大罗圈河铁厂水文站糙率分析

李冬梅，刘德鹏

(吉林省水文水资源局通化分局，吉林通化 134001)

大罗圈河铁厂水文站糙率分析

李冬梅，刘德鹏

(吉林省水文水资源局通化分局，吉林通化 134001)

利用大罗圈河铁厂水文站2010年实测流量成果，对该站不同水位级和水势条件下糙率进行了分析计算，从而确定了各水位级和水势条件下反求糙率的回归方程，为铁厂水文站在常测法无法施测流量时，采用比降-面积法施测流量提供依据。

铁厂水文站;实测流量;回归方程;糙率分析;比降～面积法

1 流域自然概况

大罗圈河为浑江上游左岸支流，发源于龙岗山脉老岭北麓大壶沟山，流经通化市、通化县八道沟镇、七道沟镇、六道沟镇、果松镇及铁厂镇，于鸭园镇下游2 km处汇入浑江，全长60.8 km，流域面积730 km2。沿河两侧皆为山区及半山区，坡降陡，河道平均坡降为4.14‰。属寒温带半湿润大陆性季风气候，夏季受副热带太平洋气团的影响，湿润多雨，多年平均降水量900 mm，年内降水量主要集中在6～9月份，约占全年降水量的70%。多年平均气温4℃，无霜期7个月、日照期2 560 h、冰冻期5个月。

2 测站情况

铁厂水文站位于浑江支流大罗圈河下游，吉林省通化市二道江区铁厂镇一心村，海拔高程436 m，测站基面为假定基面。控制河长58 km，集水面积685 km2，是浑江支流大罗圈河的重要控制站，属省级重要水文站、二类精度站，测验河段顺直长约300 m，上、下比降间距130 m，河道比降较大，水流湍急。河床由岩石和沙卵石组成，左岸为石笼护堤，右岸为山体，断面较顺直，水面波浪较小，河道控制情况较好，多年来大断面无较大变化。

3 资料选用

采用2010年大罗圈河铁厂水文站实测流量成果进行分析，全年在基本水尺断面兼流速仪测流断面施测流量共53份。按照铁厂水文站测站任务书要求，基本水尺断面兼上比降水尺断面水位级达到6.00 m以上施测流量的同时观测上、下比降断面水位，共有20份实测流量成果达到此标准。施测流量过程中共有3种水势，其中涨水过程共施测8次流量：最低水位6.09 m，最高水位7.02 m，水位变幅0.93 m;最小流量98.6 m3/s，最大流量280 m3/s，流量变幅181 m3/s。落水过程共施测9次流量：最低水位6.04 m，最高水位7.46 m，水位变幅1.42 m;最小流量88.4 m3/s，最大流量392 m3/s，流量变幅304 m3/s。峰顶共施测3次流量：最低水位6.49 m，最高水位8.06 m，水位变幅1.57 m;最小流量168 m3/s，最大流量568 m3/s，流量变幅400 m3/s。实测流量成果见表1。

4 造率分析与计算

式中：Q为流量，m3/s;F为过水断面面积，m2;R为水力半径;I为水面比降;n为河床糙率。利用推导出的糙率公式，对铁厂水文站20份不同水位和水势条件下糙率进行分析计算，得出不同水位和水势条件下的糙率值。水位与糙率成果见表2。

表1 2010年铁厂水文站实测流量成果表

备注：①表中基本水尺兼上比降水尺。②上、下比降水尺断面间距130 m。

表2 铁厂水文站基本水尺水位与糙率成果表

按照表2绘制铁厂水文站基本水尺水位～糙率不同水势相关关系图和总体相关关系图，通过点群中心绘制不同水势水位～糙率相关关系图线性，并推算出不同水势水位反求糙率回归方程：

式中：y为糙率;x为水位，m。

通过水位～糙率相关关系图和回归方程分析，得出水势涨的过程中随着水位的变化糙率值变化不大;水势落的过程中随着水位变低，糙率值越小;水势峰顶时水位越高，糙率值越大;总体水位～糙率相关关系图与涨、落和峰顶水位～糙率相关关系图对比，关系点非常散乱，不具有代表性。

图1 2010年铁厂水文站涨水糙率～水位关系图

图2 2010年铁厂水文站落水糙率～水位关系图

图3 2010年铁厂水文站峰顶糙率～水位关系图

图4 2010年铁厂水文站糙率～水位关系图

5 结语

通过对铁厂水文站不同水位和水势条件下糙率进行分析计算，绘制了不同水位和水势条件下水位～糙率相关关系图，从图中可以看出按照不同水位和水势条件下绘制出的水位～糙率相关关系图线性比较良好，相对误差较小;按照总体绘制的水位～糙率相关关系图比较散乱，相对误差较大;确定了铁厂水文站不同水位级糙率和水势涨、落和峰3种情况下有必然关系;从而推算出利用水位反求糙率的回归方程。为铁厂水文站发生大洪水时，常测法无法施测流量，利用比降～面积法推求各水位级和水势条件下的流量提供可靠的科学依据。

［1］郑文康，刘翰湘，等.水力学［M］.北京：中国水利水电出版社，2001.

［2］林传真，周中远，等.水文测验学［M］.南京：河海大学出版社，1989.

［3］叶守泽，詹道江，等.工程水文学［M］.北京：中国水利水电出版社，2000.

Roughness Analysis of Iron Factory Hydrology Station

LI Dong-mei and LIU De-peng
(Tonghua Sub-bureau of Jilin Provincial Hydrology and Water Resources Bureau，Tonghua 134001，China)

The roughness at different water stages and hydraulic situation is analyzed and calculated for the Iron Factory Hydrology Station in Daluoquan River by using results of measured discharge in 2010，and the regression equation of reverse roughness is determined at different water stages and hydraulic situation.It provides a scientific accordance by adopting slope-area method to observe the discharge for the Iron Factory Hydrology Station when the discharge can’t be observed by normal measure method.

Iron Factory Hydrology Station;measured discharge;regression equation;roughness analysis;slope-area method

P33

B

1007-7596(2011)06-0015-02

2011-05-26

李冬梅(1975-)，女，吉林通化人，工程师，现从事水文测验工作;刘德鹏(1981-)，男，吉林德惠人，工程师，现从事水文测验工作。