基层测站汛期水文测报方法研究

缴荣荣 张绍军

摘 要：本文首先分析水文要素变化的特性，然后探讨做好汛期水文测报工作的措施，最后进行水文测报误差分析及合理性检查，以使基层测站准确及时地报送水文信息，做好汛期水文测报工作，为防汛减灾的指挥调度、安全度汛提供决策支撑。

关键词：基层测站;水文测报;测报方法

中图分类号：P332;P338 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）17-0065-03

Abstract： This paper first analysed the characteristics of the changes of hydrological elements， then discussed the measures to do well the hydrological survey and forecast work in flood season， and finally carried out the error analysis and rationality check of the hydrological survey and forecast， in order to make the grass-roots stations report water information accurately and timely， do a good job of hydrological forecast in flood season， and provide decision support for command and dispatch of flood control and disaster reduction and safe flood season.

Keywords： grass-roots stations;hydrological surveying and forecasting;forecasting methods

水文测报是水文工作的基础性工作，是水文工作的“生命工程”。在汛期，通过监测采集雨水情要素数据，及时将雨水情信息报送防汛主管部门，为防汛减灾的指挥调度、安全度汛提供决策支撑，工作责任重大。由此，本文主要分析基层测站汛期水文测报的方法。

1 水文要素变化的特性

1.1 连续性-不可间断

由于水文要素产生的过程是连续的，因此监测过程是不可间断的，这就决定了水文监测是一个长期的连续不断的实时监测过程[1]。

1.2 不可復制性-不能重复再现

水文要素的不可复制性使得某次水文要素的发生过程不能重复再现。由于水文要素的发生是随机的，其出现的时间、大小、空间分布具有较大任意性和不确定性。因此，其每次出现的情况都不尽相同，过程都不一样。

1.3 时效性-机不可失

水文要素在产生的过程中，随着时间的推移，要素数据不断变化，形成过程瞬间即逝。因此，在洪水期间，及时监测，准时提供信息，准确发布水雨情预报，为防汛指挥、抗洪减灾提供决策依据，把握好实效性是关键。

1.4 周期性-循环往复

随着年代的进程，有丰水年（期）与枯水年（期）交替发生;随着每年季节的变化，会出现平水期和洪水期、畅流期与封冻期。因此，水文因素变化具有周期性，随着年代、季节的变化循环往复。

1.5 突发性-随机发生

水文要素在自然界的循环过程中，由于不确定因素存在，其产生具有很强的突发性。因此，只有做到充分准备，预案方案到位，才能有条不紊地沉着应对，测报不慌乱。

1.6 规律性

水文要素在产生发展过程中遵循一定的客观规律，具有规律性，如水位流量关系、降雨产流关系等。在监测过程中，要善于分析研究水文数据，找出内在关系，探索水文要素变化规律，以更好地指导水文测报工作。

2 做好汛期水文测报工作的措施

2.1 熟悉本站的洪水特性，制作好报汛图表

根据本站河段或断面控制的情况，建立水位流量、水位面积、水位流速关系的标准曲线，以及近年来的水位流量关系曲线。

当洪水波通过某一断面时，各水力因素极值出现的顺序是：最大比降→最大流速→最大流量→最高水位。根据这一规律来布设测报时机，及时收集流域上下游的雨水情信息，密切注视本站水文要素变化规律，为本站的洪水测报提供支持。

2.2 按照“四随”工作，专心致志做好测报工作

“四随”工作法，即“随测算、随发报、随整理、随分析”是基于水文工作的性质提出来的，是做好日常测报工作的指南。“四随”工作法的精髓在“随”字上，要在“随”字上做好功课，勤于思考，善于总结。

2.3 河道站测报时机的控制方法

在洪水期间，要密切关注本站及上游雨水情信息，通过视频监控水位、自动监测水位及人工观测水位等多种手段，详细掌握雨水情变化情况，及时监测起涨、涨水期、洪峰、落水期及落平的水位流量过程，准确快速报送出水位流量数据信息。随时点绘监测到的水位流量关系点，并与标准曲线进行比较：一是检验监测数据精度是否达标;二是查看监测到的水位流量点绘的关系曲线的趋势走向，并向外做水位流量关系曲线延长，即涨水期间曲线向上方延长，落水期间曲线向下方延长，延长线的水位变幅不要过大，以免影响流量的准确性，从而降低报汛数据的精度。一般情况下，高水部分水位流量关系曲线延长不应超过当年实测流量所占水位变幅的30%;低水部分延长不应超过10%。

2.3.1 水位流量关系稳定的测站测报时机的控制。水位流量关系稳定的测站特点是控制断面，掌控河段各水力要素稳定，没有冲淤变化等，水位流量关系点密集，分布呈一带状，为单一曲线（正曲），流量随水位的增高而增大。根据其特性，按照水位变幅（或流量变幅）来确定流量测次布设，水位流量控制点要分布均匀，满足报汛需要。

