哈世東，吉辛望，陳衛(wèi)東

（1.引灤工程管理局石佛水文站，河北興隆 067300；2.引灤工程管理局水文水質(zhì)監(jiān)測(cè)中心，河北遷西 064309）

1 基本情況

石佛水文站始建于1983年7月，地處河北省興隆縣大仗子鄉(xiāng)石佛村，位于灤河一級(jí)支流柳河上，處于東經(jīng)118°07＇03″ 、北緯40°38＇10″ ，集水面積1 050 km2。因柳河上游植被良好，洪水漲落緩慢，故測(cè)驗(yàn)斷面沖淤變化不大，水位流量關(guān)系較穩(wěn)定。該站包括水情值班室、辦公室和生活用房，院內(nèi)有氣象觀測(cè)場(chǎng)、微波通訊鐵塔和天線。該站凍結(jié)基面為假定基面，院內(nèi)鐵塔東南角底腳螺栓頂設(shè)為本站基本水準(zhǔn)點(diǎn)，高程30.00 m（假定基面，下同）。按測(cè)站管理分類(lèi)，石佛水文站屬?lài)?guó)家基本站，是灤河一級(jí)支流柳河上的入庫(kù)控制站，屬河道站。其主要職能包括：長(zhǎng)期搜集水文資料，負(fù)責(zé)水文信息采集和傳輸；向國(guó)家防辦、海河防指、河北省防指及海委引灤工程管理局防汛調(diào)度部門(mén)報(bào)汛，為潘家口水庫(kù)調(diào)度運(yùn)用提供水文信息。采用常年駐測(cè)方式監(jiān)測(cè)，主要觀測(cè)項(xiàng)目包括水位、流量、降水、蒸發(fā)、水溫、氣溫、冰凌等。

石佛水文站測(cè)流斷面處于相對(duì)順直河段，河床由卵石夾沙組成，主河槽寬不足100 m。河槽左岸為寬約100 m 的灘地，右岸為陡壁。水位自記井位于右岸山腳處，進(jìn)水口高程19.90 m，最高可測(cè)水位27.50 m?；舅邤嗝嬖O(shè)于河道左岸，由P1-P9共9只鋼加搪瓷直立式水尺組成。因其下游有人工堆砌的壅水設(shè)施，低水時(shí)流速較小，水位－流量關(guān)系點(diǎn)據(jù)散亂，故低水時(shí)改在臨時(shí)斷面測(cè)流。流速儀測(cè)流斷面與基本水尺斷面重合，設(shè)計(jì)最大測(cè)洪能力2 500 m3/s。測(cè)流斷面架設(shè)有自動(dòng)測(cè)流纜道，操作室位于左岸，校核水準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)在操作室門(mén)前石尖上，高程26.997 m?；緮嗝嫔嫌?0 m 處為石佛村對(duì)外公路橋。2011年，該站在橋上設(shè)置橋測(cè)斷面，當(dāng)年汛期測(cè)得洪峰流量212 m3/s。

石佛水文站輔助氣象觀測(cè)場(chǎng)設(shè)置面積為8×6 m2，位于院內(nèi)平房后一角。場(chǎng)內(nèi)設(shè)置1 種降水量觀測(cè)設(shè)備，即SL1型翻斗式自記雨量計(jì)；2 種蒸發(fā)量觀測(cè)設(shè)備，即E-601型蒸發(fā)器和?20 cm銅質(zhì)蒸發(fā)皿。

石佛水文站主要測(cè)驗(yàn)儀器設(shè)備有浮子式遙測(cè)水位計(jì)、水文遙測(cè)系統(tǒng)客戶端計(jì)算機(jī)、資料在站整編用計(jì)算機(jī)、水準(zhǔn)儀、旋槳流速儀、電波流速儀等。

2 水文特性

1994年7月13日實(shí)測(cè)最高洪水位27.11 m，根據(jù)最高水位推求的最大洪峰流量為2 520 m3/s，為建站以來(lái)第1 位洪水。1995年7月29日洪峰流量為769 m3/s，排在第2 位；1998年7月6日洪峰流量為741 m3/s，排在第3位。

年降水量多年（1985—2013年）平均值為593.1 mm，年蒸發(fā)量多年（1998—2013年）平均值為825.0 mm。年徑流量多年（1986—2013年）平均值為1.23億m3，Cv＝0.71。

