摘要：飞来峡水利枢纽建成蓄水后，高道水文站的水位流量关系受回水影响严重，中低水流量测验整编变得相当复杂。用上游站水位法进行中低水流量测验整编很好的解决了这一难题，取得较好的效果，可为具有相同条件下的水文站流量测验整编提供借鉴。
　　关键词：上游站水位法；水位流量关系；水文测验；抵偿河长

　　１　概况
　　高道水文站（以下简称高道站）设立于1954年6月，为国家基本水文站的一类精度站，是连江出口控制站，集水面积9007km2，距河口23km，集水面积占连江流域总集水面积的89.5％。飞来峡水利枢纽的建成蓄水，使得高道站从1999年3月起开始受其回水影响，中低水水位流量关系变得相当复杂，不但增加了水文测验工作的工作量和难度，而且使水位流量关系变得十分散乱。为解决这一问题，在高道站上游未受回水影响的12.8km处设立了高道（西牛）站，作为高道站的低水流量测验断面，兼有水位观测项目。高道（西牛）站位于东经113o08′，北纬24o10′，集水面积8591km2，集水面积占高道站控制面积的95％。该断面测验河段基本顺直，无分流，河床为沙卵石组成，冲淤变化不大，断面控制较好，适宜中低水进行流量测验。1998年开始与高道站中低水进行水位、流量项目的比测分析，用上游站水位法来解决中低水流量测验整编问题。
　　２　上游站水位法简介
　　上游站水位法属于抵偿河长法的范畴，若某一河段的中断面水位Z中和河段槽蓄量W及下断面流量Q下三者之间成单值函数，则此河段的长度就是抵偿河长。在理论上抵偿河长L的计算为：
　　L＝（Q０／I０）×（△Z０／△Q０）　                           （1）
　　式中：L--　为抵偿河长；Q０--稳定时的流量；I０--相应于稳定流；Q０时的水面比降；　　　△Z０／△Q０--等于稳定流Q０时水位流量关系曲线的斜率。
　　实际工作中，稳定流的确定是有一定的难度，一般多采用试错法来确定L。
　　上游站水位法是抵偿河长原理的直接应用。在某测流断面的上游若设有多组水尺，并且有同期资料时，即可用此法进行试错，从而找到一组水尺的水位与测流断面流量成（或接近）单一关系，从该原理可知，该水尺至测流断面的距离应等于（或接近）半个抵偿河长。在试错过程中当发现各组水尺与测验流量建立的关系仍为绳套，仅幅度变小，说明水尺至测流断面距离小于半个抵偿河长，反之，则说明大于半个抵偿河长，运用这个规律，能较快地试出水位流量关系为单一线的那组水尺来。
　　3　上游站水位法在高道站流量测验整编的应用
　　3.1　资料收集
　　为了更好地解决飞来峡建成后蓄水对高道站流量测验的影响， 1998年飞来峡蓄水之前，在高道（西牛）站设立基本水尺采用人工４段制观测水位资料，1999年起水位启用水位自记仪收集资料。同时在高道站、高道（西牛）断面进行流量测验，并对水位、流量资料进行比测分析，最后确定高道站流量整编在高水部分采用本站测得流量，低水部分采用高道（西牛）断面施测流量乘以1.05（其中1.05为高道站流量测验断面控制集水面积占高道（西牛）站流量测验断面控制的集水面积的比值）的流量结果，高低水流量综合后利用高道（西牛）水位与综合后的流量建立关系进行定线推流。收集资料按规范采用流速仪常测法，测速历时均在100S以上，多采用两点法。
　　3.2　资料的整理分析
　　3.2.1　高道站1998年未受飞来峡蓄水影响时的H～Q关系情况及利用上游站水位法流量资料比测精度分析
　　（１）高道站1998年未受飞来峡蓄水影响时的H～Q关系情况。高道站1998年H~Q关系受洪水涨落率影响及断面冲淤变化的混合影响，中高水点子多呈逆时针绳套。低水点子分布呈一线型带状，关系较好，为单一线，见图１。

