铁力水文站水文特性分析

孙侃　刘丙贺　王秋媛

摘 要：介绍铁力水文站测站的基本情况，从测验河段水流形势、上游来水来沙及水沙特性、断面冲淤变化、水位流量关系、单沙断沙关系等方面对铁力水文站测站的特性进行分析，为做好水文测报工作提供参考。

关键词：降水量；洪水特性；水位流量关系；洪峰流量；径流量

中图分类号：TV123 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）25-0180-02

1 流域概况

1.1 呼兰河流域概况

铁力（二）站位于黑龍江省铁力市铁力镇，是呼兰河上游主要控制站，属国家二类精度站，地理坐标为东经128°01′，北纬46°58′，集水面积1838km2，断面以上河长95.3km，至河口的距离406km。

1.2 测站基本情况

铁力水文站设于1951年，1988年断面上迁300米至今，主要观测项目有水位、流量、沙量、降水量、蒸发量、冰情、颗分等15项。

1.3 测验河段水流形势

在断面上游14.5km处左岸有支流小呼兰河汇入，河长74km，集水面积860km2，河道弯曲系数为1.48。在老爷府河段有一座拦河坝，把呼兰河水引入桃山灌区，断面上游10km处有桃山渠首把呼兰河水引入王扬灌区，这两处工程所引出的河水不流经本站测流断面。基本断面上、下游各75m均为铁路桥，靠河右岸有防洪堤坝，河段顺直。左岸起点距-50.0m至15.0m（台地）为壤土，15.0m至160.0m为细砂石，右岸160.0m至200.0m（台地）为壤土，河床属冲淤性河床，流域植被较差，断面冲淤严重。

2 上游来水来沙及水沙特性

2.1 来水情况

铁力水文站洪水来源为上游区域暴雨和干流呼兰河来水为主，有时也出现石长水位站以上支流及小呼兰河等各支流来水随机组成，一般情况下以小呼兰河来水为主，洪水多发生在7、8月份。

2.2 降水特征

铁力水文站2000-2012年平均降水量559.9mm，降水年内分布不均匀，降水主要集中在汛期6～9月份，汛期降水量可占年降水量的71.1%。1～5月和10～12月份的降水量占年降水量的28.9%。年降水量变差系数Cv值为0.21。详见铁力水文站多年月降水量表1。

2.3 洪水特性

呼兰河属山溪性河流，河流漂浮物多，洪峰滞留时间2～3小时，沙峰在洪峰前半小时左右出现，洪峰型式为单峰型。根据实测资料，历年最大洪峰流量为1200m3/s，历年最高水位为209.28m；历年最大日平均输沙率为540kg/s；历年平均输沙率为2.09kg/s。见表2。

从表2可以看出，铁力水文站来水来沙主要集中在5-9月，径流量占全年径流量的73.6%，输沙量占全年输沙量的87.3%；输沙量的变化趋势与径流量变化趋势相对应。12-3月，河流受冰冻影响，径流很小，输沙量也很小，可以忽略。4-5月受天气回暖，冰雪融化，形成明显的春汛，这一期间径流占年径流的21%，输沙量占年输沙量的28%。6-8月由于季风影响，降水量偏多，又比较集中，占年降水量的62%，径流量占年径流量的50%左右，而输沙量占年输沙量的82%。9-11月降水减少，只占年降水量的16%，输沙量随着径流的减小而减小，只占年输沙量的2%。

3 断面冲淤变化

本站测验河段顺直长度约1500m，河宽146m，流域植被较差，断面冲淤严重，水位～流量关系随冲淤变化呈临时曲线，自一九九九年铁路部门在断面下游125m，距铁路下行桥下游50m处，修筑一座高约70cm的拦河坝后，使水位～流量关系曲线变为单一曲线。该站测验断面设在绥佳铁路线99号桥处，在上行、下行两座桥中间，距两桥距离各约为75m，断面右岸有沙洲，水位在206.00m时为两股流，当水位高于206.50m时两股流合二为一。由于两岸高程控制不了年最高水位，当水位达到209.00m时，洪水逐渐向站房及滩地漫延，当水位下降时退回主槽。

4 水位流量关系

铁力水文站Z～Q关系稳定，测站控制较好，呈单一曲线，并能满足曼宁公式，从水位-流量、水位-面积、水位-流速关系点分布情况可以看出，主要是洪水涨落对水位流量关系的影响不大，同时受断面地形因素影响，存在测验误差；而冰期受到结冰或冰塞冰坝阻水影响，水位流量关系散乱，无法建立水位流量关系，采用连实测流量过程线法推求平均流量。

5 单沙断沙关系

铁力水文站单沙取样在断面起点距45.0m处，根据2000-2012年的单位含沙量与断面平均含沙量关系图，两者关系基本呈45°直线，单断沙关系换算关系k=Cs/C，系数为0.995，关系点均匀分布，关系较好。

6 结束语

呼兰河流域属山溪性河流，洪峰陡涨陡落，铁力水文站断面冲淤变化主要原因是洪水涨落对河床的冲刷影响，涨水时断面变化不大，落水时冲刷淤积较为明显，受降水间断不均匀影响，第一次洪峰后有可能出现连续洪峰。水位流量稳定，断面控制良好，洪峰过程对断面影响不大。单断沙关系稳定，关系线趋近于45°直线，断面含沙量分布均匀。

参考文献：

[1]水文资料整编规范[S].北京：水利水电出版社，2000.

[2]河流流量测验规范[S].北京：中国计划出版社，1993.

[3]张留柱，赵志贡，张法中.水文测验学[M].郑州：黄河水利出版社，2003.endprint