11月7日,將該時(shí)間段內(nèi)兩種定線方法推求的逐日平均流量進(jìn)行對(duì)比分析,通過(guò)計(jì)算得出兩種定線方法推流最大相對(duì)誤差為4.2% ~5%,最小誤差為0。
將暢流期時(shí)段內(nèi)2 種定線方法推求的日月年統(tǒng)計(jì)及3 種檢驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比分析計(jì)算,見表1。統(tǒng)計(jì)結(jié)果為年統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)相對(duì)誤差均<1%,3 種檢驗(yàn)結(jié)果更符合《規(guī)范》要求。
表1 塔河站手工定線與程序定線日月年統(tǒng)計(jì)及3 種檢驗(yàn)對(duì)比分析
采用程序定線將大大節(jié)省人力,物力,避免了手工定線的一系列煩瑣工作,只要把正確的實(shí)測(cè)水文數(shù)據(jù)按照程序要求錄入,然后采用程序定線功能便可定出相關(guān)曲線。
程序定線關(guān)系表插差有反曲現(xiàn)象; 曲線沒有通過(guò)最高實(shí)測(cè)點(diǎn)子;3 種檢驗(yàn)有不合格現(xiàn)象。
通過(guò)兩種方法對(duì)比分析論證,對(duì)于斷面控制條件好且歷年水位~流量呈單一曲線的測(cè)站可采用程序定線,至于以上3.2 條提到的缺點(diǎn)可通過(guò)本程序定線功能里的手工微調(diào)曲線功能進(jìn)行調(diào)整,直到曲線的各項(xiàng)指標(biāo)符合《規(guī)范》要求為止。
[1]水利部水文局.SL247—1999 水文資料整編規(guī)范[S]. 北京:中國(guó)水利水電出版社,1999.