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摘 要：羊庄坪水文站属国家基本水文站，位于澜沧江一级支流黑惠江中游，由于断面上下游修建水利工程，近年来测验断面淤积严重，断面右岸出现不同程度的逆流，对流量测验工作造成很大影响。文章对2015年实测流量资料及测验方法进行对比分析，确定了目前采用的测深、测速垂线可较好的控制测验断面面积和流速，随着水位的变化，流速分布、死水区、逆流区边界也不同，应在回流区内适当增加测深、测速垂线，以便测出逆流量。通过该文分析，可以解决受水利工程影响的流量测验问题。
关键词：羊庄坪水文站 逆流 流量 测验方法
中图分类号：P33 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）11（a）-0163-02
羊庄坪水文站属国家基本水文站，一类精度站，测站位于澜沧江一级支流黑惠江中游，羊庄坪站距汇口距离为157 km，至源头河长为177.4 km，流域面积为4330 km2，河道坡度4.68‰。黑惠江地处云南省西北部，位于东经99°29′～100°26′、北纬24°42′～26°48′。流域面积12110.8km2，呈北窄南宽狭长状。是澜沧江在云南省境内流域面积最大、流程最长的一级支流。发源于丽江县九河乡白汉场，源地高程2780 m，河长341.8 km，落差1790 m，平均比降3.4‰。
建站以来最高水位1504.15 m，最低水位1497.03 m，多年平均水位1498.37 m，警戒水位1501.33 m，保证水位1501.78 m。最大流量1330 m3/s，最小流量1.83 m3/s，多年平均流量64.3 m3/s。本站年最大降水量1543.9 mm，最小降水量706.9 mm，多年平均降水量1137.7 mm。
1 测验断面受工程影响后流速分布情况
羊庄坪水文站断面呈U型，左岸为人工支砌，右岸为沙壤土，河床由沙卵石组成，由于上下游相继修建电站，断面淤积严重。主流在低、中、高水位级分布的起点距为：24～36 m，28～48 m，28～52 m，逐渐向两岸递减。
2015年1月测验河段受上游100 m处桥梁施工及河道内修建临时桥影响，造成测验断面发生较大变化，断面流速紊乱，存在死水、逆流等情况。受施工影响后断面淤积严重，主流分布在低、中、高水位级分布的起点距为：24～34 m，20～36 m，16～40 m；根据水位级的不同，断面中间40～52 m之间流速分布紊乱，属死水区；左岸9.6～14.0 m和52 m后逐渐出现逆流，随着水位级不同死水区及逆流区起点距也随着变化。
2 流量测验方法分析及探讨
羊庄坪水文站采用水文缆道流速仪法施测流量，在保证人身安全的前提下，低（枯）水时勘选临时断面涉水施测[1]。测流方法、测流仪器符合《河流流量测验规范》GB50179-93的各项技术规定。每次测流一般为实测水深，发生特殊水情时，采用借用断面水深进行测流和计算，洪水过后及时施测水道断面。洪水期水位变化0.6～1.0 m左右测流一次，平水期5～7天测流一次，洪峰过程施测3～5次（起涨、涨落水峰腰、峰顶附近及落平），枯水期5～15天测流一次，并视水情变化情况适当增加测次。增加垂线和测点数目的测流次数每年不少于5次。测流次数合理分布在各水位级和水情变化转折点处，能满足确定水位流量关系或推算逐日流量和各项特征值的要求[2]。
2.1 测深垂线分析
因该站断面上游100左右堆放大量泥土，涨水时容易被泥沙淤积，导致河床不稳定，在每次大断面测量后均应进行测深垂线精简分析，以验证原有测深垂线布设的合理性，如误差不超过3.0%，说明现用测深垂线数目布设合理，反之则应及时对原有测深垂线进行调整和补充。对2015年实测大断面资料进行分析，结果表明目前采用20根测深垂线可较好的控制测验断面面积，就是说无论采用哪一种测流方案都必须对上述垂线测深，才能保证面积测验精度，这是该断面河床结构特性决定的。
2.2 深速垂线的布设
