隆安水文站输沙率测验间测分析

黄红茴

（南宁水文中心隆安水文中心站，广西 隆安 532799）

1 隆安水文站概况

隆安水文站前身为下颜水文站。下颜水文站于1957年6月11日设立，站址位于隆安县雁江镇福颜村。2007年1月1日因受金鸡滩水电站淹没影响，迁至隆安县新华街1号重建为隆安水文站。隆安水文站是珠江流域西江水系右江下游的重要控制站，是国家重要水文站，集水面积32 709 km2；上游建有百色水利枢纽、澄碧河水库、鱼梁电站及金鸡滩电站等水利工程。

隆安站测验河段顺直，上下游500 m处有急弯，水流通畅，断面控制良好。测验断面于基下28 m处，与缆道断面重合，断面为天然“U”字型，左岸为沙土，右岸为黄土，河床为砾石组成，冲淤变化大，不稳定。断面虽有局部崩塌或冲淤，但面积变化幅度均在5%以内，历年水位面积关系曲线都是稳定的单一线。隆安站大断面图见图1。

图1 隆安站大断面图

2 泥沙测验情况

隆安站多年平均含沙量为0.385 kg/m3，多年平均输沙量为579万t。流域水土流失较为突出。中上游地区原始植被受到严重破坏，河滩草地被滥垦，导致森林覆盖率逐年下降，土质长期处于疏松、柔软状态，更容易造成水土流失。随着上游梯级电站相继建成，特别是百色水库建成后拦截了大量泥沙。2006年以来隆安河段含沙量逐年减少。2016年老口电站建成，隆安站受老口电站变动回水影响。

隆安水文站的单样含沙量测验，视含沙量大小而定，一般情况是每日08：00取样一次，汛期遇大洪水时，按规定增加测次。非汛期由于含沙量较小，一般每5～10 d取样一次。历年单样含沙量取样位置在基下28 m，取样垂线位置固定在起点距92.0 m处，单样含沙量测验为固定一线积深法取样。

流量测验用缆道流速仪法施测，全年使用垂线积深法施测输沙率。根据《河流悬移质泥沙测验规范》（GB/T 50519-2015），每年的输沙率测验不少于10次，相应单沙取样方法与输沙率测验取样方法一致，一般在测流开始和结束各取样一次，历年来采用瓶式容积6 L采样器取样，沙样处理为常规沉淀烘干，用1∶1000光学读数天平秤干沙重。

输沙率取样垂线位置为缆道断面起点距92.0、105、125、140、160、185、200 m共7条，用积深法取样。测沙垂线位置示意图见图2。

图2 隆安水文站输沙率取样垂线图

该站2007—2018年期间，实测最高水位86.71 m（85基准），相应流量3590 m3/s，实测最低水位为71.42 m，实测最小流量27.0 m3/s；实测最大断沙为2008年9月27日的3.13㎏/m3，实测最小断沙为2016年10月24日的0.006㎏/m3；实测输沙率最大相应单沙为2008年9月27日的2.96㎏/m3，实测输沙率最小相应单沙为2016年10月24日的0.006㎏/m3；2007—2018年相应输沙实测最高水位为85.86 m（2008年），最低水位为76.34 m（2011年），输沙实测水位变幅9.52 m。

实测断面平均含沙量变幅占期间变幅为（2.96-0.006）/（2.96-0.000）×100%＝99.8%；实测水位变幅占历年变幅为（85.86-76.34）/15.29×100%＝62.3%。

3 历年及综合单断沙关系线情况

输沙率测验分析资料选用2007—2018年连续11年实测输沙率成果全部测次共113个单断沙关系点，选用资料包含了历年最大单沙和实测输沙率最大相应单沙的年份资料，用南方2.0整编软件绘制历年综合单断沙关系线（见图3）。

图3 隆安站历年综合单断沙关系曲线

从图3可看出，点群关系非常密集且成一带状分布，可通过原点及各平均值关系点的点群中心定出一条关系直线，即为各组平均值关系点的历年综合单断沙关系线。通过南方2.0整编软件进行图形定线，对历年及综合线单断沙关系系数进行符号检验、适线检验和偏离数值检验，结果见表1，检验结果满足规范要求。

表1 精度检验结果表

4 间测条件分析

（1）《河流悬移质泥沙测验规范》（GB/T 50519-2015）第8.1.4条款第1条规定：（对二、三类站）当有5～10 a以上的资料证明，实测断面平均含沙量变幅占历年变幅的70%以上，水位变幅占历年变幅的80%以上时，可实行间测。同时《规范》条文说明第8.2.4条款规定：实测输沙率的沙量和水位变幅达到上述要求，可在已实测的变幅内实行间测。隆安水文站2007—2018年实测断面平均含沙量变幅占期间变幅为99.8%；水位变幅占历年变幅为94.4%，按照要求，水位在86.00 m以下可实行输沙率间测。

（2）《水文巡测规范》（SL 195-2015）第4.2.7条款c条要求：各类泥沙站各年的单断沙关系线与历年（5～10 a或10 a以上）单沙断沙综合关系线相比较，如果各年关系线偏离综合线的最大值均在±5%以内，则测站的悬移质输沙率可实行间测。

隆安站2007—2016单断沙关系均为通过原点的单一直线，单断沙关系系数为1.0 000，2017年为通过原点的、单断沙关系系数为1.0 300的单一直线，2018年为通过原点的、单断沙关系系数为0.9 906的单一直线。绘制各年综合单断沙关系线图（见图4），各年单断沙关系线偏离综合线相对误差见表2，由表2可以看出，各年关系线偏离综合线的最大值均在±5%以内，因此，隆安水文站悬移质输沙率可实行间测。

图4 隆安站各年与历年综合线单断沙关系线图

表2 隆安站各年单断沙关系线偏离综合线相对误差表

5 结语

（1）对隆安水文站2007—2018年连续12年实测输沙率成果进行相关计算分析，分析符合《水文巡测规范》（SL 195-2015）和《河流悬移质泥沙测验规范》（GB/T 50159-2015）有关输沙率规定及要求，该站悬移质输沙率在水位86.00 m（高洪水位）以下可实行间测。间测期间，可只测单样含沙量，并可采用各年综合关系线整编资料。

（2）隆安站输沙率测验从2019年起，水位86.00 m以下实行间测，停3年测1年，输沙率间测的年份按《测站任务书》和《河流悬移质泥沙测验规范》（GB/T 50159-2015）要求施测单样含沙量，借用历年综合单断沙关系线K=1.00推求断面平均含沙量，进行泥沙资料整编，检测年份输沙率测验检测不少于3次。

（3）当发生超86.00 m水位以上或较大洪水或上游、区间发生稀遇暴雨等特殊水情、特殊沙情时，即刻恢复输沙率测验，并与历年综合单断沙关系线进行t检验，以验证是否发生变化。

（4）校测期间如发现单断沙关系发生异常变化，立即恢复输沙测验，仍按实行间测前的方法进行施测，按照二类站标准每年完成7～15次输沙率测验。