夏仕港闸水文站水位流量关系综合分析研究

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  摘 要:夏仕港闸水文站测站控制好,引排水水位流量关系均采用“一潮推流法”定线,几年来校测检验表明水位流量关系稳定。目前已积累了5年以上的测验资料,为因应测报方式改革,推进流量(水量)实时在线,现对该站引排水“一潮推流法”水位流量关系进行综合分析,并据此提出间校测方案。
  关键词:水位流量关系;测报方式改革;间测
  1测站基本情况
  夏仕港闸水文站属引江感潮闸坝站,断面流量受上游内河水位及下游长江潮位共同影响。全年引水潮次较排水潮次为多,一般有潮必引,排水相对集中在梅雨期、台风暴雨前后,当区域水环境需要改善时,适时排水后再引水;正常引排水时,闸门提出水面,流态为淹没式堰流,开关闸时上下游水位持平。引排水时,上下游水位差一般很小,尤其小潮汛引水与一般排水时,水位差可小至0.03m甚至更小。
  2定線方法
  根据测站设站目的、报汛与资料整编要求以及夏仕港闸工程情况,依据《水文资料整编规范》(SL247-2012)引排水均采用“一潮推流法”定线推流。
  推进测报方式改革,探求水位流量关系单值化是基础。本文依据2014年以来引水73潮次、排水66潮次实测点据,对该站引水一潮平均流量、一潮最大流量,以及排水一潮水量、一潮最大流量关系进行综合分析研究,可为全面推进测报自动化,实现流量(水量)实时在线、自动报汛提供必要依据。
  3 历年流量定线方法
  3.1 引水
  一潮平均流量:2014年15个测点单独定线,2015年校测15个测点与2014合并定线,2016-2019年各年校测点均通过t检验。
  一潮最大流量:2014年15个测点单独定线,2015年校测15个测点与2014年合并定线,2016年重新定线,2017年采用2014-2017年共52个测点合并定线,2018-2019年校测点均通过t检验。
  3.2 排水
  一潮排水量:2015年22个测点单独定线,2016年校测16个测点通过t检验,2017年校测11个测点,并采用2015-2017年共49个测点合并新定线,2018-2019年校测点均通过t检验。
  一潮最大流量:2015年21个测点新定线,2016年校测16个测点通过t检验,2017年校测11个测点,并采用2015-2017年共48个测点合并新定线,2018-2019年校测点均通过t检验。
  4 综合线与误差分析
  4.1综合线
  从历年校测检验情况看,引排水水位流量关系均未发生显著变化,各年测点来自同一个总体样本,可进行综合定线。综合线均通过三项检验,符合规范规定。检验结果见表1。
  4.2误差分析
  逐年计算当年线与综合线推算流量(或水量)误差,按年份计算各测点相对误差平均值、最大偏离值。引水、排水关系线误差统计结果分别见表2、表3。
  
  由表中可知:当年线与综合性推算值,引水各年测点平均误差绝对值均小于1.5%;一潮平均流量、一潮最大流量关系线最大偏离分别为2.1%、1.2%。排水各年测点平均误差绝对值均小于0.6%;一潮排水量、一潮最大流量关系线最大偏离分别为1.2%、0.8%。
  5综合线的运用
  5.1 最大流量比较
  (1)引水
  比较综合定线实测最大流量与历年推流计算最大流量可知,综合线所引用的实测一潮最大流量值为346m3/s,最小流量值为75.2m3/s,流量变幅为271m3/s,根据规范的相关规定,其综合线允许推算的最大流量可达427m3/s。根据2003年节制闸重建后历年引水资料成果统计,该站引水最大推求流量为456m3/s(2010年9月8日),略大于综合线允许推算的最大流量。
  因此,除特殊干旱年份大引水外,一般情况下综合线基本满足引水流量(水量)的推求。
  (2)排水
  比较综合定线实测最大流量与历年推流计算最大流量可知,综合线所引用的实测一潮最大流量值为388m3/s,最小流量值为126m3/s,流量变幅为262m3/s,根据规范的相关规定,其综合线允许推算的最大流量可达467m3/s。根据2003年节制闸重建后历年排水资料成果统计,该站排水最大推求流量为378m3/s(2016年7月4日),明显小于综合线允许推算的最大流量。
  因此,在正常情况下综合线能够满足排水流量(水量)的推求。
  5.2 注意事项
  (1)本引排水综合线是以正常引排水流量资料进行分析的,因此关系线不宜用于船闸同时开启引排水时的推流。对于特殊水情下,工程运行中偶尔出现的通闸引排水情况,必须根据相应的实测资料进行分析定线,在分析无果时直接采用实测资料进行资料整编。
  (2)注意加强大流量引水时的校测,以延长引水综合线,提高其适用性。
  6结论
  夏仕港闸正常引排水水位流量关系分析成果具有系列较长、测次多、代表性好、精度高的特点。能够准确推算正常引排水条件下一潮水量和最大流量。通过夏仕港闸正常引水6年资料、正常排水5年资料综合研究表明:该站引排水均可实行间校测代替常年施测。
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