运河水文站单-断沙关系研究

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1、运河水文站单断沙关系研究　　摘要本文通过运河水文站单位含沙量与断面平均含沙量相关关系的建立，分析单、断沙关系受人为水利工程影响，优质高效地为各级防汛部门提供技术支持。关键词运河站；泥沙；分析中图分类号：U612文献标识码：A1概述运河水文站位于江苏省邳州市运河镇前索家村，东经117°56″，北纬34°20″。1955年建站，是沂沭泗流域中运河上的国家重要水文站。该站以上集水面积5万多km2，测洪标准二十年一遇，历史上实测最高水位26.85m(冻结基面，下同。冻结基面高程-0.672m=85黄海基面高程，冻结基面高程-0.583m=56黄海基面高

2、程，冻结基面高程-0.432m5=废黄河口基面高程)，发生日期1974年8月12日，相应流量3060m3/s；实测最大流量3790m3/s，发生日期1974年8月14日，相应水位26.57m；实测最大流速2.23m/s，发生日期1963年8月1日，相应流量1730m3/s。该站主要测验项目有：水位、流量、降水、蒸发、泥沙、水质等。根据江苏省苏北供水局的要求，该站还承担江水北调的供水计量工作，汛期(5月1日～9月30日)每天测报两次流量(上午8时、下午16时)；非汛期每天测报一次流量(上午8时)；洪水期根据水位变化过程适时加测，该站的流量测验任务相

3、当繁重。另外，中运河是国家重要水上运输通道，每天过往船只较多，严重影响该站的流量测验工作，每次测流时间一般都要1个小时左右，遇到船队过往时甚至需要１个半小时。为了缩短测流历时，在保证测流精度的前提下，对该站测流断面测速垂线进行了精简；然而输沙测验垂线也较多，测验历时更长，以及受通航船只影响，测验精度降低，为简化测验强度，提高测验精度，特进行単沙与断面含沙量的关系分析。2测验断面情况5该站测流断面位于陇海铁路桥上游65.6m，距离老铁路桥76.6m。桥墩对水流稍有影响，主河槽宽约170m，河底多为沙壤土，河床较稳定。主河槽右滩面宽约540m，多为杂

4、草丛生，地势高低不平，断面上游45m为一片高地，高程为24.70～25.90m，断面下游100m为一保麦堰，高程为25.90m。左滩面宽约280m，多坑洼不平，并长有芦苇，下游有施工道路一条，高程为23.60～25.80m，在漫滩之前，一般用中泓缆道施测流量；在洪水漫滩时，用大缆道施测流量,通常左右两滩面流速基本为零，一般按死水处理。当水流在主河槽时，水面宽变化不大，高水漫滩时，水面宽成倍增加。过去根据单位含沙量使用近似法进行断面含沙量计算，然而由于近年来水利工程建设、南水北调工程实施以及五十年一遇河道治理工程完成，再加上人为活动破坏环境影响，河

5、流含沙量发生变化。3分析过程3.1资料收集收集从2000年至2013年14年34次的输沙率含沙量资料，以研究探讨运河站单位含沙量与断面含沙量之间的关系，见表一。3.2相关关系的建立根据表一绘制单位含沙量与断面含沙量相关图，相关图见图一，选配两个相关因素相关线的数学模型公式分别为：y断=0.951单相关系数r=0.994,相关关系很好，可以使用単位含沙量乘以系数直接求得断面平均含沙量。图一运河水文站单位含沙量与断面平均含沙量相关关系图3.3关系曲线检验通过三种检验计算表（略）得知：3.3.1符号检验，统计值μ＝0.69，取显著性水平α＝0.25，查

6、整编规范表3.4.1-1得μ1-а/2=1.15μ＜μ1-а/2定线合理。3.3.2适线检验：符号交换次数21，免做此项检验。3.3.3偏离数值检验：统计值

7、t

8、=0.46，查表3.4.1-2得t1-а/2=1.315＜t1-а/2定线合理。3.3.4标准差：Se=4.1%，随机不确定度：8.2%，系统误差：0.6%。4结论我们过去对悬移质输沙率的整编是采用近似法，利用单位含沙量代替断面平均含沙量(即1：1的关系),但是，这次通过对连续14年的资料分析，它们的关系为1:0.951，2013年近似法计算的全年输沙量为30900T,而利用关系关系曲线

9、法计算的输沙量为30600T,多计算出300T悬移质泥沙到骆马湖，2012年两种方法分别为56500T和55800T，多700T,虽然数值并不是很大，但是如果长年累计计算，泥沙量还是十分大的，给工程治理带来不科学的判断依据。所以建议根据分析的单断沙关系成果，根据水位、流量和含沙量变化，对输沙测验停测，只进行单位含沙量测验，既縮短流量测验历时，简化了劳动强度，又提高流量测验精度，以便提供及时准确的科学数据。参考文献中华人民共和国水利部水文局中华人民共和国水文年鉴[s]及水文资料整编底稿。中华人民共和国水利行业标准水文资料整编规范SL247-2012

10、[S]中国水利水电出版社2012。黄振平水文统计学[M].河海大学出版社2003。5作者简介周沛勇（1961-）男，工程师，副主任，研究