拉曲（三）水文站单样含沙量采样位置分析报告

吕海金 郑雁莉

摘 要：根据有关规范、标准要求，新设水文站必须进行分析流速系数、单样含沙量采样位置等水文测验试验研究工作，以便提高水文测验质量和减轻水文测验工作。鉴于此，通过对拉曲（三）水文站2016年所收集的16次单样含沙量及对应的输沙率资料进行分析，初步确定单样含沙量采样位置，为以后其它水文试验研究分析提供依据。

关键词：拉曲（三）水文站；含沙量；输沙率；单样位置

1 基本情况

1.1 测站概况

拉曲（三）水文站位于青海省海南藏族自治州贵南县芒曲镇河州村，距西宁市约260km。地理坐标为东经：100°44′36.5″、 北纬：35°35′21.56″。海拔3040米。 河流的集水面积为1677km2，距河口距离51.1km，控制河长92.2km。

1.2 流域概况

茫拉河是黄河右岸一级支流，全长143.3千米，流域面积3002平方千米，多年平均流量4.83立方米/秒，多年平均径流量1.334亿立方米。流域内植被较好，除支流赛恰曲及哈拉河源头有灌木林外，其余均为草地。水量经砂砾层调蓄，较为稳定。

2 测验情况

该站是省级重要水文站、省级报汛站、属二类精度流量站，二类精度泥沙站。测验河段位于上下弯道之间，顺直长度约60m，基上左岸10m处有一污水口，基下10m处有一座桥，桥背水面有一围堰。河床系砂卵石、沙砾石组成，两岸为护岸，断面为宽浅式河道，断面较稳定。水位观测设备有雷达自记水位计、直立式水尺和矮桩式水尺，流速测验设施为水文缆车，泥沙测验设施为横式采样器。

3 资料收集情况

本站1962年7月1日由青海省贵南县人民委员会设立为水文站，1964年1月由青海省水文总站领导。1967年8月1日基本断面上迁3.4km为拉曲（二），1973年又迁回原断面观测，1995年1月设为洪水调查站，1995年8月领导机关更名为青海省水文水资源勘测局，2016年1月拉曲（二）站断面上迁1.5km，为拉曲（三）站。2016年实测最大流量25.3m3/s，最小流量2.88m3/s，实测最大单沙4.56kg/m3，实测输沙率水位变幅在2997.43～2998.18m。

茫拉河上游多为山地、草原，有部分农田，全流域植被较好，使得含沙量变得很小。

4 基本分析资料

根据拉曲（三）水文站任务书，拉曲（三）站属二类精度流量、泥沙站。本次分析的2016年16次对比观测资料中包含了各级水位、不同流量级的资料。2016年实测最大流量25.3m3/s，最小流量2.88m3/s，实测最大单沙4.56kg/m3，实测输沙率水位变幅在2997.43～2998.18m。

单沙测验位置的确定。

4.1 绘制垂线平均含沙量沿河宽的分布模比图

根据拉曲（三）站2016年16次泥沙实测数据资料，通过如下公式进行计算：

K=Csm/Cs

式子中，K为模比系数；Csm为第i条垂线平均含沙量（kg/m3）；Cs为断面平均含沙量（kg/m3）。计算出K值以后，以断面起点距为横坐标，系数k为纵坐标，点绘k沿河宽的分布图，由图中可看出：系数K在起点距18.0 m处点子相对均匀集中于系数1.00上下，且在0.96～1.05之间，符合二类精度站的采样要求。这说明单样含沙量在该起点距处是具有很好代表性的。

4.2 建立单―断沙关系图进行相关性分析

根据实测数据点绘关系图，可看出上图是一条45°角的直线，关系点基本在线上，相关性较好。根据统计分析误差计算方法，算出定线系统误差δ以及测点标准差Se。相关计算公式如下：

X′c=2Se

上式中，X′c为置信水平为95%的随机不确定度（%）；Se为测点标准差（%）。通过计算出X′c的值以后，对18m处的关系线进行符号、适线、偏离值检验，通过检验可知，各项指标均满足《SL247―1999水文资料整编规范》2.3.4条2.4.1.5条之技术规定。由此可推断拉曲（三）站泥沙测验中，在起点距18.0 m位置取单沙并作为单沙取样代表垂线是合理的。

5 误差来源及控制

由于泥沙测验仪器的性能差，泥沙数据处理手续繁多，实测悬移质数据常有一定的误差，如在高水取样时，由于水流湍急和紊流作用，采样器在水流冲击下，偏离目的起点距位置或断面位置，造成定位误差。因此在水面较宽的高洪时，应增加断沙测验垂线和测次，使断沙尽量接近真值；认真学习规范，提高对各种仪器的操作熟练程度，测验完成后及时分析造成数据误差的相关原因，使得测量值更接近于实际值。

6 结语

根据测站特性和精度要求，起点距18.0m与其他垂线相比，具有更好的相关性和代表性，并且断面在高、中、低水位时，主流在18.0 m处集中，可以采用固定垂线一点法取样的方法；标准差与随机不确定度的值，达到了《河流悬移质泥沙测验规范》的要求。由于拉曲（三）站是新建站，本次分析所收集的资料只有2016年16次输沙资料，待收集更多的资料后才能更系统合理的确定拉曲（三）站的單沙取样位置。

参考文献：

[1]GB 5015992 ，河流悬移质泥沙测验规范[S].北京：中国计划出版社，2007.5.

[2]SL2471999.水文资料整编规范[S].北京：中国计划出版社，2000.