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水文单值化技术在水文测验上的应用(完整版)
葛维亚
受变动回水和洪水涨落影响的水文测站,水位流量关系呈现毫无规律的多个大小不一,走向各异的复式绳套曲线。控制这种绳套曲线,以保证测验和资料整编的要求,水文测站每年测次在一两百次,最多可达四百多次。消耗了大量的人力,财力和物力,河上测流人员面临极大的风险。
水文单值化技术,对于这种H-Q水位流量关系绳套曲线,经的单值化处理, 获得满足规范精度要求的H-q 单一曲线,关键在一在于如何推求单值化流量(也称为校正流量)q 。经数学解析可以得出:
建议采用优选法或线性逐步回归法进行, 计算分为手算和电脑程序计算两种。有条件应优先考虑电算。详见《稳定河床水位流量关系单值化处理方法及其应用》、《水文流量关系单值化处理应用技术成果汇编》、《落差指数法单值化处理若干问题探讨》。
通过单值化计算,得到满足规范精度要求的H-q 单一(即单值)曲线后,即可以着手对水文站测次的精简,改变多测为少测,常侧为间测,定点测流为巡测以及随文站流量是否停测,进行分析与判断。具体方法之一是根据一年总测次n,按下式派生出各种不同测次的方案:
,按照规范要求,对每一年各派生方案单值化处理计算结果,分别按低水和中高水进行精度验算,把其中精度高,测次少,曲线长的那一个派生方案确定为本年的选定方案。
我们根据这一思路及方法,对长江宜昌水文站进行计算,见表1,能满足规范精度要求的一 年测次总数大大减少 。对长江宜昌水文站而言,随意选出13年(见表1),全部选定方案有103个,如果选定相邻测次的水位差不能大于0.6米,以此确定最后的精简测次方案,全年测次仅为63次,和宜昌水文站每年平均实测测次116次相比,几乎精简了一半。从表1来看,这是最保守的方案。实际上,选定的方案只有十几个测次,就可以满足规范的精度要求。
表1 精简测次各年选定方案
年份 | 选定方案的测次 | 低水实测测次 | 中高水实测测次 | 全部实测测次 | 低水p= (p |δ|≦8) 的百分数 | 低水p= (p |δ|≦10) 的百分数 | 中高水p= (p |δ|≦8) 的百分数 | 中高水p= (p |δ|≦10) 的百分数 |
1963 | 10 | 32 | 67 | 99 | 75.0 | 87.5 | 92.5 | 100 |
1964 | 7 | 39 | 111 | 150 | 97.4 | 100 | 77.5 | 96.4 |
1966 | 10 | 43 | 61 | 104 | 97.7 | 100 | 96.7 | 100 |
1968 | 6 | 38 | 77 | 115 | 76.3 | 86.4 | 93.5 | 98.7 |
1969 | 9 | 39 | 54 | 93 | 97.4 | 100 | 75.9 | 88.9 |
1971 | 6 | 39 | 72 | 111 | 97.4 | 97.4 | 84.7 | 98.6 |
1972 | 6 | 62 | 55 | 117 | 91.9 | 100 | 98.2 | 100 |
1973 | 4 | 57 | 89 | 146 | 96.2 | 98.1 | 99.4 | 100 |
1974 | 6 | 26 | 92 | 118 | 100 | 100 | 81.5 | 97.8 |
1975 | 6 | 29 | 82 | 111 | 100 | 100 | 96.3 | 100 |
1976 | 5 | 36 | 73 | 109 | 97.2 | 97.2 | 97.3 | 100 |
1977 | 6 | 32 | 83 | 115 | 96.9 | 100 | 94.0 | 100 |
1978 | 12 | 52 | 67 | 119 | 100 | 100 | 85.1 | 98.5 |
总计 | 103 | 1507 | ||||||
平均 | 8 | 116 |
确定精简测次方案的具体方法之二更为简单,其方法是把历年H-q 曲线绘制在一起, 人为选取曲线上的几个实测点(必需为曲线几何控制点)所对应的测次组成派生方案。经历年精度验算,能满足规范精度, 就以此确定最后确定精简测次方案。
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GMT+8, 2024-11-26 21:51
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