悬移质泥沙资料整编方法新旧规范对比

郭宝群

（黄河水利委员会水文局，河南 郑州 450004）

悬移质泥沙资料包括悬移质输沙率资料和悬移质泥沙颗粒级配资料两部分。涉及悬移质泥沙资料整编方法的规范有《水文测站暂行规范》（1956年）、《水文测验试行规范》（1974年）和《水文测验手册》（第二册、第三册，1975年）、SD244-87《水文年鉴编印规范》、SL247-1999《水文资料整编规范》和SL247-2012《水文资料整编规范》。为了更好的学习和贯彻规范，本文将SL247-1999和SL247-2012中悬移质泥沙资料整编方法的主要不同之处列出，供参考。

1 更正计算方法

SL247-2012，增加了悬移质单断颗关系曲线计算实测点对关系线的标准差计算公式和系统误差指标,明确悬移质泥沙颗粒级配误差以小于某粒径沙量百分数的绝对值表示。

水文测验规范及SL247-1999之前，整编规范对泥沙颗粒级配误差的规定。GB50159-92《河流悬移质泥沙测验规范》3.4.3“断面平均各粒径级的累积沙重百分数绝对误差的不确定度：一、二类站应小于6，三类站应小于9。各类站的系统误差，粗沙部分应在±2.0%以内，细沙部分应在±3.0%以内”。SL42-2010《河流泥沙颗粒分析规程》7.1.3“泥沙级配的基本误差应采用小于某粒径级级配成果的绝对误差”。SD244-87《水文年鉴编印规范》2.12.3“1.单一曲线定线条件：单断颗关系比较稳定，关系点密集成一带状，各粒径级都有75%以上的关系点子与关系曲线偏离在±10%以内(绝对差)”。上述规范明确泥沙颗粒级配误差均以小于某粒径沙量百分数的绝对值表示。

SL247-1999规定及“《水文资料整编规范》SL 247-1999讲义”有关说明。SL247-1999 2.3定线精度，对水位流量关系曲线、悬移质泥沙关系曲线和悬移质单断颗关系曲线法的测点标准差及随机不确定度的计算公式及方法进行规定。在2.3.1水位流量关系曲线内容中，列出测点标准差及随机不确定度的计算公式，测点标准差计算为相对误差。2.3.4悬移质泥沙关系曲线和2.3.5悬移质单断颗关系曲线的有关要求列在之后，仅列出定线精度要求，未列计算方法及公式，从本节条款的内容及编排顺序关系，可以理解为其关系线测点标准差及随机不确定度的计算方法要求同2.3.1水位流量关系曲线的有关要求，标准差计算均使用相对误差，仅是定线精度要求不同。“《水文资料整编规范》SL247-1999讲义”为2001年全国水文资料整编技术研讨班贯规培训教材。其3.8.2“（1）单断颗关系曲线的建立与确定。一条曲线的测点有10个以上时，要进行定线精度评估和合理性检验，方法同本讲义3.7.3章节。只注意类似（3.7.3—1）式计算相对误差时，对同一单颗百分数分别用实测点的断颗百分数和线上查读的断颗百分数。如对某一42%的单颗点，实测断颗为40%，线上断颗为44%，则相对误差为。这里分子、分母的百分数和误差的百分数意义不同”。可以理解为计算举例中分子和分母中含有的百分号为悬移质泥沙颗粒级配小于某粒径沙重的百分数，-9.1%中的百分号为相对误差的百分号，强调了悬移质单断颗关系曲线的精度评价与讲义中3.7.3悬移质单断沙关系曲线的精度评价方法相同，误差表示使用相对误差，与水文测验规范及SL247-1999之前的整编规范对泥沙颗粒级配误差的表示相悖。

2 增加了单断沙关系线和单断颗关系线的绘制要求

单断沙关系曲线法和单断颗关系曲线是目前测站应用最多的方法。SL247-1999在3.4.2规定了水位流量关系线绘制要求，而未规定单断沙关系线和单断颗关系线的绘制要求，故SL247-2012增加了这两种关系曲线的绘制要求。

3 调整了单断颗关系曲线检验的测次数量要求

SL247-2012调整为7次以上，SL247-1999规定10次以上。在单断颗关系中，关系点据与水位流量或单断沙关系相比有其特殊性，其点据数量与测次数量、单一测次相应粒径级的数量相关。一般1个测次包含有5个及以上粒径级的关系点参加关系线定线与检验，因此对测次数要求相应减少。

