浮标流量测验应处理好的几个关系

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浮标流量测验应处理好的几个关系

陈志洁，屠新武

2黄委会中游水文水资源局，山西

榆次区

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5摘要6浮标流量测验是一种重要测流方法，山溪性河流以及暴涨暴落的洪水经常会选用浮标法进行流量测验，浮标流量测验的优点和缺点同样突出，浮标流量测验必须处理好流量过程控制和单次质量的关系、水峰过程控制和沙峰过程控制的关系、输沙率测验和单样含沙量测验的关系、常规浮标测验与浮标系数研究的关系以及传统浮标测验和先进浮标测验手段的关系。

5关键词6浮标；流量测验；控制流量过程；沙峰过程；关系5中图分类号6733#89

5文献标识码6:

5文章编号6;$$9

浮标流量测验是水文工作者在长期实践中总结出的重要测流方法，浮标流量测验具有选材容易、造价低、投放速度快、易操作、易成活、稳定性强、测流速度快、安全性能好等一系列优点，山溪性河流以及暴涨暴落的洪水在流量测验时经常会选用浮标法，浮标法在以往多次洪水测验中为完整控制流量过程、准确计算水沙总量、分析水位流量关系以及水文资料整编等提供了可靠依据。浮标流量测验的关键是通讯联络和人员配合，浮标测验的最大缺点是借用断面，尤其在断面冲淤变化大、含沙量相对较高的沙质河床不得已借用断面时浮标测验具有不确定性，有时误差很大，导致报汛误差，增加了防汛决策的不确定性。因此，浮标测验首先应在实测水深、断面上取得突破，有条件的测站应率先架设重铅鱼缆道，其余测站应引进先进测深仪器，尤其是适用于高含沙水流的测深仪器，力争达到实测过水断面，并用流速仪或电波流速仪实测流速，积累高水比测资料，对浮标系数进行研究分析，并通过历次大洪水对比分析率定浮标系数，从而提高浮标测验精度。在目前情况下，浮标测验必须处理好几个方面的关系。;

流量过程控制和单次质量关系

《河流流量规范》规定，流量的测次布设，应能完

标法，尽量缩短投放时间，抓住测验时机；洪水涨落异常迅疾、没有投放时机时，测验人员应随机应变，在完整控制水位变化的基础上，准确测记漂浮物，从而完整控制流量过程。

浮标流量单次质量对于提高浮标测验精度、率定浮标系数、准确计算水沙总量、分析水位流量关系以及水文资料整编等无疑具有重要意义。所以用浮标法进行流量测验时应在完整控制流量过程的基础上努力提高单次质量。用均匀浮标法时应做到浮标投放均匀、观测定位准确、指挥配合默契；用中弘浮标法时应做到中弘三线或多线观测；用漂浮物观测时应做到漂浮物标记明显、上中下断面联系紧密。提高浮标测验单次质量最关键的环节是在浮标投放的同时实测过水断面。浮标测验时应该尽量实测断面，因测验时机不足或难以实测断面时，需加强上游来水特性和区间降水分析以及本测站特性分析，并借用最近次实测断面资料，尽量使借用断面做到准确无误，从而提高浮标流量测验单次质量。

#水峰过程控制和沙峰过程控制关系、输沙率测验

和单样含沙量测验关系

使用浮标法进行洪水测验时，由于人员紧张、水沙测验及报汛任务繁重、单沙处理需要一定时间等客观因素，洪水测验往往容易步入重水峰而轻沙峰的误区。近年来，黄委陆续开展了含沙量预报工作，水利部对黄委提出了“河床不抬高、污染不超标、堤防不决口、河道不断流”等四项目标，这些都对单样含沙量及输沙率测验提出了更高要求，因此，必须重视泥沙测验，在测好洪峰的同时完整控制沙峰过程。

整控制洪水过程，准确计算水沙总量、日平均流量，并能准确推求最大、最小流量及水位流量关系，满足报汛需要，相对而言，洪峰流量过程控制显得尤为重要。所以暴涨暴落的洪水在流量测验时首选浮标法测验，浮标测验应该讲求时效性和准确性，投放浮标时应该提高浮标成活率，洪水涨落异常急剧时用中弘浮