　　４.２.２　高道站1999年H～Q关系情况
　　图1 高道站1998年H～Q关系图
　　（２）利用上游站水位法流量资料比测精度分析。为尽早收集用上游站水位法的流量资料，寻求采用该法所能达到的精度情况，在飞来峡水库蓄水影响之前用收集到的流量资料进行了中低水流量测验整编的比测精度分析。其结果见表1与表2。从表1可以看出,除9、10、11、12月份月平均流量两者相对误差较大，达到11％以上，其它月份均达到规范要求。经对较大误差月份原因检查分析，发现为上游电站放水而上游站人工观测水位次数不够所致。经1999年用自记水位记后发现误差减小到规范要求内（由于篇幅所限，在此不作计算）。
　　表1 高道站～上游站水位法推算高道站月平均流量对照误差计算表   单位：m3/s

　　从表2可以看出，各年特征值对照相对误差均在规范要求之内。
　　3.2.2  高道站1999年H～Q关系的对比分析
　　（１）高道站1999年受飞来峡蓄水影响时的H～Q关系情况。高道站1999年H~Q已受飞来峡的回水影响，从图上可以看出，中低水测验点子与1998年的H~Q关系相比显得异常散乱，呈多个系列，改变了原来的单一线型，低水推流变得相当复杂。高水部分未受飞来峡蓄水的影响保持原来的绳套关系，见图２。

　　表2  高道站～上游站水位法推算年特征值对照误差计算表

　　图2    高道站1999年受飞来峡蓄水影响后H～Q关系图
　　（２）利用上游站水位法进行测验整编的H～Q关系情况。为消除回水影响，采用上游站水位法依据1999年实测资料建立高道站中低水H～Q关系，见图3。从图3可以看出，中低水流量点子分布基本呈一线型带状，关系较好，解决了关系点子异常散乱的问题。
　　图3    高道站1999年用上游站水位法建立的H～Q关系图

　　图4  高道站2000年利用上游水位法建立的H～Q关系图
　　3.3 近年来采用上游水位法进行流量测验整编情况的评价
　　高道站从1999年采用上游站水位法进行流量测验整编至今已使用6年，从使用情况不看，其中低水H～Q关系保持稳定，例如2000年的中低水H～Q关系就是这样，见图4。此法很好地解决了水利工程对水文站流量测验项目的回水影响问题，实现了水位流量关系的单值化，有广泛的利用价值，可推广使用。
　　4　结语
　　（１）　利用上游站水位法能够很好地解决受水利工程严重影响的水文站流量测验整编工作，特别是低水流量测验部分。
　　（２）　利用上游站水位法能够很好地进行水位流量关系的单值化，更好地指导流量测验，并能减轻工作人员的劳动强度及劳动量。
　　（３）　上游水位站点的选择必须经过大量的试错分析来确定，以便找到合适的抵偿河长，使H~Q关系尽可能的单值化。
　　（４）　采用上游站水位法进行流量测验整编，应注意上游水位应当是天然状态下的水位，即上游水位受到各种人工调节的影响较小。

　　参考文献
　　[1] 徐怡曾. 水文资料整编[M] 北京：水利电力出版社，1991.
　　[2] 张  万. 水文测验学[M] 北京：水利电力出版社，1989.
　　[3] SL247－1999，水文资料整编规范[S]
　　[4] 韶关水文分局. 高道站与西牛站流量比测工作总结[R].广东韶关， 1999.

　　作者简介：李瑞林（1976~），男，甘肃宕昌人，助理工程师，英德水文水资源勘测队副队长，主要从事水文测验、资料整编及水资源分析计算等工作。
　　韩学军（1962.11-），四川省邻水人，工程硕士，广东省水文局韶关分局总工程师，主要从事水文站网和水资源分析工作。（广东省水文局韶关分局，广东 韶关  李瑞林，韩学军）