2.3.2 水位流量关系受洪水涨落、变动回水影响的测站测报时机的控制。水位流量关系受洪水涨落影响的测站的特点是洪水波在河段中传播时，上游来水早于下游，故河段中比降较同水位下稳定流时的比降大;落水也是上游先于下游，故水位的比降较稳定流时小。水位流量关系点分布为：涨水期在右边，落水期在左边，峰谷点位于中间，若依时序连接各测点，就会形成以峰、谷点连线为轴线的逆时针方向的绳套曲线。绳套曲线的宽窄，受洪水涨落影响，涨落率大;稳定比降小的绳套就宽，涨落率小，稳定比降大的绳套就窄。

根据水位流量关系受洪水涨落影响的测站的特性，水位流量测点控制主要在洪水的起涨处、洪峰顶的前沿处、洪峰顶点处、洪峰下落边沿处及涨水期和落水期的各级水位均匀布设测点。以泃河三河（二）站1994年7月特大暴雨洪水过程为例，进行水位流量测点布设说明。泃河三河（二）站1994年7月发生的特大暴雨洪水，其特点是洪峰水位高，流量大，涨落急剧。本次洪水从7月12日12：00开始起涨，起涨流量为6.70m3/s，相应水位为9.89m，13日20：36涨至峰顶，洪峰水位为16.30m，涨水历时为32.6h，水位变幅为6.41m，水位涨率为0.20m/h。水位流量控制情况见表1、图1、图2和图3。

注：a为落水面的水位关系流量线;b为涨水面水位关系流量线。整个曲线为逆时针连时序（绳套曲线）其过程为起涨，涨水过程，峰顶，落水过程，落平。

水位流量关系受变动回水影响的测站，水位流量关系线的线型基本和受洪水涨落影响的相近。影响时段在高水期，测站下游汇入的洪水顶托行洪，使涨落率减小，水位增高，流速减缓，流量变小。

根据水位流量关系受洪水涨落、变动回水影响的测站的特性，合理布设测点测次，并及时报送数据信息。

2.3.3 水位流量关系受冲淤变化影响的测站测报时机的控制方法。水位流量关系受冲淤变化影响的测站特点是控制断面或控制河段经常性发生冲淤变化，水位流量关系不稳定，关系点散乱，可根据冲淤变化的影响程度，通过实测水位流量关系点，制定出相应影响时段的临时曲线，并报送数据信息。

2.4 堰闸站测报时机的控制方法

堰闸站是通过闸门来控制出流，水位流量关系受闸门的开启数量、开启高度决定。已经率定出堰闸水位流量关系曲线的，按照其关系曲线数学公式，推求出相应水位的流量进行报送数据信息;未率定出堰闸水位流量关系曲线的，比照河道站，掌握监测时机，并加测闸门变动前后的水位流量，报送数据信息。

2.5 水库站测报时机的控制方法

水库出流都率定了出流曲线，可根据出流曲线公式计算流量值，用于报送数据信息。

3 水文测报误差分析及合理性检查

为了保证水文监测与报汛数据的精度，需要随时进行误差分析及合理性检查。

3.1 水位流量关系曲线及延长线合理性检查

3.1.1 历年水位流量关系曲线对照。将以往各年的水位流量关系曲线和本年度初步定出的水位流量关系曲线及延长线，用不同颜色或线条绘在同一张图上，并注明曲线年份。通过与历年水位流量关系曲线对照，检验本年度水位流量关系曲线定线是否适宜，高低水延长是否妥当。

3.1.2 逐时水位过程线与逐时流量过程线对照。在同一张图上分别绘制逐时水位过程线与逐时流量过程线，通过对其进行对照，检验两种过程线的变化趋势、连续性、峰形是否一致，是否呈现系统偏离。

3.2 误差分析

水位流量关系曲线及高低水延长线呈稳定的水位流量关系曲线、临时曲线的主曲线及经过单值化处理的单一曲线，应进行计算实测点对关系线的标准差、随机不确定度、系统误差及进行三种检验，即符号检验、适线检验和偏离数值检验。

4 结语

当前，水文事业得到了快速发展，为国民经济和人民生活提供了有力支撑，水文测报工作发挥的作用越来越重要，为保护水生态环境、监测江河湖海、建設美丽中国做出了极大的贡献。水文现代化进程日新月异，形成了法规完善、体制健全、站网合理、技术先进、精兵高效、信息及时、预报准确、运行可靠、管理科学和服务全面的管理运行服务体系，实施对大气水、地表水和地下水的全方位立体监测，构建监测和信息采集自动化、数据传输网络化，以先进的信息采集、传输、处理系统，全面服务于社会。

参考文献：

[1]张欣欣.水文站提高水文测报精度的途径[J].河南水利与南水北调，2017（9）：31-32.