4 增加整编方法实测断面平均含沙量过程线法及实测断面平均颗粒级配过程线法

GB50159-92《河流悬移质泥沙测验规范》3.2.1规定的悬移质输沙率测验方法有断面平均含沙量过程线法、单断沙关系线、单断沙关系比例系数过程线法和流量输沙率关系曲线法。3.2.3规定悬移质输沙率颗粒级配测验方法有断面平均颗粒级配过程线法和单断颗关系线法。证明实测断面平均含沙量(颗粒级配)过程线法是测验基本方法之一，并在实际工作中应用。SL247-1999资料整编方法中没有实测断面平均含沙量过程线法和实测断面平均颗粒级配过程线法，因此SL247-2012增补这两种整编方法及适用条件。

5 更改了“近似法”的称谓，增加了整编方法实测单颗过程线法

使用实测单沙过程数据进行资料整编的方法，SL247-1999称谓为近似法，SL247-2012更名为实测单沙过程线法，更能体现出其方法的实质，并与类似整编方法实测断面平均含沙量过程线法和实测断面平均颗粒级配过程线法命名一致。

实际工作中有应用实测单颗过程数据进行资料整编的情况，SL247-1999中未规定，SL247-2012增加了使用实测单颗过程数据进行资料整编的实测单颗过程线法及适用条件。

6 增加了计算日平均输沙率的流量加权第三种方法及要求

SL247-2012增加了计算日平均输沙率的流量加权第三种方法（也称积分法），对使用整汇编系统进行资料整编时，日平均输沙率计算方法应采用积分法。

执行SL247-1999期间，整汇编系统进行资料整编均使用流量加权法，如南(北)方水文资料整汇编系统，将流量加权第一、二种方法均列入，供使用者选择。大多数测站使用流量加权第一种方法，个别测区使用流量加权第二种方法，但存在计算方法不统一，计算成果有差异。

从积分法、流量加权第二种法、流量加权第一种法，以及面积包围法、算术平均法、断沙或单沙及插补值代表法等比较，其计算结果有算法依次简化、精度依次降低的特点，积分法可作为衡量其它各种方法计算误差的标准。随着整汇编软件的统一和计算机性能的提高，在计算方法上采用误差较小的积分法是需要和可行的。为统一整编软件系统的计算方法，故SL247-2012规定使用积分法的计算方法公式及条件。考虑到积分法相对其他方法算法较复杂，数据计算工作量大，故在手工整编时作为可选项。

7 明确日平均悬移质颗粒级配计算要求

SL247-2012对使用整汇编系统进行资料整编时是否计算日平均颗粒级配作统一要求，即采用整汇编系统进行资料整编时，应计算日平均颗粒级配成果；日平均颗粒级配成果表是否输出，按整汇编单位要求进行；对不使用整汇编系统进行资料整编的，可不计算日平均颗粒级配，以减少计算工作量。

SL247-1999规定要求为整编日平均颗粒级配的测站，月平均颗粒级配用日平均参加计算；不要求整编日平均颗粒级配的测站，不计算日平均颗粒级配，月平均颗粒级配使用瞬时值计算，其计算步骤、方法不统一。

8 明确实测断颗测次成果直接插入计算日平均颗粒级配的具体要求

SL247-1999规定实测断颗测次成果可以直接插入参加日平均的计算，实际整编工作中，是否插入由整编单位自行确定。对于使用推求断颗数据资料进行资料整编，插入实测断颗是不合理的，因为推求断颗与实测断颗是两个系列资料数据，推求断颗资料更具有代表性。

SL247-2012规定当有推求断颗系列资料时，不应直接插入实测断颗资料，应将实测断颗成果作为一个单颗测次，经单断颗关系线推求断颗，再参加日平均的计算。

对于使用实测单颗过程数据资料进行资料整编的，可直接插入实测断颗测次成果参加日平均值的计算。因为实测断颗和实测单颗均属实测系列资料序列，实测断颗数据与实测单颗数据相比，相对精度要高。

9 修订悬移质泥沙颗粒级配平均粒径计算公式

SL247-2012悬移质泥沙颗粒级配平均粒径计算公式采用SL42—92、SL42—2010《河流泥沙颗粒分析规程》推荐，使泥沙颗粒级配分析与资料整编规范之间的规定衔接和统一。SL247-1999采用的公式为《水文测验手册》（第二册）规定公式。

10 明确实测相应单颗应作为单颗参加资料整编

在实际整编工作中，有实测相应单颗不参加资料整编的情况。SL247-2012强调实测相应单颗应以单颗的角度参加资料整编，与实测悬移质输沙率资料整编情况相同。实测悬移质输沙率颗粒级配测验中相应单颗其实质就是实测单颗，且与实测断面平均颗粒级配对应，建立单断颗关系的特点。