融水水文站缆道断面泥沙测验可行性分析

覃 锐，欧俊林

（柳州水文中心融水水文中心站，广西 融水 545300）

1 概况

融水水文站是融江干流中游流域控制站，位于融水县融水镇水东村，控制集雨面积23 652 km2，是国家重要基本水文站。该站测验河段顺直，河床稳定，主流稳定，河段两岸为县城和村庄，河宽大约在340～400 m 之间，河床由沙砾石组成，河流断面114 m以上有漫滩现象。测验要素主要有水位、流量、泥沙、雨量、蒸发、水温、岸温等。

融水站的泥沙主要分布在洪水期，非汛期沙量较少。历年输沙量的变化与径流量的变化相对应。根据融水站泥沙资料分析，含沙量、输沙量年内变化较大，主要分布在汛期，其原因是大部分的降水量都集中在汛期，流域降水量增加导致产流量增大，径流冲刷地表，将泥沙携带入河流，河流含沙量增大，相应输沙量也增大。融水站自1998年开始测验泥沙项目，历年最大含沙量为5.89 kg/m3。为提高水文服务能力，优化测验方式，融水站于2015年10月在基本断面上游300 m 处新建缆道设施，并于2019年开始投入使用。

2 泥沙测验情况

2.1 基本断面泥沙测验方法

单样含沙量、断面含沙量采用横式采样器取样。单样含沙量在断面起点距400 m处相对水深0.2、0.8 m两点按1∶1定比混合，分别在输沙测验的开始和结束取两个单样的平均。断面含沙量分别在断面130、160、205、235、265、310、340、370、400、415 m处相对水深0.2、0.8 m两点按1∶1混合后再全断面混合。

2.2 缆道断面泥沙测验方法

单样含沙量、断面含沙量采用积深法取样。在断面起点距195、390 m处积深的平均作为单样含沙量，在断面95、145、195、245、295、345、390 m 处积深，然后再全断面混合作为断面含沙量。

2.3 对比分析资料选用

资料选用2019年基本断面与缆道断面在同时段内施测的悬移质输沙率测次结果进行对比分析。融水站基本断面与缆道断面含沙量对比表见表1。

表1 融水站基本断面与缆道断面含沙量对比表

2.4 历年单断沙关系

融水站历年单断沙关系均为通过原点的单一直线，断沙Cs=Kcs×Cs（单沙），关系系数Kcs=1.00。说明本站单断沙关系是稳定的。

3 资料对比分析

用基本断面单样含沙量与缆道断面单样含沙量进行对比，如图1所示。

图1 基本断面与缆道断面单样含沙量对比图

用基本断面断面平均含沙量与缆道断面断面平均含沙量进行对比，如图2所示。

从图1、图2 可以看出关系点子密切成一带状分布，所有点子误差均在允许范围内，可通过原点及各平均值关系点的中心定出一条关系直线，为基本断面与缆道断面单样含沙量和断面含沙量的关系线。几个点子误差接近18%，原因为：①横式采样器与积深式采样器存在的误差；②使用积深式采样器取样的时间度掌握不到位；③人为操作的误差等。从趋势线的公式看，关系点子良好，且R2＞0.97以上，符合《河流悬移质泥沙测验规范》（GB/T50159-2015）规定的要求。

用缆道断面的单样含沙量与断面平均含沙量对比分析、检验，如图3及表2所示。

图2 基本断面与缆道断面平均含沙量对比图

图3 缆道断面的单样含沙量与断面平均含沙量对比图

从图3 和表2 所示，缆道断面单断沙关系为直线，当斜率系数为0.9 821 时，对缆道断面单断沙关系线进行符号检验、适线检验、偏离数值检验3种检验结果均为合理。从检验表中可以看出关系点最大偏离值为-9.57%～7.39%之间，所有含沙量点子均在外包线内，说明缆道断面单断沙关系稳定、密切，符合《河流悬移质泥沙测验规范》（GB/T50159-2015）规定的要求。

4 结语

综合以上分析，融水站缆道断面与基本断面的泥沙测验基本一致、稳定，且缆道断面的含沙量与基本断面的含沙量关系成一条通过原点的直线，斜率系数为0.9 821，缆道断面含沙量基本等于基本断面含沙量，用缆道断面的缆道积深法泥沙测验取代基本断面的船测横式法泥沙测验是可行的。

表2 融江融水站缆道断面单沙～断沙关系曲线检验计算表