浅论某站年极值的水位~流量相关关系

2024年2月22日发(作者：游园不值)

-140-科学技术创新2021.05浅论某站年极值的水位～流量相关关系安利群1乔万亮2（1、黑龙江省绥化水文水资源中心兰西站，黑龙江兰西151500黑龙江绥化152050）2、黑龙江省绥化水文水资源中心绥化勘测队，建立二者相关关系，分析影响水文要素变化的相摘要:依据某水文站多年实测的年最高水位和年最大流量水文数据资料，以利于水文测、整、报等工作在各个方面的应用和参考,为对因素，从中可以发现和掌握历年水位流量特征值的变化规律和特点，社会经济发展提供可靠的技术支撑和服务。关键词:年最高水位；年最大流量；相关关系中图分类号院P412.16文献标识码院A文章编号院2096-4390渊2021冤05-0140-021概述水文站是收集水文信息数据最直接的地方，也是开展水文观测和测验最直接的场所。在水文测验中，年特征值中的年最

是防汛、抗旱、除高水位和年最大流量是两个重要的水文要素，涝等水务工作的重要依据和参考。根据水文站积累的大量水文特征值数据，特别是这两个重要的水文要素在水文和水务上的作用，开展该方面研究十分必要且具有重要意义和价值。例如尤其是在水文预报中的水位～流量关系曲线的使用最为普遍，作预报更是离不开这些要特征值的各种相关关系规律和特点，素及其之间的各种关系曲线。水文测验的水位、流量测量如何对于提高测验精度和控制测次抓到峰、谷等要素变化转折点，质量具有重要指导意义。水文资料整编的高低水延长，特别是高水的延长，确定高水流量，尤其年最大流量的确定等等更是关系密切。建立年最高水位与年最大流量相关关系，根据曲线变化规律和特点，为水文预报、资料整编、水文测验以及其他方面提供一个有效的方法和技术途径。2关系原理根据某站逐年的年最高水位与年最大流量数据，建立二要素间的相关关系，以下给出年最高水位与年最大流量的相关曲线的函数关系公式：（1）式中：Qy,max———某年最大流量/m3/s；Zy,max———某年最高水位/m。由于年最高水位和年最大流量是两个独立的水文数据系列，就某一年来说，年最高水位与年最大流量不一定是对应的，年最大流量与年最高水位不是有的年份水位流量呈绳套曲线，对应的，有的年份水位流量呈单一曲线是对应的。该文是利用所以每年只有一个年最高水位多年的特征值建立其对应关系，与年最大流量，构建其相关关系为一一对应（如表1）。构造曲线模型的原则：一是线型遵照普通的水位流量关系单一曲线或临时曲线特点的变化；二是多年可看作是一个连续的过程，也可看作是某些年份是一个连续变化过程。曲线呈现我们也称其为临时曲某些年份是一个相对稳定时期的单一线，多年的曲线线型以曲线族线。按《水文资料整编规范》要求定线，的形式出现。3曲线的建立及特点3.1曲线的建立选择某水文站1953年至2019年的水位和流量年特征值资资料系列具有可料（见表1），该站水文断面位置未进行迁移过，靠的一致性和完整性及其连续性。该站是东北地区某大河水文多年平均径流量三十多亿立站，集水面积两万七千多平方公里，畅流期主要集中在4月方米。一年分为畅流期和冰期两个时段，一般情况，枯水期出现在5中旬至10月下旬，其余时间为冰期。月至6月初之间，丰水期出现在6月至9月间，水量最大时多集属下游把口站，一年四季水中在8月份。该站处于河流的下游，表1某站历年最值水位流量定线误差表序号 年份

n

1 1953

2 1954

3 1955

4 1956

5 1957

6 1958

7 1959

8 1960

9 1961

10 1962

… …

55 2007

56 2008

57 2009

58 2010

59 2011

60 2012

61 2013

62 2014

63 2015

64 2016

65 2017

66 2018

67 2019

平均

最高水位

(m)

108.27

106.79

108.23

108.40

106.68

106.44

107.10

108.10

109.46

109.57

…

106.04

106.08

107.81

106.69

106.00

107.76

108.99

108.07

106.07

105.89

106.25

109.20

109.04

最大流量

(m/s)

1370

391

1410

1750

368

348

438

1170

4400

5100

…

295

50.4

1280

689

221

1170

2640

1450

634

506

560

3080

2310

3曲线流量

(m/s)

