（江蘇省水文水資源勘測局徐州分局，江蘇徐州 221000）

0.概況

沭河發(fā)源于山東省沂水縣北部沂山南麓，屬陡漲陡落的山溪型河流，流經(jīng)大官莊分為向東新沭河、向南老沭河兩股。老沭河江蘇境內(nèi)段河床坡降相對較緩，但漲落水仍然較為迅速。

老沭河新安站附近河段基本順直，主泓斷面為不太規(guī)則U字形，常水位水面寬197m，河床基本無沖淤，不通航；水流受變動(dòng)回水等綜合因素影響，無穩(wěn)定水位～流量關(guān)系。

二線能坡法也叫二線V-ADCP垂線代表法，即根據(jù)V-ADCP安裝技術(shù)要求，在基本斷面選擇對斷面平均流速有較好代表性的兩條垂線的河底各安裝一臺垂向ADCP，以實(shí)現(xiàn)流量自動(dòng)測報(bào)的目的[1]。

1.分析方法

采用能坡法流量與纜道流速儀法流量相關(guān)分析法。根據(jù)試驗(yàn)比測資料，點(diǎn)繪纜道流速儀法實(shí)測流量與相對應(yīng)的能坡法流量的相關(guān)關(guān)系，繪制相關(guān)曲線，對該曲線冠以數(shù)學(xué)模型，求得該模型的函數(shù)關(guān)系式，再對所定關(guān)系線進(jìn)行三種檢驗(yàn)與精度評定。

2.分析過程

2.1 資料選用

經(jīng)資料審查，由于受風(fēng)浪影響，二線能坡法流量Q能＜20m3/s時(shí)，資料相對誤差較大，不參與相關(guān)分析，故選擇儀器安裝位置、參數(shù)設(shè)置均相同的新安站2019―2020年二線能坡法流量Q能≥20m3/s的149次比測資料，進(jìn)行能坡法流量～纜道流速儀法流量相關(guān)分析。

2.2 相關(guān)關(guān)系線建立

為便于生成推流關(guān)系線數(shù)學(xué)模型公式，以二線能坡法流量為橫坐標(biāo)，以相應(yīng)的纜道流速儀法流量為縱坐標(biāo)，點(diǎn)繪選取的149次比測資料的X―Y散點(diǎn)圖，發(fā)現(xiàn)相關(guān)點(diǎn)呈一組密集分布且有規(guī)律的帶狀，對該帶狀圖進(jìn)行相關(guān)圖定線配型分析。

當(dāng)選配相關(guān)線數(shù)學(xué)模型為二階多項(xiàng)式時(shí)，實(shí)測點(diǎn)與關(guān)系線擬合程度好，且高中低水均無明顯的系統(tǒng)偏離，微調(diào)關(guān)系線截距為0使其通過坐標(biāo)原點(diǎn)，得到利用二線能坡法流量推求斷面流量的關(guān)系曲線的數(shù)學(xué)模型公式為：Q=0.0001Q能2+0.9324Q能，見圖1。

圖1 新安站2019―2020年二線能坡法流量～流速儀法流量相關(guān)圖

2.3 關(guān)系線檢驗(yàn)及定線精度評定

2.3.1 測點(diǎn)誤差及有關(guān)過渡變量統(tǒng)計(jì)計(jì)算

根據(jù)所得關(guān)系曲線數(shù)學(xué)模型公式：Q=0.0001Q能2+0.9324Q能，按二線能坡法流量從小到大順序排列，列表計(jì)算三種檢驗(yàn)、精度評價(jià)所需的過渡變量，見表1。

表1 新安站二線能坡法相關(guān)分析三種檢驗(yàn)誤差計(jì)算略表

2.3.2 關(guān)系線檢驗(yàn)

國家行標(biāo)《水文資料整編規(guī)范SL 247-2012》規(guī)定：所定單一線應(yīng)做符號檢驗(yàn)、適線檢驗(yàn)和偏離數(shù)值檢驗(yàn)。

適線檢驗(yàn)：符號變化次數(shù)k2=76，因76=k2≮0.5（n-1） =74，故無需做此項(xiàng)檢驗(yàn)，接受假設(shè)。

2.3.3 關(guān)系線精度評定

實(shí)測點(diǎn)對關(guān)系線無明顯系統(tǒng)偏離，系統(tǒng)誤差采用實(shí)測點(diǎn)對關(guān)系線的相對誤差的平均值p=-0.07%＜±1%，滿足定線精度指標(biāo)要求。

2.4 關(guān)系線適應(yīng)范圍簡析

本關(guān)系線實(shí)測二線能坡法流量范圍為20m3/s～704m3/s，根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定可適當(dāng)進(jìn)行高水延長使用，謹(jǐn)慎采用高水延長幅度為實(shí)測二線能坡法流量變幅的20%，得到其適應(yīng)范圍為：20m3/s≤Q能≤841m3/s。

3.結(jié)論與建議

（1）本方案可作為新安站流量實(shí)時(shí)在線方案，亦可用于水文資料整編，推流工作線數(shù)學(xué)模型公式為：Q=0.0001Q能2+0.9324Q能，（適用范圍：20m3/s＜Q能＜841m3/s）。

（2）其他非通航河道且河床比較穩(wěn)定的站，均可采用本法實(shí)現(xiàn)流量實(shí)時(shí)在線。

（3）二線能坡法流量軟件參數(shù)設(shè)置時(shí)應(yīng)考慮消除風(fēng)浪影響，以滿足小流量的測驗(yàn)要求。

（4）水下測流設(shè)備及傳輸線路應(yīng)安裝牢固，增強(qiáng)抵御洪水沖擊能力。