比降面积法确定上下比降断面间距

付艳红，刘 宏，徐 岩

（吉林省水文水资源局白城分局，吉林 白城 137000）

在流量测验工作中，比降面积法是当采用客观条件十分困难，或常规测验设备被洪水损毁，或开展巡测、间测得测站，洪水超出允许水位变幅以外，或超出测洪能力，无法用流速仪、浮标法测流时，采用的一种方法。采用这种方法除了以断面较稳定为前提外，上下比降断面间距是影响比降观测精度的重要因素，合理确定上下比降断面的间距是一项关键性的工作。

1 上下比降断面间距的确定

《水文测验手册》规定采用下式计算上下比降断面间距

式中 △z—为比降水位观测误差，mm；△s—为比降观测允许误差，%。采用△s=10%；△z为河段1 km的落差，mm。

GB50179—93《河流流量测验规范》规定的计算上下比降断面间距公式，是由下式演变而来的。

在计算水面比降标准差时，s(Zg)，m，L都是已确定的值，而每公里落差△z是变化的，所以每次流量测验都会求得一个水面比降标准差s(s0)。确定上下比降断面间距属于前期设计工作，对测站来说，△z可取中水位的平均值△z，s(s0)，应取水面比降观测允许误差，GB50179—93《河流流量测验规范》规定取ss(s0)=7.5%，这样式（2）可改写为

如果将水面比降观测允许标准差改为允许不确定度，即 Xs=2ss(s0)，m，s(Zg)分别用 sm和 sz代替，则有

这就是GB50179—93《河流流量测验规范》规定的计算上下比降断面间距公式。

式中 Ls—为比降断面间距，km；△z—河道每公里长的水面落差，mm，宜取中水位的平均值；Xs—比降观测允许的不确定度，可取15%；sm—水准测量每公里线路上的标准差，mm，视水准测量的等级而定，三等水准为6 mm ，四等水准为10 mm；sz—比降水位观测的误差，mm。

2 结论

由式（3）可知，当 ss(s0)，s(Zg)，m 给定时，对于不同测站，上下比降断面间距Ls是△z的函数，也可以说是中水位平均水面比降的函数。假设ss(s0)=0.075，s(Zg)=5 mm，m=10 mm，上下比降断面间距与比降的关系见表1。

从表中不难看出，比降面积法适应于水面比降较大的测验河段，比降越大，上下比降断面间距越小，比降越小，上下比降断面间距越大。在实际工作中，要根据测站的基本情况，切合实际合理的确定上下比降断面的间距。

表1 比降断面间距与比降关系表