关于小河站设站年限检验方法的探讨

□李媛媛

小河站是为探索不同下垫面条件下的小河径流变化规律而在有代表性的小河上布设的水文测站。满足设站目的达到设站年限的小河站即可撤销或转移。小河站设站年限检验方法通常包括以下3种：抽样误差检验法、设计洪水和枯水检验法和产汇流参数检验法。通过对小河站设站年限的3种检验方法的综合评定来判断小河站是否已达设站目的。本文以西台峪站为例，对3种小河站设站年限的检验方法进行了分析研究，探讨3种方法的特点及其条件的适用性。只有准确把握小河站设站年限检验方法，才能为小河站调整提供可靠的依据。

1.抽样误差法

抽样误差检验法是选用长系列数据特征值作为样本系列，计算各特征值系列的均值、离差系数，以此作为该样本系列的真值，然后计算不同设站年限系列的均值、离差系数，与真值进行比较，计算其误差。若在误差标准范围内，则说明该站已达设站年限；否则，该站仍须继续观测。

西台峪站抽样误差法检验结果显示，由年径流深系列、洪峰流量系列、最大水深系列、最大月径流深系列检验的设站年限分别为10年、30年、40年、40年；最小流量系列、最小径流深系列和最大月径流深系列检验均未达到设站年限。综合分析，该站未达设站目的。

2.设计洪水和枯水检验法

设计洪水和枯水检验采用建站以来的年最大洪峰流量Qmax系列和年最小流量Qmin系列分别作为设计洪水和设计枯水的检验样本，计算不同保证率下的流量值，将其作为真值。然后以不同设站年限系列的样本，计算不同保证率下的流量值，计算其与上述真值的相对误差。若计算所得的相对误差在标准范围内，且测得20年一遇的洪峰流量，则表明该站已达设站年，可以撤站。

西台峪站设计洪水检验结果得出西台峪站的设站年限为30年。

由于年最小流量Qmin资料系列代表性较低，无法做枯水检验。

3.产汇流参数检验法

产汇流参数检验法是通过对降雨径流关系、稳定下渗率、汇流参数m进行计算分析来确定该站是否满足设站年限的检验方法。

3.1 降雨-径流关系检验

降雨-径流关系法以计算时段的降雨径流资料为基础，绘制降雨—径流关系图，计算其合格率并以此作为标准，同时计算不同设站年限的降雨—径流关系图的合格率当合格率为大于等于60%时，所求年限满足设站年限。

西台峪站长系列降雨径流合格率为 54%；10年系列合格率为 43%；15年系列合格率为33%；20年系列合格率为50%；25年系列合格率为50%；30年系列合格率为44%；35年系列合格率为50%，均不足60%，因此未达到设站目的。

3.2 稳定下渗率的fc检验

稳定下渗率的fc检验以 “降雨—径流关系检验”的资料为基础，计算各场洪水稳定下渗率的平均值作为真值。同时计算不同设站年限的各场洪水稳定下渗率，并计算其与上述真值的相对误差，满足要求时，说明该站以达设站年限。

1960~2004年长系列的稳定下渗率为3.5mm/h；10年系列的稳定下深率fc为3.7mm/h；15年系列的稳定下渗率为3.2mm/h；20年系列的稳定下渗率为3.2mm/h；25年系列的稳定下渗率为3.3mm/h；30年系列的稳定下渗率为3.5mm/h；35年系列的稳定下渗率为3.5mm/h。因此，稳定下深率检验结果显示，达到设站目的的设站年限为10年。

3.3 汇流参数m检验

汇流参数m检验法分析计算各次洪水的汇流参数m，点绘Qm/F—m关系图，计算其合格率作为真值。同时计算不同设站年限的合格率，当结果均为合格或接近时，即满足设站年限。

由于建站以来大水次数较少，无法做长短系列汇流的比较。故本站未做汇流参数m检验。

4.结论

通过对西台峪站设站年限的检验，可以看出采用方法不同得出的设站年限也不同，经综合判定该站未达到设站目的。抽样误差法采用长短系列水文参数特征值的比较进行设站年限检验，水文参数的选择易受区域水文特征限制，且分析结果多不统一，需结合其他方法进行进一步检验。设计洪水检验方法基本能够反映该站实际测得的洪峰流量等级。由于北方地区干旱频发，年最小流量多为0，采用对年最小流量系列的频率计算，显然不具代表性，因此设计枯水的方法在多数北方地区的小河站不适用。产汇流参数检验法采用资料全面，分析方法合理，综合考虑下垫面影响因素，结论可靠度较高。但由于近几十年来，人类活动对天然径流的影响，系列一致性遭到破坏，需对资料进行还原计算。另外，北方干旱地区大水次数较少，汇流参数m检验不适用。因此，在在判定小河站是否达到设站目的时，应对三种方法综合分析，并视具体情况灵活操作，因地制宜，全面考虑，为站网调整提供科学可靠的依据。