该站断面情况复杂、流速紊乱，存在死水、逆流等情况，布设测速垂线时应考虑河宽及水深、河床地形起伏和流速沿河宽分布的主要转折点，无大补大割，垂线分布要大致均匀，主槽较河滩为密，主流和河滩水流相接处必须布设垂线，河床内地形和水流不规则时，在地形起伏和流速分布的转折点应布设垂线。该站断面情况极不稳定，流速紊乱、存在死水、逆流（超过2.0%）等情况，随着水位级的不同，流速分布、死水区、逆流区边界也不同，因此无论采用精测法或是常测法均需在死水区测定死水边界，在回流区内适当增设测速垂线，以便测出逆流量及逆流边界。
2.3 流量测验成果分析
对同一个断面来说，流量的测验误差主要决定于测深、测速垂线数多少和测点的分布。垂线和测点越少误差的增率越大。测速、测深垂线和测点数越多，部分流量误差对全断面流量的影响越小。该站断面流速分布不规则紊乱，为避免每个测点的偶然误差对断面流量有较大影响，根据水深的大小，采用不同的流速测点数目进行比测。
对羊庄坪水文站不同水位级的多次实测流量进行分析：用三点法（0.2、0.6和0.8）测得的流量与两点法（0.2和0.8）测得的流量建立相关，相关系数R=0.9994。三点法（0.2、0.6和0.8）测得流量与一点法（0.6）测得流量建立相关，相关系数R=0.9999，相关关系较好。对一点法、两点法所测流量与三点法分别进去对比分析，误差均不超过5.0%。
3 结语
鉴于羊庄坪水文站测验断面复杂，流速分布紊乱，且断面不同程度出现逆流等情况，通过对过去半年的流量测验方法及资料进行分析，初步确定流量测验过程中按以下方法施测流量可以提高流量测验精度：（1）加密测次、实测水深，增加水面流速比测次数，掌握断面冲淤变化情况，加密测验断面中泓部分测速垂线，掌握断面流速横向变化规律；（2）在实际的流量测验过程中，流速可能受洪水涨落、断面冲淤、风速和风向影响，流速横向分布、死水边界和逆流分布情况都随着变化，每一次施测流量时均应测定死水边界和逆流区的回流量；（3）在保证人身安全的前提下，低枯水时勘选临时断面涉水施测流量，不定期用ADCP施测流量，以确定逆流、死水边界及断面流速分布情况。
参考文献
[1] 刘善海.受工程影响水文测验新技术应用研究[J].中国农村水利水电，2015（4）：94.
[2] 金升高，林天才，王涛.城陵矶断面受顶托期水文特征及测验方法探讨[J].长江工程职业技术学院学报，2008（1）：24-25.
[3] 朱晓原，张留柱，姚永熙.水文测验实用手册[M].北京：中国水利水电出版社，2008.
关键词：羊庄坪水文站 逆流 流量 测验方法
中图分类号：P33 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）11（a）-0163-02
羊庄坪水文站属国家基本水文站，一类精度站，测站位于澜沧江一级支流黑惠江中游，羊庄坪站距汇口距离为157 km，至源头河长为177.4 km，流域面积为4330 km2，河道坡度4.68‰。黑惠江地处云南省西北部，位于东经99°29′～100°26′、北纬24°42′～26°48′。流域面积12110.8km2，呈北窄南宽狭长状。是澜沧江在云南省境内流域面积最大、流程最长的一级支流。发源于丽江县九河乡白汉场，源地高程2780 m，河长341.8 km，落差1790 m，平均比降3.4‰。
建站以来最高水位1504.15 m，最低水位1497.03 m，多年平均水位1498.37 m，警戒水位1501.33 m，保证水位1501.78 m。最大流量1330 m3/s，最小流量1.83 m3/s，多年平均流量64.3 m3/s。本站年最大降水量1543.9 mm，最小降水量706.9 mm，多年平均降水量1137.7 mm。
1 测验断面受工程影响后流速分布情况
羊庄坪水文站断面呈U型，左岸为人工支砌，右岸为沙壤土，河床由沙卵石组成，由于上下游相继修建电站，断面淤积严重。主流在低、中、高水位级分布的起点距为：24～36 m，28～48 m，28～52 m，逐渐向两岸递减。