1440

391

1390

1620

377

352

438

1230

4270

5100

…

311

50.4

1240

675

220

1210

2630

1430

575

551

606

3100

2310

3相对误差

（%）

-4.9

0.0

1.4

8.0

-2.4

-1.1

0.0

-4.9

3.0

0.0

…

-5.1

0.0

3.2

2.1

0.5

-3.3

0.4

1.4

10.3

-8.2

-7.6

-0.6

0.0

-0.3

作者简介:安利群(1966-),男,黑龙江兰西人,中专毕业,技师,现从事水文水资源监测和水文资料整编工作。乔万亮(1963-),男,黑龙江兰西人,大学毕业,高级工程师,现从事水文水资源监测和水文资料整编工作。

2021.05科学技术创新-141-量丰沛。5结论根据资料系列提取每年的年最高水位和年最大流量数值，通过对某站多年年最高水位与年最大流量相关关系的建中间部分呈以逐年的年最高水位为纵坐标和年最大流量为横坐标建立二立，发现其年际间变化规律和表现出的独自特点，（如图1）可能是受自然条件和社者相关关系并绘制曲线。现出曲线逐渐向右侧移动的最大特征，会发展因素等影响导致的。根据某站主要五条曲线使用时间的

可能由长短数据分析，随着时间推移曲线使用时间越来越短，于人类社会经济发展速度加快影响越来越突出。从20世纪90年代以来，该河段采砂越来越严重，这就加大了断面或河段河床平均高程在逐渐下降，由断面加大导致同水位下流量增大；同时受疏浚河道裁弯取直等水利工程治理方面的作用和影响，使得流速增大同样也导致同水位下流量增大。这种现象在曲线这是因为中间部分表现尤其突出，而在上下两端表现并不大，水当高水发生时，河水越过河漫滩水流阻力比重加大造成的，同样也表现不位较低时河槽加深和河底采砂不平等因素影响，出太大变化。另外，该曲线可在水文资料整编的高水延长、水文预报推求流量、历史洪水推求等方面有广泛的重要应用价值。同时为防汛决策收集更高质量的水文数据信息创建了一个新的方法和使用工具。参考文献[1]张留柱,赵志贡,张法中,等.水文测验学[S].郑州:黄河水利出版图1年最高水位与年最大流量相关关系曲线社,2003,3.3.2特点[2]SL247-2012,水文资料整编规范[S].北京:水利电力出版社,多年年最高水位变幅在104.39m至109.57m之间，年最大2012,12.总[3]GB50179-2015,河流流量测验规范[S].北京:中国计划出版社,流量变幅在50.4m3/s至5100m3/s之间。点子密度分布不均匀，的趋势是上下两头分布稀少，中间分布密集。水位106.00m以下2015.点子占总数的17.9%，水位108.50m以上点子占总数的11.9%，[4]SL159-2015,水文巡测规范[S].北京:水利电力出版社,2016,1.发生年中间部分占总数的76.2%。也就是说，在多年的情况下，最高水偏高的几率很小，同样发生年最高水偏低的几率也很这就是该站年极值水位～流小，只有中间部分发生几率很高，量关系点带分布规律的特点。根据点带分布规律性，大体上可定出5段大线分别依时间先后顺序命名为L1、L2、L3、L4、L5，第一段线L1使用年份是1953年至1976年包括2007年在内共25年，是使用时间最长的一段；第二段线L2使用年份1977年至1987年包括2001年和2019年在内共13年；第三段线L3使用年份1988年到2000年共13年；第四段线L4使用年份2002年到2006年包括2009年至2010年在内共7年；第五段线L5使用年份2012年到2018年共7年。可能受特殊的因素另外，2008年、2011年关系点极其偏左，影响所致，这里从略。中间部分宽而多。曲曲线特点是上下两头部分曲线窄而少，线线型是左凸右凹，具有典型的水位流量关系曲线的基本特点。五条曲线依时间先后顺序从左向右分布排列，每条曲线使具有越来越短的趋势用时间有长有短，根据上述统计情况看，也就是同水变化，曲线随着不同时期有逐渐向右移动的趋势，位下流量呈现随不同时期逐渐加大的趋势变化特点。4主要影响因素提水站等水利工程的建人类活动影响如水库、堤坝、渠道、公路、桥梁修建，建筑采砂，工业设，耕地改造、开荒和森林砍伐，河床的冲刷、发展用水的增大等。自然因素影响如河流的演变、地质变化、气象环境温度改变等等。