渭河拓石水文站流速系数分析及应用论文_刘战胜,甘丹

陕西省宝鸡水文水资源勘测局 陕西 宝鸡 721006

摘要:本文通过拓石水文站精测法实测流速资料分析计算,得出了相对水深0.2m处流速系数的分析成果,解决了流量测验时在相对水深0.2m流速系数的采用问题。

关键词:水文站;相对水深0.2m;流速系数;

1分析缘由

拓石水文站位于陕西省宝鸡市陈仓区拓石镇,为国家级重要水文站。是渭河入陕第一控制站,控制流域面积为29092㎞2。自2003年6月建站以来承担着国家防总、陕西省、宝鸡市、渭河流域等多家单位的防汛测报任务。该站的水文测验数据信息是防汛决策的重要依据,因此要保证在洪水时能及时准确的提供水情测验数据就显得尤为重要。

由于渭河洪水多为陡涨陡落型,漂浮物过多,抢测洪水时机时就成为实测洪水流量的关键。加之测验条件限制,当洪水流量达到500m3/s时,要实测到0.6m处测取垂线平均流速就有困难,其次,由于波浪影响采用水面流速仪法,仪器摆动较大,为确保在较大洪水时,测得到、测得及时、测得准确,通过分析找到相对稳定的0.2m相对水深流速系数,就能较好解决该问题。

2资料来源

本次分析流速仪相对水深0.2处流速系数,分析资料采用拓石水文站2004年6月至2010年8月流速仪五点法(0.0、0.2、0.6、0.8、1.0)、三点法(0.2、0.6、0.8、)实测资料,共选取59条测速垂线。垂线分别布设在起点距12.0m~50.0m。多点法施测的垂线流速计算分别采用五点法及三点法公式进行计算,各垂线相对水深及0.2m流速计算详见表1

说明:V0.2、V1、Vm分别为:相对水深0.2m流速;V0.2*0.92;垂线平均流速。

3成果计算

经过对收集到的59份实测流量测验资料进行流速系数的计算。分别计算出了各流速系数进行流速系数的平均值计算、频率计算、标准差计算,计算结果详见表1。

3.1流速系数计算

(1)算术平均法

流速系数的平均值是取各V0.2m流速系数的算术平均值计算所得,计算结果为K0.2=0.92。

(2)回归分析法

依据表1中59次实测资料,建立以垂线平均流速为纵坐标,相对0.2m水深流速为横坐标的Vm~V0.2相关关系图(见图1),通过相关分析得出其相关关系为Vm=0.92K0.2。R=0.994,相关系数R是表明变量之间关系密切程度,R=±1时,为完全相关。说明本次数据分析变量之间关系越密切,直线方程Vm与V0.2关系越密切。

3.2频率计算

频率计算是为了得到系统误差。将各个流速系数与平均流速系数的差除以平均流速系数得到相对误差,在进行由大到小排列,详见表1,再根据公式:P=n/N+1进行频率计算,计算出累计频率50%所对应的误差为-0.45%,即为系统误差。

3.3标准差计算

根据标准差计算公式S=[1/(n-2)Σ((Vi-Vm)/Vm)2]?计算得标准差值为2.9%,随机不确定度为2倍的标准差为5.8%,满足规范要求。

4成果结论

通过表1中比测资料的分析计算,确定了拓石水文站V0.2m处与垂线平均流速的关系,通过相关分析计算,得出其相关方程为:Vm=0.92V0.2

通过本次分析证明在水深1.00~2.30m时,该站的相关关系Vm=0.92V0.2是合理可靠的,可以在今后的流量测验中采用。

参考文献

[1]宝鸡水文局拓石水文站水文观测资料(2004~2016年)[Z].2016年.陕西省宝鸡水文水资源勘测局

[2]汪云峰,孙有庆,陈兆丰等.宝鸡市水文实用手册[M](内部发行)宝鸡市水利水保局。1990年12月

[3]中华人民共和国水利行业标准.水文资料整编规范(SL247-2012).2012年.中华人民共和国水利部

作者简介

刘战胜(1969—),男(汉族),陕西兴平人,本科,高级工程师,从事水文勘测、水文分析,资料整编等工作。

论文作者:刘战胜,甘丹

论文发表刊物:《防护工程》2017年第24期

论文发表时间:2018/1/11

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渭河拓石水文站流速系数分析及应用论文_刘战胜,甘丹
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