重庆某水文站测洪测流测沙方案研究

樊 维

(重庆交通大学，重庆 400074)

引言

近年来，受我国特殊的气候和地形条件影响，极端天气事件增多，中小河流洪涝灾害频繁发生，成为我国洪涝灾害损失的主体，是制约经济发展、社会稳定的重要因素之一［1－2］。中小河流水文监测系统建设项目是中小河流防洪减灾体系建设重要的非工程措施［3］，是《总体规划》的重要组成部分，是国家发改委重点安排、优先实施的项目，旨在提高中小河流水文信息采集、传输和洪涝灾害预警预测能力，为中小河流治理、各级防洪决策指挥部门提供更加及时、准确的水文信息支撑［4］。

水文站测洪、测流、测沙方案是水文站从事水文测验工作的重要技术依据和工作程序，是做好测报工作的重要技术支撑和“工具”，是防洪预案的重要组成部分。本文就重庆地区某水文站进行测红测流测沙方案研究。

1.工程概况

1.1 测站河段基本情况

测验河段顺直长约200m，上下游均有弯道，弯道半径较大，测验河段选择在弯道间顺直河段上，两岸规整，主河槽明显，设站条件较好。左岸砌石护岸，岸上厂区，设钢塔位置距岸边较近;右岸粘土河槽，岸上种植地。下游150m为镇公路桥，高水时会漫桥，枯水期水深较大，冲淤变化不大，水流集中。

该水文站所处场地较缓，范围内地形最大高差约3m，征地0.52亩，包括测验用房120 m2，2层砌体结构，长9.3m，宽6.6m，建筑高度10.3m，建筑耐久年限为二级 (15年)，建筑耐火等级为四级。屋面防水等级为四级，一层为绞车房、资料室，二层为办公室。测验河段基础设施主要包括断面桩、基线桩、断面界碑、断面标志杆 (觇牌)、断面保护标志牌、水准点、观测道路、堡坎等。

1.2 水利工程

经现场走访调查及提供资料，测验河段上下游均未设置堤防措施;基本水尺断面下游有拦河堰一座。该站上游有水库两座，距离测验河段较远，且为小 (一)型及以下水利工程，水库有一定调蓄能力，对测验河段影响较小。

2.水位级划分

本站为新建水文站，水位流量资料缺乏。据2015年1月27日现场走访，确定历史最高洪痕位置，通过实际测量确定最低水位高程为291.77m，历史最高洪水高程为298.36m。确定293.42m以下为低水位，293.42m～296.71m为中水位，296.71m以上为高水位;对应293.42m以下为一般洪水，293.43m～296.71m为较大洪水，296.71m以上为特大洪水。

3.方案编制

3.1 测洪方案

一般洪水 (低于 293.42m)流量测验:292.20m～293.42m采用水文缆道施测;292.20以下采用固定式ADCP施测。

较大洪水 (293.42m～296.71m)流量测验:293.42m～296.71m采用水文缆道施测。

特大洪水 (高于 296.71m)流量测验:296.71m～297.50m采用浮标法施测;大于297.50m采用比降—面积法施测。

3.2 测流方案

测验仪器:普通流速仪4部，流速测算仪1台，走航ADCP1套，固定H－ADCP1套，使用美国RDI仪器公司生产的频率为600KHz。

测流方案拟定:最高水位和最低水位变幅为6.59m，采用流速仪测流水位变幅为4.51m。将施测水位按0.20m分级，共分为23级，在平均水深图上读出各级水位平均水深，并拟定10分钟不同涨落率分别计算出不同涨落率一次流量测验允许时间。

3.3 测沙方案

测沙仪器:水文电动缆道、普通瓶式采样器、取样桶、盛水样器、量杯、滤沙篓、滤纸、天平、烘箱等。

悬移质输沙测验方案:垂线布设本站采用固定垂线法，即测沙垂线与测流垂线相同，可随测流垂线固定。一年内悬移质输沙率的测次主要分布在洪水期，每年测次应控制全年含沙量变化的全过程。建站初期适当增加测次，每次较大洪水测次不少于5次，一般洪水不少于2～3次，含沙量变化主要转折处布设测次，每次洪水布设的输沙率测次控制好每次洪水含沙量变化过程。每年不少于15次。悬移质输沙率测验采用水文缆道，取样时等速提放。仪器处于开启状态时不得在河底停留。仪器悬吊方式保证仪器进水管嘴正对流向。仪器取样容积与仪器水样仓或盛样容器的容积之比小于0.9，发现仪器灌满，所取水样应作废重取。悬移质输沙率测验按水位级均匀布设测次。

悬移质单沙测验方案:垂线布设本站单沙垂线采用一线积深法。单样含沙量的测次，应主要布置在洪水期，平、枯水期只须适当布置测次。一次洪水过程不得少于5次，水沙峰不一致或含沙量变化剧烈时，应增加测次、控制好全年含沙量变化过程。河水清澈或枯水期连续三个月以上的时段输沙量小于多年平均输沙量的3.0%，可以停测 (目测)单样含沙量和输沙率，停测 (目测)期间的含沙量作零处理。取样方法参照输沙率测验的垂线取样方法。

4.结论

该水文站测沙方案是在没有实测资料情况下进行编制。通过现场对流域内土壤植被状况、下垫面状况、地质状况、泥沙来源及测验断面河床组成、断面冲於变化、水流摆动情况进行实地踏勘，结合本站测验设施设备的布设及《规范》要求，对本站测沙垂线进行加密控制，达到测验规范要求，确保推算不同时期的输沙量及特征值。故本站悬移质测验方法、测沙垂线的布设较为合理，但还需要在实际测验工作中进行检验。

［1］吴吉东，李宁，温玉婷等.自然灾害的影响及间接经济损失评估方法.地理科学进展，2009(6):877－885.

［2］国家统计局，民政部.中国灾情报告 (1949－1995).北京:中国统计出版社，1995.

［3］原喜琴.中小河流水文监测系统工程建设管理的思考［J］.河南水利与南水北调.2010(01).

［4］长江.全国中小河流水文监测系统建设工作会议在京召开［J］.人民长江.2011(17).