3 自動(dòng)測(cè)流纜道應(yīng)用

2006年，石佛水文站在原吊箱測(cè)流纜道基礎(chǔ)上，改造建成由纜道循環(huán)索、水文絞車(chē)、自動(dòng)測(cè)流控制臺(tái)、鉛魚(yú)、流速儀、信號(hào)傳輸回路共同組成的自動(dòng)測(cè)流系統(tǒng)。2012年7月，在纜道測(cè)流系統(tǒng)中安裝了水文纜道無(wú)線信號(hào)傳輸儀。流速儀測(cè)速信號(hào)由通過(guò)循環(huán)索和地線構(gòu)成的傳輸回路進(jìn)行傳輸改為以無(wú)線數(shù)字信號(hào)方式傳輸，使收集到的流速、水面及河底信號(hào)均為強(qiáng)信號(hào)；不同信號(hào)采用不同的數(shù)字化編碼，保證了譯碼的準(zhǔn)確率；信號(hào)抗干擾能力顯著增強(qiáng)，從而保證了信號(hào)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

2012年7月22日15時(shí)許，入汛以來(lái)第1場(chǎng)洪水到達(dá)石佛水文站。該站隨即實(shí)施了纜道流量測(cè)驗(yàn)。至當(dāng)日夜間，共進(jìn)行5次流量測(cè)驗(yàn)。次日5時(shí)，結(jié)合纜道測(cè)流，該站同時(shí)在橋測(cè)斷面采用人工懸吊流速儀方法進(jìn)行同水位下的流量比測(cè)。至25日6時(shí)，共獲得6組比測(cè)點(diǎn)據(jù)，詳見(jiàn)表1。

表1 纜道測(cè)流與橋上懸吊流速儀測(cè)流比測(cè)結(jié)果

從比測(cè)結(jié)果看，使用纜道測(cè)流系統(tǒng)測(cè)得的流量值與在橋上采用人工懸吊流速儀方法同時(shí)測(cè)得的同水位下的流量值基本吻合。基于此，該站在隨后的測(cè)驗(yàn)中，均使用纜道測(cè)流系統(tǒng)測(cè)流。當(dāng)年資料整編時(shí)，全部采用纜道測(cè)流系統(tǒng)實(shí)測(cè)點(diǎn)據(jù)進(jìn)行定線。對(duì)使用纜道測(cè)流成果繪制的水位－流量關(guān)系曲線進(jìn)行3項(xiàng)檢驗(yàn)，其符號(hào)檢驗(yàn)、適線檢驗(yàn)、偏離檢驗(yàn)結(jié)果如下：

式中：u、t為統(tǒng)計(jì)量；k為正號(hào)（或負(fù)號(hào)）個(gè)數(shù)或變換符號(hào)次數(shù)；n 為測(cè)點(diǎn)總數(shù)；a 為顯著性水平值；pˉ為平均相對(duì)偏離值；spˉ為pˉ的標(biāo)準(zhǔn)差；pi為測(cè)點(diǎn)與關(guān)系曲線的相對(duì)偏離值；|t|＜1.70。

由此可見(jiàn)，水位－流量關(guān)系曲線3 項(xiàng)檢驗(yàn)結(jié)果全部合格，說(shuō)明纜道測(cè)流系統(tǒng)測(cè)驗(yàn)結(jié)果合理，成果符合水文資料整編規(guī)范要求。

4 結(jié)語(yǔ)

石佛水文站實(shí)行站隊(duì)結(jié)合管理方式，汛期測(cè)驗(yàn)人員駐站，非汛期由臨時(shí)工負(fù)責(zé)日常觀測(cè)，每月定期取回基本觀測(cè)資料并及時(shí)進(jìn)行整理加工。因該站地處偏遠(yuǎn)，生活條件相對(duì)艱苦，汛期僅有1名正式職工駐站，遇有洪水過(guò)程、需要搶測(cè)洪峰時(shí)，人手尤為緊缺。為此，該站加強(qiáng)了對(duì)臨時(shí)工的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，以此帶動(dòng)各項(xiàng)測(cè)驗(yàn)工作有條不紊地開(kāi)展。原自動(dòng)測(cè)流纜道配備無(wú)線信號(hào)傳輸儀后，可以進(jìn)行上至數(shù)百、下至數(shù)秒立米流量的測(cè)驗(yàn)，大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短一次測(cè)流歷時(shí)，出流量成果快，為報(bào)汛贏得時(shí)間，使該站測(cè)驗(yàn)自動(dòng)化程度提高到一個(gè)嶄新水平。

石佛水文站建站30余年來(lái)，積累了大量詳實(shí)的第一手水文資料，為潘家口水庫(kù)安全運(yùn)行起到了尖兵和耳目作用。隨著自動(dòng)測(cè)流纜道的應(yīng)用，該站常規(guī)測(cè)洪能力有了保障，為測(cè)驗(yàn)、報(bào)汛以及資料積累奠定了基礎(chǔ)，在引灤工程管理局水文測(cè)報(bào)及水情信息服務(wù)方面發(fā)揮著日益重要的作用。