2015年1月测验河段受上游100 m处桥梁施工及河道内修建临时桥影响，造成测验断面发生较大变化，断面流速紊乱，存在死水、逆流等情况。受施工影响后断面淤积严重，主流分布在低、中、高水位级分布的起点距为：24～34 m，20～36 m，16～40 m；根据水位级的不同，断面中间40～52 m之间流速分布紊乱，属死水区；左岸9.6～14.0 m和52 m后逐渐出现逆流，随着水位级不同死水区及逆流区起点距也随着变化。
2 流量测验方法分析及探讨
羊庄坪水文站采用水文缆道流速仪法施测流量，在保证人身安全的前提下，低（枯）水时勘选临时断面涉水施测[1]。测流方法、测流仪器符合《河流流量测验规范》GB50179-93的各项技术规定。每次测流一般为实测水深，发生特殊水情时，采用借用断面水深进行测流和计算，洪水过后及时施测水道断面。洪水期水位变化0.6～1.0 m左右测流一次，平水期5～7天测流一次，洪峰过程施测3～5次（起涨、涨落水峰腰、峰顶附近及落平），枯水期5～15天测流一次，并视水情变化情况适当增加测次。增加垂线和测点数目的测流次数每年不少于5次。测流次数合理分布在各水位级和水情变化转折点处，能满足确定水位流量关系或推算逐日流量和各项特征值的要求[2]。
2.1 测深垂线分析
因该站断面上游100左右堆放大量泥土，涨水时容易被泥沙淤积，导致河床不稳定，在每次大断面测量后均应进行测深垂线精简分析，以验证原有测深垂线布设的合理性，如误差不超过3.0%，说明现用测深垂线数目布设合理，反之则应及时对原有测深垂线进行调整和补充。对2015年实测大断面资料进行分析，结果表明目前采用20根测深垂线可较好的控制测验断面面积，就是说无论采用哪一种测流方案都必须对上述垂线测深，才能保证面积测验精度，这是该断面河床结构特性决定的。
2.2 深速垂线的布设
该站断面情况复杂、流速紊乱，存在死水、逆流等情况，布设测速垂线时应考虑河宽及水深、河床地形起伏和流速沿河宽分布的主要转折点，无大补大割，垂线分布要大致均匀，主槽较河滩为密，主流和河滩水流相接处必须布设垂线，河床内地形和水流不规则时，在地形起伏和流速分布的转折点应布设垂线。该站断面情况极不稳定，流速紊乱、存在死水、逆流（超过2.0%）等情况，随着水位级的不同，流速分布、死水区、逆流区边界也不同，因此无论采用精测法或是常测法均需在死水区测定死水边界，在回流区内适当增设测速垂线，以便测出逆流量及逆流边界。
2.3 流量测验成果分析
对同一个断面来说，流量的测验误差主要决定于测深、测速垂线数多少和测点的分布。垂线和测点越少误差的增率越大。测速、测深垂线和测点数越多，部分流量误差对全断面流量的影响越小。该站断面流速分布不规则紊乱，为避免每个测点的偶然误差对断面流量有较大影响，根据水深的大小，采用不同的流速测点数目进行比测。
对羊庄坪水文站不同水位级的多次实测流量进行分析：用三点法（0.2、0.6和0.8）测得的流量与两点法（0.2和0.8）测得的流量建立相关，相关系数R=0.9994。三点法（0.2、0.6和0.8）测得流量与一点法（0.6）测得流量建立相关，相关系数R=0.9999，相关关系较好。对一点法、两点法所测流量与三点法分别进去对比分析，误差均不超过5.0%。
3 结语
鉴于羊庄坪水文站测验断面复杂，流速分布紊乱，且断面不同程度出现逆流等情况，通过对过去半年的流量测验方法及资料进行分析，初步确定流量测验过程中按以下方法施测流量可以提高流量测验精度：（1）加密测次、实测水深，增加水面流速比测次数，掌握断面冲淤变化情况，加密测验断面中泓部分测速垂线，掌握断面流速横向变化规律；（2）在实际的流量测验过程中，流速可能受洪水涨落、断面冲淤、风速和风向影响，流速横向分布、死水边界和逆流分布情况都随着变化，每一次施测流量时均应测定死水边界和逆流区的回流量；（3）在保证人身安全的前提下，低枯水时勘选临时断面涉水施测流量，不定期用ADCP施测流量，以确定逆流、死水边界及断面流速分布情况。
参考文献
[1] 刘善海.受工程影响水文测验新技术应用研究[J].中国农村水利水电，2015（4）：94.
[2] 金升高，林天才，王涛.城陵矶断面受顶托期水文特征及测验方法探讨[J].长江工程职业技术学院学报，2008（1）：24-25.
[3] 朱晓原，张留柱，姚永熙.水文测验实用手册[M].北京：中国水利水电出版社，2008.