江西营站历年Z～Q关系综合线分析

马元恩

江西营站历年Z～Q关系综合线分析

马元恩

（陕西省汉中水文水资源勘测局，陕西汉中723000）

选取江西营站2012年～2015年高水实测流量点次，绘制Z～Q关系综合线，按照水文资料整编规范中表3.3.2-1和3.3.2条第2点规定进行评定，并对Z～Q关系综合线进行三项检验。分析评定和检验结果，实现江西营站高水Z～Q关系线单值化，以期改进测验方法手段，利于江西营站朝着巡测方向发展。

水位流量关系；断面；单值化；检验

1 概况

1.1 流域概况

江西营水文站是濂水河上游喜神坝河的控制站。喜神坝河发源于川陕交界的巴山北麓牛头梁山脉，是汉江南岸一级支流濂水河的上游河段。喜神坝河流域地处汉江以南的巴山北麓，全流域属山区地貌，植被良好，河流呈由南向北走向，属典型的山溪性河流。

该流域属北亚热带湿润气候，雨量丰沛，多年平均降水量1120 mm。全年降水主要集中在7～9月，平均占全年降水量的60%以上。

喜神坝河纵向比降大，河流平均比降26.0‰，洪、枯水水位变幅大。洪水主要由降水产生的地表径流形成，陡涨陡落，涨落率较大，多呈峰高量小的单式洪峰。河床为沙卵石组成，水位流量关系稳定。径流量年际变化随降水丰枯变化基本一致，7～9月径流量占全年径流量的60%以上，多年平均径流量为0.800亿m3。

1.2 测站概况

江西营水文站设立于1961年5月，位于陕西省南郑县红庙镇南约2.5 km处的江西营村，是濂水河上游喜神坝河的控制站，控制河长18.6 km，集水面积84.3 km2，距河口距离52.1 km。属国家基本水文站，是汉江上游地区小面积流域代表站，也是红寺坝水库的进库站。观测项目有水位、流量、泥沙，降水等。距基本断面上游150 m处有一支流金沟河汇入，在此支流上建有一小水电站引水渡槽引金沟河水，影响枯水流量。

2 断面

2.1 断面情况

江西营站共布设三组断面，分别为比降上断面、比降下断面、基本水尺断面兼流速仪测流断面。断面左右岸岸坡均为浆砌片石护堤，护堤左右岸顶部宽32.5 m、底部宽23.5 m。断面河床主要由沙卵石组成，河段基本顺直但有乱石分布，断面形状近似梯形，高水时水流通畅，主槽稳定；基本断面河床底部不平整，低枯水时有分流串沟情况；断面有轻微的冲淤变化。距比降上断面上游约50.0 m处有一卡口、距比降下断面下游约50.0 m处为弯道并有水潭，此两处共同形成断面控制。

2.2 变化对比

基本断面变化情况，选用出现一般洪水过程的2014年汛后及出现较大洪水过程的2015年汛后实测断面进行比较，结果说明基本断面主要是河床底部有局部的较小变化。实测断面见表1和表2，断面图见图1。

表1 江西营2014年实测大断面（单位：m）

3 资料使用

3.1 流量测验

江西营站自2012年至2015年连续发生7.9洪水、7.22洪水、6.28洪水等超历史洪水，这几次大洪水均实测到完整过程，积累了高水实测流量资料，为分析提供了数据。其中实测到最大流量586 m2/s（比降面积法施测）,重现期为100年。

2012年到2015年共实测流量437次。其中2012年103次、2013年129次、2014年115次、2015年90次。中低水流速仪法施测，高水浮标法施测，其中2013年超历史特大洪水峰顶流量采用比降面积法施测。江西营站流量测验属三类精度水文站。

图1 实测大断面

表2 江西营2015年实测大断面（单位：m）

3.2 资料选取

对2012～2015年所有实测流量点绘，按照水位流量关系定线标准绘制历年Z～Q关系综合线，经评析，中低水时受断面控制作用较小、断面有冲淤变化、乱石致流速分布紊乱三重因素影响，水位流量关系线呈多重变化趋势；高水时断面控制作用因素明显、断面变化及流速因素对流量影响皆变小，水位流量关系趋于稳定，因此重点对高水部分水位流量关分析，探索高水部分水位流量关系单值化的可行性。

表3 96.12 m水位级以上选取流量资料

表4 喜神坝河江西营站水位～流量关系曲线检验计算表

图2 Z～Q关系线

历年Z～Q关系综合线在水位96.12 m、流量150 m3/s（含）以上时呈单一线，故只对96.12 m水位级以上关系线进行单值化分析。此水位级以上共施测流量19次，满足中华人民共和国水利行业标准（SL247—2012）水文资料整编规范3.4.1条：关系曲线为单一曲线、且测点在10个以上、应做符号检验、适线检验和偏离检验的关系曲线检验标准。96.12 m水位级以上选取流量资料见表3。

4 分析

4.1 关系线分析对水位96.12 m、流量150 m3/s（含）以上测次按照单一曲线法绘制Z～Q关系线，关系线见图2。

用南方整编软件程序对关系线进行检验，检验结果见表4。

4.2 结果分析

中华人民共和国水利行业标准（SL247—2012）水文资料整编规范3.3.2条第1条规定：采用单一曲线法或水力因素法定线时，流速仪法测流定线精度应满足表5的规定。

表5 流速仪法测流定线精度标准

3.3.2 条第2条规定：采用水面浮标法测流定线随机不确定度可增大2%～4%；采用比降—面积法测流的水位流量关系定线精度可参照水力因素法。

依照测站任务书，江西营站属流量测验三类精度水文站，因而综合上两条规范规定，江西营站高水历年Z～Q关系综合线可以按照系统误差±2%、随机不确定度15%的精度指标检验是否是否符合单一曲线要求。

对照表4关系线的检验结果和本次分析允许精度指标，检验结果均小于允许精度，因此江西营站历年Z～Q关系综合线在水位96.12 m以上按照单一曲线法定线符合技术标准。

5 结论

经分析并检验，江西营站历年Z～Q关系综合线在水位级96.12 m、流量150 m3/s（含）以上时关系曲线呈稳定的单一线，符合单值化标准。

Analysis on the Comprehensive Line of Calender Year Z-Q Relationship in Jiangxi Camp Station

Ma Yuanen
（Hydrogeologyand water resources exploration bureau in Hanzhong,Hanzhong723000,Shaanxi）

The article is based on selectinghigh water measured flowpoint times fromJiangxi River station from2012 to2015 and draws the integrated line of Z～Q relationship.The line will be evaluated in accordance with the hydrological data compilation specification Article 2,Table 3.3.2-1 and 3.3.2,and will be tested in three items.To analyze and evaluate results,it realized the uniformization of the relationship line Z～Q form Jiangxi camp high water,prospected to improve the testing methods and to the development oftour gaugingdirection.

Stage-discharge relation；fracture surface；uniformization and totest

P332.4

B

1673-9000（2017）02-0006-03

2017-02-13

马元恩（1975-），男，陕西汉中人，助理工程师，主要从事水文水资源勘测工作。