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山西水利#""$年第%期

目前，黄河水文测区各站单样含沙量多采用主流边—线—点或两点法取样，输沙率测验因大洪水时间紧、无测验时机而多在平水期进行。《河流泥沙测验规范》规定，一次洪水的单样含沙量测次布设应能完整控制含沙量变化过程，准确计算日平均输沙量，并能准确推求最大、最小含沙量及单断沙、单断颗关系，满足报汛需要；输沙率测验应主要分布在洪水期。所以测洪时首先做好单沙测验工作，完整控制含沙量变化过程并作颗分留样，单样含沙量应及时处理并快速报出，不能漏报沙峰过程。泥沙研究重点应放在单沙取样方法及粗泥沙颗粒分析上。尽管高含沙水流泥沙分布相对均匀，但仍然应该研究单沙主流边—线取样的合理性和代表性，必要时应推广等流量多线取样方法。粗泥沙颗粒分析工作应加强，要进一步搞清粗泥沙来源，研究多沙、粗沙产生和输移规律。遇大洪水时应合理调配人力，在输沙率异步测验可行性研究分析的基础上，尽量开展输沙率测验工作，使输沙率测验合理分布并增加高水测次。&

常规浮标测验与浮标系数研究的关系

目前，黄河水文测区各站浮标测验多采用经验系数法，多数测站未进行过浮标法与流速仪法比测实验，许多测站遇洪水时无法实测过水断面，经验系数法及借用断面法增加了浮标测验的不确定性。因此，必须在做好常规浮标测验的同时，认真开展浮标系数研究工作。

遇中小水时，应该投入一定的人力、物力，认真开展浮标法、流速仪法比测实验，在积累&"次以上资料的基础上研究分析并准确确定中小洪水的浮标系数。遇大洪水时，由于没有测验时机以及水草多等一系列客观因素，比测工作往往难以开展。因此，首先应该认真研究本站水沙特性，尤其是大洪水水沙特性，同时应该研究历史暴雨洪水的产生和演进规律，尤其要注重对上下游水沙量的平衡性规律研究，在准确确定中小水浮标系数的基础上，通过本站高水水沙特性以及历史大洪水演进规律分析确定高水浮标系数，从而为大洪水浮标测验提供理论依据。

’传统浮标测验和先进浮标测验手段的关系

目前，黄河水文测区各站浮标测验多采用传统浮标测验方法，浮标多用农作物杆茎或木料制作，投放浮标多用缆道设备或借用桥梁，夜明浮标多用棉花着油燃烧。浮标测验时上、

中、下断面均有人值守，起点距观测以及记录计算需要两人完成。传统的浮标测验需要人员多，测报精度受许多因素影响，如风浪、夜间照明、浮标起点距、时间观测及断面运行观测等。因此，必须在认真研究传统浮标测验方法、手段的基础上，从解决影响浮标测验的关键问题入手，消化、吸收、引进先进技术，积极改进浮标测验手段，提高浮标测验精度，提升浮标测验水平。

当前，应该从以下几方面认真研究开展浮标测验工作：第一，从浮标的制作方式上取得突破，应把传统浮标改为电子浮标，新型浮标应用塑料或其他材料制作，根据不同水深和不同洪水量级配重，另外浮标加装电子设备，能不断发射信号，接受装置分别安装于上、中、下断面，从而准确确定浮标位置；第二，研发浮标监控系统，摄像设备全程跟踪拍摄浮标演进过程，传输设备随时传输图象，微机实时进行监控并采集有关数据；第三，引进或研发适用于黄河干支流高含沙的水深测量仪器，解决水深测量问题；第四，开发浮标测验数据处理系统，实现数据传输、处理、计算、分析、入库、图表绘制和自动拍发水情电报等功能，从而彻底改变浮标测验费时、费事、费力的落后方式。

浮标测验除了应该处理好上述几个关系外，还应处理好测验与报汛的关系、涨水与落水的关系等。一些测站洪水涨快落慢，一些测站涨落同等急剧，必须根据测站水沙特性分析研究洪水规律，避免步入重涨轻落、重测轻报、重水轻沙的误区。

在浮标流量测验工作中，要充分认识浮标测验的优缺点，充分研究水沙规律和测站特性，并不断积累比测资料，分析研究浮标系数，找出适合本站的浮标测验方法并不断提高浮标测验精度，从而准确完整地控制水沙过程，更好地为黄河防汛、黄河水资源统一调度和流域生态建设服务。

(作者简介) 陈志洁（，女，%*$*+）%*!#年毕业于太原理工大学电子信息系，工程师。

(收稿日期) #"",+%#+#%；(修回日期) #""$+"#+

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