洪雅水文站单值化分析初探

2018-07-10 11:11
四川水利 2018年3期
关键词:历年径流量水文站

(四川岷江水文水资源勘测局,四川 眉山,620010)

1 测站基本情况

洪雅水文站位于洪雅县洪川镇,东经103°23′,北纬29°54′,河名青衣江,建于2004年5月,是国家水文系统基本站,流量测验精度2类。基本断面以上集水面积11779km2,域内河长219km,距河口60.0km。洪雅水文站位于青衣江下游段,测验项目为水位、流量、降雨量观测等。

2 流域特征

青衣江总长279km,流域面积12897km2。流域形状略呈扇形,正源宝兴河及上中游三条支流天全河、荥经河、玉溪河向心汇聚,犹如扇骨。流域北缘和西缘为夹金山所围,南缘为大相岭所隔,东部有邛崃山系纵贯。最高处为玉溪河源之大雪塘峰,峰顶高程5364m;流域最低处河口高程仅361m。地形起伏较大,河道切穿山岩形成的峡谷众多,上游河段行于山区,至中下游渐入丘陵。青衣江以宝兴河为正源。其发源地至飞仙关以上为上游;飞仙关至洪雅县罗坝场为中游;罗坝至汇入大渡河处为下游。上游段河长142km,流域面积8750km2;中游段河长52km,平均比降1.95‰,该段有多营坪水文站,控制流域面积8777m2,有罗坝水文站,控制流域面积10799km2;下游段河长85km,该段有夹江水文站,控制流域面积12588km2。

3 气候特性

流域内平均气温在14.1℃~17.1℃,平均相对湿度77%~83%,随地形高低而产生差异。山区如宝兴灯笼沟年均气温仅7.2℃。南部有峨眉暴雨中心,故雨量丰沛,雨日特多,多年平均降水量1777mm,一般年分及大部地区均在1200mm以上,天全河一线有“天漏”之称;雅安素号“雨城”;仅宝兴县境局部干旱河谷降雨较少。每年6~9月降水量占全年75%左右。冬季雨量仅占全年2%~5%。降雨的年际变化较小。受地形等影响,水量向心汇聚,故中游多营坪水文站实测年来水量,占全流域66%。千佛岩以上径流模数特别大,居全川之首。洪水峰高量大,一般历时3d~5d,支流洪水更是陡涨陡落。常有洪水灾害。

洪雅县气候温和湿润,属中亚热带湿润气候,根据洪雅县农气中心2007年气象资料统计:多年平均气温16.7℃,年极端最高气温37.9℃,年极端最低气温-3.3℃;多年平均相对湿度85%;多年平均蒸发量970.9mm(20cm蒸发量);多年平均降水量1435.5mm;多年平均无霜期307d;多年平均风速3.0m/s,最大风速15.1m/s。年日照时数1060h~1202h,为可照时数的24%~28%,比同纬度的地方偏少,属全国低日照区域之一。

4 洪水特征

青衣江流域由于受地形、地势影响,年平均气温呈东高西低趋势,雨量丰沛,降雨量的时空分布不均匀。降雨量随地域的不同而呈东北向西南递增,5~9月为降雨集中时段,其降雨量占年总降雨量的85%左右,是夏季洪涝的重要原因。洪雅地处鹿头山和青衣江暴雨区,洪水主要是本地暴雨和过境洪水引发的。汛期(5~9月),全县有3~5次暴雨天气过程,降雨时间集中,强度大,来势猛,极易造成重大损失。据统计,洪涝的年均发生频率为76.5%~173.5%。

洪雅站洪水具有峰高、量大的特点。一次洪水过程历时1d~3d,洪水多发生在7~8月份,有时也发生在6、9月份。洪峰由几个峰迭加形成,水位变幅较大。洪水过程具有陡涨陡落的特性,洪峰流量大,一般年份洪峰流量在8000m3/s左右。由于受降水影响复式峰较多,且涨水过程比较频繁。

5 断面特征及断面稳定性分析

测验河段顺直长600m,河滩宽度较大,基本水尺处有一船码头,对中低水有一定影响;河底为砂砾石,河床冲淤变化不大,无死水、回流现象,断面呈“U”型。通过对2010年~2016年实测大断

面进行分析,从2010年到2016年,断面有较大的冲淤变化,其中主河槽主要为冲,左右两边主要为淤,冲淤情况有一定的互补,中高水断面面积的变化不大。最近两年断面变化不大,左河槽相对稳定,右河槽互有冲淤,见图1。从图1可以看出断面变化相对较大,但横向分布上互有冲淤。

图1 洪雅站历年断面

6 水位流量关系曲线特性

本站所选7年资料中,2010年为2个2绳套和2条单一线,2012年为3个绳套和1根单一线,2013年为2条单一线,其余年份均为1条单一线。历年水位流量关系比较稳定,且年际间偏差不大。年际间变化规律为总体偏差不大,水位流量关系均紧靠历年综合水位流量关系线。7年资料中除2010年为高水外,其余年份均为中低水。历年水位流量关系见图2。

图2 历年综合水位流量关系

所选7年的水位流量资料中,有4年水位流量关系为单一线,通过进一步的分析,发现非单一线的年份其水位流量关系点据密集,分布呈带状,无明显偏离,故单值化处理时只进行综合定线分析。根据分析,定线误差符合《水文巡测规范》(SL195-2015)4.5.1、4.5.4规定要求。洪雅站历年综合水位流量关系线见图3。

图3 洪雅站历年综合水位流量关系线

7 测站洪水特性分析

采用近期连续7年以上的资料系列,对测站流量资料整编成果进行分析,统计测站流量出现的特征值,同时统计出历年各月径流量,分别计算出每年各月径流量占当年年径流量的百分比,掌握一年中对年径流量产生重要影响的主要月份,这些月份,正是流量测次所需要安排的重点时段。从表1中可得出最大洪水主要出现在6至9月份。最小水主要出现在11至来年4月份。7至9月径流量占全年比重大于40%。

通过上述工作,洪雅站洪峰发生次数最多的时段在6至9月、频率最大的时段在7至8月,因此,在该时段开展流量测验工作,将起到很好作用。

经上分析,洪雅站水位流量关系曲线线形比较单一,断面变化相对较小,用历年综合线推求水位流量误差在允许范围内。

表1各月径流量占当年年径流量的百分比

8 结论

根据洪雅站的测验任务、水位流量关系特性、河流水文特性、交通、通讯状况及现有测验设施设备情况,通过对多年水文资料的初步分析(由于高洪部份资料较少)认为,洪雅站可采用综合定线的方式实现测站单值化。

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