水位流量关系曲线的类型

葛维亚

       水位流量关系曲线的类型按照河流的流态可分为稳定型和不稳定型两种。

       稳定的水位流量关系系指控制良好的稳定河床所形成的水位流量关系，即在较长时期内，某断面的实测流量与相应水位的点据呈密集带状分布，可用一条单一曲线来表示。这就是稳定的水位流量关系。水位流量关系维持稳定，必须具备下列条件之一：

       1 断面面积、水力比降和糙率等水力因素在同一水位时，维持不变;

       2 在同一水位时，上述各因素虽有变动，但其变动对水位流量关系的影响可以互相补偿。在这种条件下，同一个水位，就只有一个固定的相应的流量，水位流量关系就成为单一的曲线。水文测站断面总是尽可能选择在那些具备基本稳定条件的地方，必要时，用人工铺设固定河床或在断面下游附近建造拦河低堰等方法来创造这种稳定条件。应用稳定的水位流量关系对于编制逐日平均流量、洪水水文要素摘录表和因工程设计或防汛需要推求各种水位或流量都十分方便。

       稳定的水位流量关系单一线如下图所示：

                                                        纵轴为水位，横轴为流量(下同)

       不稳定的水位流量关系系指因受一种或几种因素的影响，实测流量与相应水位的点据不能呈密集带状分布，难以用一条单一曲线表示。同一水位（或流量）具有多个流量（或水位）与之对应，这就是不稳定的水位流量关系。引起这种水位流量关系变动的因素有：

       1 河床冲淤，使同水位的断面面积发生变化，影响流量，多沙河流冲淤严重，这种变化尤为剧烈；

       2 洪水涨落，涨水与落水阶段，河道水面比降不同，流速不同导致同水位下流量不同，涨落急剧的河流，这种变化比较明显；

      3变动回水，在河流的中下游，河渠水位受支流汇合、闸门启闭、湖水顶托等影响，使水面比降发生变化，引起水位流量关系的不稳定；

     4 结冰、水生植物等也能导致断面面积和糙率等一些水力因素的变化而影响水位流量关系。

       对于不稳定的水位流量关系，必须根据其变动因素分类加以处理，这是水文资料整编中一个主要技术关键，处理方法大致有：受洪水涨落影响的，有些可以把流量看作是水位和水位变率的函数；受回水影响的，有些可以把流量看作是水位和附近河段水面落差的函数，用实测资料来定出三变量之间的关系。另外一些不稳定的情况，则只能把流量看作是水位和时间的函数来处理。有些能划定一些相对稳定的时期，分期定线，而有些则只能在水位流量关系图上按实测点时序连续绘出变动轨迹曲线，或用性质类似的其他方法处理。这时要求流量测次较多，而且其分布要能够反映水位流量关系的变化情况，有时每年水文站测次要多达100～200次以上，甚至达到400多。

       一般而言，在不稳定的水位流量关系中，受洪水涨落、变动回水等一个因素影响时，水位流量关系曲线为单一绳套如下图：

       在不稳定的水位流量关系中，受洪水涨落、变动回水等众多因素影响时，水位流量关系曲线为多个复式绳套如下图：