李海楠

(河北省唐山水文水資源勘測局，河北 唐山 063000)

布設(shè)小河站的主要目的是收集小面積的暴雨洪水資料，探求產(chǎn)匯流參數(shù)在地區(qū)上和隨下墊面變化的規(guī)律。通過設(shè)站年限檢驗，可以及時調(diào)整站網(wǎng)，對于已達設(shè)站目的的水文站可以撤消，或轉(zhuǎn)移到其它地方發(fā)展水文站網(wǎng)，擴大資料收集范圍。因此，進行小河站檢驗具有重要意義。本文采用降雨徑流關(guān)系檢驗法對唐山局崖口站設(shè)站年限進行分析，求得唐山局崖口站設(shè)站年限為15 a。

1 崖口水文站概況

崖口水文站位于唐山市豐潤區(qū)崖口鄉(xiāng)柴家灣子村，始建于1960年，為邱莊水庫入庫站。控制面積199 km2，屬淺山區(qū)小面積代表站。崖口以上流域內(nèi)耕地較少，約占15%，主要農(nóng)作物有高粱、玉米、紅薯等。土壤基層以石灰?guī)r為主，覆蓋有黃土、沙壤土。山地植被較差。上游建有小型水庫9座，控制面積36 km2，占崖口水文站總控制面積的18.1%。河道縱坡較大，洪水暴漲暴落，屬山溪性河流。本站測驗斷面位于柴家灣子村東。1984年修建引灤入還工程，測驗河段進行人工開挖修整，順直河段長300 m。右岸為人工砌石護坡，左、右岸均有灘地，水位達82.70 m時右岸開始漫灘，水位達83.00 m時，左岸開始漫灘，最大水面寬300 m?；?50 m右岸有小草河匯入、基下500 m處有牽馬嶺溝匯入。測驗河段拆石壩，清樹障，河道裁彎取直，使測驗河段規(guī)整，順直河長達600 m。

2 降雨徑流關(guān)系檢驗

以唐山局崖口站從建站開始到2004年間各場洪水的降雨徑流統(tǒng)計資料為基礎(chǔ)，繪制降雨～徑流關(guān)系圖，計算其合格率，并以此作為標準，計算不同檢驗?zāi)晗薜慕涤辍珡搅麝P(guān)系圖的合格率，當合格率為60%以上或接近時，所求年限即為設(shè)站年限。

2.1 資料選用情況

2.1.1 雨量站分布情況介紹

崖口以上流域共設(shè)配套雨量站5個，其分布位置見崖口流域圖，各雨量站所占權(quán)重不同。

2.1.2 洪水過程、時段降雨量及日降雨量的選用

洪水過程：選用建站以來具有代表性的實測各級洪水過程，包括大、中、小洪水，為方便地下水分割，應(yīng)盡量選擇峰后無雨的單峰型洪水。

時段降雨量：選擇流域內(nèi)與所選洪水資料對應(yīng)且代表性較高的單站降雨資料。

日降雨量：選擇自6月1日開始至所選雨洪資料之間的單站日降雨量。

為了在匯流參數(shù)檢驗時不再重復(fù)選擇雨洪資料，并且使計算結(jié)果具有代表性，根據(jù)推理公式的基本形式及產(chǎn)生的環(huán)境，對選用的雨洪資料再加以界定，條件如下：(1)徑流深大于1 mm的雨洪配套資料；(2)降水及洪水過程為單峰的資料；(3)降水量大、持續(xù)時間長、洪峰流量及徑流量級比較大的資料。

2.2 次洪降雨量計算

選擇降雨時段為1 h，根據(jù)每個雨量站所占流域權(quán)重，采用加權(quán)法計算流域時段面降雨量。

2.3 次洪產(chǎn)流量計算

為減少工作量，不再制作退水曲線，用目估法確定退水分割點，根據(jù)起漲點、退水拐點及洪水過程線包圍的面積計算次洪徑流深。計算公式為：

地面徑流深Rs、地下徑流深Rg的計算同次洪徑流深R。

2.4 流域前期影響雨量計算

2.4.1 日雨量計算

根據(jù)崖口、新集、夾河、下寺、大峪五個單站日雨量資料及各站所占權(quán)重，采用加權(quán)法計算面平均降雨量。

2.4.2 Pa值計算

流域前期影響雨量(Pa值)采用Pa,t+1=K×(Pt+Pa,t-Rt)遞推公式計算，Pa,t+1=K×(Pt+Pa,t-Rt)是對Pa，t+1= K×(Pa，t+Pt)計算公式的改進，引進了由于降水形成徑流而減少的土壤含水量，并以流域土壤最大損失量(Im值)作控制。

其中，Pa,t+1為t+1日的土壤含水量(mm)；Pa,t為t日開始時的土壤含水量(mm)；

Pt為t日降水量(mm)；Rt為t日徑流深(mm)；K為日折減系數(shù)，取經(jīng)驗值0.85；Im為流域最大損失量，Im取值100 mm。

流域前期影響雨量(Pa值)的使用也有區(qū)別，洪峰形成在下午3點以后，Pa值計算至下午3點前較計算至8點更為合理。

圖1 崖口站長系列P+Pa～R關(guān)系圖

圖2 崖口站20年長系列P+Pa～R關(guān)系圖

圖3 崖口站15年長系列P+Pa～R關(guān)系圖

2.5 檢驗結(jié)果

2.5.1 建立(P+Pa)～R關(guān)系圖

選取1961年～2004年間的實測洪水28次，計算其(P+Pa)及R值，分別點繪長系列、5個20 a系列及5個15 a系列樣本的(P+Pa)～R關(guān)系圖，并通過點群中心定線，作為(P+Pa)～R關(guān)系圖的標準線。圖1～圖3為長短系列(P+Pa)～R關(guān)系圖。

2.5.2 精度評定

單點評定：圖中次洪徑流深與實測次洪徑流深比較，并計算誤差和，當滿足

(1)|ΔR/R實|≤20%且|ΔR|≤20 mm；或

(2)|ΔR|≤3 mm時；

精度評定為合格。

綜合評定：合格率=合格點據(jù)/總點據(jù)×100%。

3 結(jié)語

通過建立(P+Pa)～R關(guān)系圖得出，長系列降雨徑流合格率為65.0%；20 a系列4個樣本降雨徑流平均合格率為61.5%；15 a系列5個樣本降雨徑流平均合格率為63.1 %。根據(jù)相關(guān)檢驗評定標準，短系列合格率與長系列合格率相比，當短系列合格率也達到60%以上時，即達設(shè)站目的。因此，降雨徑流關(guān)系檢驗的設(shè)站年限為15年。

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