郭建平 唐晓春
(江苏省水文水资源勘测局苏州分局 苏州 215006)
张家港闸水文站实施流量间测方案探讨
郭建平 唐晓春
(江苏省水文水资源勘测局苏州分局 苏州 215006)
本文以张家港闸水文站为例,以沿江感潮闸坝流量测验通过一潮推流法定线计算引排水量,通过多年实测流量数据综合定线后推流,实行流量间测方案,可以解放生产力,减轻测站的工作量,有利于测站管理,有利于区域水文研究。
水文 流量测验与间测 误差分析 三项检验
流量测验是水文测站的重要工作,在感潮河道的流量测验工作中,为满足流量年度定线要求,每年要求引水和排水实测点不少于20个潮次,一般测一个潮次要5h左右。通过进行流量综合定线分析,在精度符合要求的情况下,开展流量间测减轻测站工作量。开展流量间测可以对国家站、基本站、委托站人员进行统一管理、统一调度,更加适应现代水文发展的需要。
运用“一潮推流法”推流法原理,依据实测资料已经定出张家港闸水文站2003~2012年引排水的平均流量计算公式Q和最大流量计算公式Qm,具体各年份的公式见表1和表2。
表1 张家港闸水文站历年引水公式列表
表2 张家港闸水文站历年排水公式列表
公式中Z开表示开闸前稳定水位,ΔZ表示稳定水位与开闸后最高或最低水位之差(有效波高);Z2.10×△Z0.70(Z2.04×△Z0.41)一项一般被作为相关因子α。
由表1和表2可知,整个测验河段上潮汐要素与潮流量关系比较稳定,引水相关因子在2~20之间变动,排水相关因子在5~30之间变动,能够控制大中小潮汛的水量变化,两种相关因子在各自变化区间内用历年推流公式计算,所得成果误差控制在±15%以内,精度均能满足定线要求。这表明水位流量关系均可进一步开展综合定线进行推流。图解法是综合定线比较有效的手段,运用图解法进行如下综合关系分析。
通过计算与验证张家港闸站多年引水平均流量关系与引水最大流量都存在较好相关性。历年的水位流量关系线线型一致,分布都密集在一个区域中,高、中、低水变幅小,这说明水位流量关系具有良好的相关性,通过计算综合定线公式如下:
张家港闸站引水平均流量:Q=13.7×Z2.10×△Z0.70
引水最大流量:Qm=22.5×Z2.02×△Z0.77
张家港闸站排水平均流量:Q=7.95×Z2.04×△Z0.41
排水最大流量:Qm=10.8×Z2.04×△Z0.41
为了验证引排水综合定线公式的合理性,需要通过三项检验与误差计算分析来判断。用2003~2012年实测144次排水测点与104次引水测点与引排水综合定线公式计算点的流量相对误差百分比:在相关因素关系点误差15%的要求下合格率都在80%以上。根据水文测验手册测站野外测量要求,该综合定线基本符合要求,采用综合线推流在理论上和实际运用上是完全可行的。
在“一潮推流法”的基础上,可通过实际成果分析,运用图解法,定出水文站引水、排水的平均流量和最大流量的综合定线公式。说明进行流量间测能减轻测站测流工作量,能推广应用到其他感潮堰闸站■