陳嘉琦,喬萬(wàn)亮
(1.佳木斯水文局,黑龍江佳木斯 154002;2.黑龍江省綏化水文局,黑龍江綏化 152000)
在水文資料整編匯審中,其中審查測(cè)站定線是水文資料整編的一項(xiàng)重要審查工作內(nèi)容,因?yàn)橛绊懰囊氐囊蛩剌^多,所以針對(duì)不同情況的影響而采用不同的整編定線方法[1]。
如東北等地區(qū)的河流一年當(dāng)中可以劃分為暢流期和冰期兩部分,不同時(shí)期其影響因素也不同,所以,河道站暢流期采用水位流量關(guān)系曲線法,而冰期一般采用實(shí)測(cè)流量過(guò)程線法或K值過(guò)程線法。
本文就是在這些方法中發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題,最先發(fā)現(xiàn)某站是從斷流到開(kāi)始有流量之間銜接處,即流量過(guò)程線是由0開(kāi)始把各個(gè)實(shí)測(cè)流量點(diǎn)連接起來(lái)所得到一條平滑曲線。該平滑曲線只考慮開(kāi)始有流前一個(gè)時(shí)段的斷流點(diǎn)和以后的各個(gè)實(shí)測(cè)流量點(diǎn),而未考慮開(kāi)始有流前的第二個(gè)、第三個(gè)等時(shí)段的斷流點(diǎn),這就造成開(kāi)始有流這段曲線趨勢(shì)的任意性,也就是從無(wú)流到有流過(guò)程中曲線的處理上存在不合理性。
受這一現(xiàn)象的啟發(fā),臨時(shí)曲線、K值過(guò)程線也都存在與實(shí)測(cè)流量過(guò)程線相類似的問(wèn)題。為此筆者提出一些看法和處理意見(jiàn),僅供參考。
一般情況下,天然水流變化是由一個(gè)流暢變化過(guò)程(除突然開(kāi)閘、關(guān)閘、決口等現(xiàn)象外),水位流量關(guān)系曲線變化是由一條或幾條有規(guī)律的曲線組成,這些曲線間過(guò)度要以相切處理是最佳的。畫(huà)過(guò)程線時(shí),不僅僅考慮使用時(shí)間內(nèi)的點(diǎn)子,還要在接頭處外延幾個(gè)時(shí)段,這才能保證線型趨勢(shì)的正確。也就是在一地方是切變,在另一地方是曲變,視不同變化趨勢(shì)而定。
這里僅就常使用的臨時(shí)曲線法、連實(shí)測(cè)流量過(guò)程線法和K值過(guò)程線法3種方法的應(yīng)用進(jìn)行說(shuō)明。
3.1.1 峰頂處的自然過(guò)度
如圖1、圖2所示,很顯然這是一個(gè)受洪水漲落率影響的水位流量關(guān)系線,右邊的線是漲水線,左邊是落水線。峰頂屬自然過(guò)度,但圖1兩條臨時(shí)曲線相切不明顯,而圖2峰附近有一部分重合相切趨勢(shì)明顯,所以得到的結(jié)論是圖1不正確,圖2正確。
3.1.2 斷流處的線型
已知斷流水位及其附近的一些實(shí)測(cè)點(diǎn),如何進(jìn)行定線,如圖3、圖4所示。圖中代表流量為0的是一條虛線,而其右側(cè)的實(shí)線就是水位流量關(guān)系曲線,圖3關(guān)系曲線與虛線明顯不相切,圖4中的兩條線明顯相切,所以得到的結(jié)論是圖3不正確,而圖4正確。
圖1 水位~流量關(guān)系曲線圖
圖2 水位~流量關(guān)系曲線圖
有些中、小河河流站在枯水期或封凍期常常會(huì)出現(xiàn)斷流現(xiàn)象。斷流與有流關(guān)系可分為:無(wú)流到有流和有流到無(wú)流兩種情況(如圖5或圖6)。圖中虛線指流量是0,虛線上方是流量過(guò)程線,左邊是指有流到無(wú)流過(guò)程,而右邊是指無(wú)流到有流過(guò)程。圖5定過(guò)程線時(shí)只考慮實(shí)測(cè)點(diǎn)和與其最近的斷流點(diǎn)相連接,產(chǎn)生了折角。也就是斷流期與有流期的線連接不流暢,沒(méi)有反映出水流的漸變性[2]。而圖6以斷流線為切線來(lái)連接,這樣斷流期與有流期的線連接就順暢。因此,圖5不正確,圖6正確。
圖3 斷流處水位~流量關(guān)系曲線圖
圖4 斷流處水位~流量關(guān)系曲線圖
與前面實(shí)測(cè)流量過(guò)程線相似,如圖7、圖8所示,只不過(guò)圖中的兩條虛線代表不同的兩個(gè)K值接頭而已,長(zhǎng)的代表左邊K值接頭,短的代表右邊的K值接頭,實(shí)線是K值過(guò)程線。這種方法主要適用冰期水位流量關(guān)系不好的時(shí)期。
圖7或圖8中的左邊代表由暢流期進(jìn)入到冰期,是冰期K值過(guò)程線開(kāi)始的一部分。而右邊代表由冰期進(jìn)入到暢流期,是冰期K值過(guò)程線最后的一部分。也可以把左右合起來(lái)看,認(rèn)為是上年暢流期結(jié)束即秋季冰期開(kāi)始直至下年春季冰期結(jié)束整個(gè)連續(xù)完整冰期過(guò)程。不管怎么看,這里只對(duì)其接頭部分定線作以說(shuō)明。
已知暢流期采用臨時(shí)曲線法和冰期采用K值過(guò)程線法,計(jì)算K值一般采用冰期開(kāi)始之前的暢流期曲線作為標(biāo)準(zhǔn)曲線。這樣冰期K值過(guò)程線開(kāi)始的接頭是1,而冰期K值過(guò)程線最后的接頭是不確定值,但一般是在1附近的一個(gè)值(也可能等于1)。不過(guò)這里主要是要講接頭處曲線線型怎么樣,K值過(guò)程線開(kāi)始的接頭及其以前各時(shí)段都是1,必須考慮相切關(guān)系。在確定K值過(guò)程線最后的接頭曲線時(shí),要延長(zhǎng)到暢流期至少3個(gè)時(shí)段計(jì)算相應(yīng)點(diǎn)的K值,經(jīng)驗(yàn)證明:有些年份為一常數(shù),有些年份不為一常數(shù),但有些微小起伏而已,無(wú)太大偏離。如是常數(shù)相切連接,否則曲線連接,必須保持趨勢(shì)銜接自然。
圖5 流量過(guò)程線圖
圖6 流量過(guò)程線圖
圖7 K值過(guò)程線圖
圖8 K值過(guò)程線圖
提高對(duì)整編定線的全面認(rèn)識(shí),注意一些容易忽視的部位曲線的變化趨勢(shì)。不僅能夠掌握各種線型的內(nèi)部變化規(guī)律,而且加強(qiáng)注意銜接處的變化是否合理可靠。善于處理各種線型及其銜接處、點(diǎn)子少轉(zhuǎn)折處等特殊地方的曲線變化。如果把要省略的部分用虛線表示一段,也許就不會(huì)出現(xiàn)本文提到的一些問(wèn)題,定線更趨于規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)化。
[1]水利部水文局.SL247—1999水文資料整編規(guī)范[S].北京:水利電力出版社,1999.
[2]趙志貢,等.水文測(cè)驗(yàn)學(xué)[M].南京:黃河水利出版社,2005.