校正因数法在长歧水文站水位流量单值化分析中的应用

严焕宇

（广西沿海水文中心防城港水文测报中心，广西 防城港 538021）

1 流域及站点概况

防城河位于防城区中部，发源于十万大山南麓的防城区扶隆镇平隆隘旁的柞老顶，主要支流有大坝江、大菉江和华石江等。防城河流经扶隆、大菉、华石、防城等乡镇，流域面积895 km2，干流全长83.8 km，平均坡降1.84‰，属桂南沿海诸河之一，独流入海。防城河中上游河道狭浅，水流湍急，两岸竹木茂盛，下游河段水流平缓，河岸开阔。防城河是防城港市区工业及生活饮用水的主要水源。

长歧水文站建于1956年8月，属于国家基本水文站，位于防城区大菉镇横路村长歧组，集水面积441 km2，干流控制河长49.2 km，平均比降2.43‰。主要测验项目为水位、流量、降水量、水温、岸温。建站以来实测最高水位38.36 m（1967-08-07），实测最低水位28.65 m（2005-04-11），历年水位变幅9.71 m。实测最大流量5450 m3/s（1967-08-07），实测最小流量0.15 m3/s（1980-04-21），多年平均流量30.7 m3/s，多年平均径流量9.5亿m3。

长歧水文站属二类精度的水文站，测验河段顺直，两岸有竹木护岸，河床由砂卵石组成，左、右岸均为黏土，断面较稳定，无分流、漫滩现象。

2 资料选用

2.1 选用资料情况

选用2011—2020 年连续10 年实测流量资料系列，采用流速仪施测的流量测次共268次，实测流量的水位变幅情况见表1。

表1 长歧水文站2011—2020年实测流量的水位变幅表m

2.2 选用资料合理性分析

长歧水文站2012 年实测流量最高水位36.52 m，2011 年实测流量最低水位28.67 m，实测流量的水位变幅7.85 m，控制历年水位变幅的80.8%，在中低水水位级内用于计算误差的样本大于30个，高水资料样本数虽不足30 个，但高、中水位级之间资料连续平缓变化，可把高中水合并统计，资料选取有较好的可靠性、代表性、一致性，且符合《水文巡测规范》（SL195-2015）第4.2.6、4.4.3条规定。

3 单值化分析

3.1 校正因数法原理

校正因数法是以洪水流量基本方程为基础，通过试算法建立Z～Qc和两条关系曲线来整编流量资料的一种办法，适用于受洪水涨落影响的单式洪水绳套。

定线时，用洪水流量基本公式（1）通过试算求解。

图1 长歧水文站Z～ 关系曲线

3.2 定线推流

（1）历年水位流量关系综合曲线绘制。长歧水文站水位流量关系在30.39 m 以下为单一曲线，30.39 m（含）以上采用校正因数法计算校正流量后为单一曲线，历年水位流量关系曲线稳定。长歧水文站各年水位流量关系曲线的符号、适线、偏离数值三种检验均合格，系统误差、随机不确定度满足《水文资料整编规范》（SL/T 247-2020）第5.3.2条规定的要求。长歧水文站2011—2020 年采用流速仪共施测流量268 测次，定出一条过点群中心的历年水位流量关系综合曲线（见图2）。

图2 长歧水文站历年水位流量关系综合曲线

（2）历年水位流量关系综合曲线合理性检验。长歧水文站水位低于29.00 m 时，缆道测流断面经常无流速，此情况一般在基下500 m 浅滩处涉水施测流量，缆道测流断面有流速时则在该断面施测。由于低水点子的影响，长歧水文站水位在29.40 m以下时，各年份的同一水位或相近水位实测流量出现差值较大的情况。因此，在对历年综合曲线进行检验计算时，不考虑水位小于29.40 m的实测点子，长歧水文站2011—2020 年实测水位流量与拟定的历年水位流量关系综合曲线的符号、适线、偏离数值三种检验均合格，系统误差、随机不确定度也满足《水文资料整编规范》（SL/T 247-2020）规定的二类精度站要求，长歧水文站历年水位流量关系综合曲线检验成果见表2。

表2 长歧水文站历年水位流量关系综合曲线检验成果表

（3）计算样本资料各年份水位流量关系线与历年综合关系线的偏离误差，结果表明：当水位≥29.40 m 时，各水位级的偏离相对误差均符合《水文巡测规范》（SL195-2015）第4.5.8条规定的流量间测关系曲线偏离允许相对误差。长歧水文站各年与历年综合关系曲线最大相对误差统计见表3。

表3 长歧水文站各年与历年综合关系曲线最大偏离值统计表%

3.3 单值化成果与整编定线成果洪水过程线比较

将样本资料各年份确定的水位流量关系曲线与分析确定的历年综合曲线分别推求出各年的年径流量、汛期径流总量、一次洪水径流量，其误差统计成果见表4。从表4 可以看出，各项误差指标均符合《水文巡测规范》（SL195-2015）第4.5.3 条规定的允许范围，说明历年综合水位流量关系曲线是合理的，能满足推流要求。

表4 长歧水文站各年与历年综合曲线各时段特征值误差统计表

4 结论

由于长歧水文站水位在小于29.40 m 时，不满足《水文巡测规范》（SL195-2015）第4.5.8条规定，高水35.00 m以上用于计算误差的样本也只有6个，高水样本较少。根据以上资料分析及《水文巡测规范》（SL195-2015）、《水文资料整编规范》（SL/T 247-2020）的相关规定，对长歧水文站单值化分析结果作出如下结论：长歧水文站水位在29.40～35.00 m水位级内可实行停2～5年测1年的测验方式，停测期间采用历年水位流量关系综合曲线推求流量；其他水位按原测验方案进行测验并推流。