云南省水文水资源局昆明分局 云南昆明 650216
摘要：在流量测验整编中，通常采用水位、实测流量绘制水位～流量关系图，以推求过水断面的水量。如果水位～流量关系是不变的单值化关系，那么流量测验整编工作将会大幅减少。本文通过2013～2017年柴石滩水文站实测流量资料，分析了柴石滩水文站的水位流量关系，为柴石滩水文站的流量测验整编提供了重要的参考。
关键词：水位流量关系；分析；柴石滩水文站
1、概况
柴石滩水文站位于昆明市宜良县北古城镇柴石滩水库，东经103o201，北纬25o001，距宜良县28km，是南盘江上游干流控制站，属国家重要水文站。该站测验项目有水位、流量、降水、水质等观测项目，断面呈U形，集水面积4676km2，河道坡度4.09‰，水面宽10.0m至62.9m，测验河段顺直，河底系块石和沙卵石，两岸为块石河堤，高7.0m～8.0m。断面上游500m建有柴石滩水库，下游75m有公路桥一座。历年水位流量关系为单一曲线。
受上游柴石滩水库调洪及柴石滩电厂发电影响，柴石滩水文站断面上天然水位过程已无法形成，在一定时期内，每天的水位过程非常相似，水位过程主要由关闸尾水、一台发电机发电水量、两台发电机发电水量、三台发电机发电水量及水库调洪下泄水量形成。
一台发电机发电时，由于荷载不同，所需流量在35m3/s波动，两台发电机发电，所需流量在70m3/s波动，三台发电机发电，所需流量在90m3/s波动。流量测验整编时，可以此进行合理性检查。
区域内植被中等，建有柴石滩水库等大、中、小型水库若干。著名的九乡风景区也位于该区域内，是当地主要经济支柱之一。
南盘江属珠江流域西江水系，本流域属亚热带-热带高原型湿润季风气候，受印度洋季风和太平洋季风影响，气候垂直变化显著，干湿季节分明，类型多样。平均气温4～24℃。5～10月为雨季，6～8月降水约占全年总降水量的60%。春季降水稀少，常成旱灾。
2、资料情况
柴石滩水文站历年水位流量关系为单一曲线。本次分析采用柴石滩水文站2013～2017年实测流量资料（2013年37次，2014年36次，2015年43次，2016年41次，2017年54次，共计211次），测次涵盖了高、中、低水，水位变辐1555.69m～1560.71m。资料由云南省水文水资源局昆明分局柴石滩水文站施测，所用仪器由云南省水文水资源局检验，资料可靠。
3、水位流量关系分析
3.1历年水位流量关系及断面分析
2002年柴石滩水库建成，柴石滩水文站测验断面下迁50m，天然河道整治为块石河堤。2007年、2008年水库泄洪，断面发生冲於变化，经过2009～2012年的干旱期后，断面趋于稳定（见图1：历年水位流量关系及大断面图）。
图1 历年历年水位流量关系及大断面图
从图1中可以看出，2013年以后，历年大断面趋于稳定，历年水位流量关系趋势一致（2007年断面面积大，水位流量高水反而偏小，主要由于该年高水缺乏实测流量点控制所致），该站水位流量存在综合考虑的可能性。
3.2资料一致性分析
本次分析，所用资料为柴石滩站2013～2017年实测流量资料，为确保所用资料来自同一总体，将所用资料进行t（学生氏）检验：经检验柴石滩站2013～2017年实测流量资料属于同一总体系列，可以将柴石滩站2013～2017年实测流量资料合并为一个样本进行水位流量关系分析。
3.3水位流量关系分析
3.3．1点绘水位流量关系图
通过以上历年水位流量关系、历年大断面及资料一致性分析，柴石滩站2013～2017年实测流量资料属于同一总体系列，可以将柴石滩站2013～2017年实测流量资料合并为一个样本点绘水位流量关系图，通过点群中心绘制水位流量关系曲线（见图2）。
图2 柴石滩站水位～流量关系曲线图
从图2中可以看出，水位流量关系点子密集，分布呈一带状。其中，水位1556.12m以下为柴石滩电厂关闸尾水形成，水位1556.49～1556.65m为电厂一台发动机发电水量形成，水位1556.79～1556.90m为电厂两台发动机发电水量形成，水位1557.10～1557.30m为电厂三台发动机发电水量形成，水位1557.30m以上为水库泄洪水量形成。由于受水库、电厂闸门控制，发电机组之间有空白水位级不具备测流条件。
根据水位～流量关系图，采用《水位流量关系结点处理》软件检查水位～流量关系曲线反曲情况。通过检查水位～流量关系曲线没有反曲存在，并编制水位流量关系结点表（见表1）。
表1 柴石滩 站水位流量关系结点表
由表2可知，本次水位流量关系曲线检验选用2013～2017年193个流量实测点检验（其中水位1555.70及相应流量0.102、水位1555.71及相应流量0.102、水位1556.57及相应流量18.8等18个流量点因测验误差偏大，不参加线检），通过检验，符号、适线、偏离数值检验均合格，标准差Se（%）=4.9，随机不确定度（%）：9.8%，<10.0%，系统误差（%）：-0.5%，<±1.0%，符合二类精度站水位流量关系定线精度指标的要求。
3.3．3水位流量关系曲线高低水延长
柴石滩站2013～2017年度水位变幅1555.69～1560.71m，实测流量点控制水位1555.70～1560.10m，水位流量关系曲线高低水顺趋势延长，低水延长0.2%，<15%，高水延长13.9%，<30%，符合《水文资料整编规范》的要求。
4、径流量误差分析
用本此分析所得水位流量关系曲线推算柴石滩站2013～2017年度径流量，并与当年的径流量进行对比分析（见表3）。
表3 径流量误差计算表
由表3可知，用本此分析所得水位流量关系曲线推算柴石滩站2013～2017年度径流量，与当年的径流量相比，误差均在±5.0%以内。
5、结论
（1）本次分析所得柴石滩站水位流量关系曲线正确合理，可以在该站流量测验整编工作中使用，即柴石滩站水位～流量关系是不变的单值化关系，该站流量测验整编工作将会大幅减少。
（2）断面稳定，水位变幅在1555.69～1560.71m之间，均可使用本次分析所得柴石滩站水位流量关系曲线推流。
参考文献：
［1］《水文资料整编规范》SL247-2012 中国水利水电出版社.2012.
［2］徐怡曾.《水文资料整编》.水利水电出版社.1988.
论文作者:毛利权
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/24
标签：水位论文; 流量论文; 关系论文; 水文站论文; 断面论文; 资料论文; 水量论文; 《防护工程》2019年第6期论文;