1、罗小玲，贺雪梅（永州水文水资源勘测中心，湖南 永州425000）收稿日期：2023-03-09作者简介：罗小玲（1983-），女，湖南衡南人，大学本科，工程师，主要从事水文测验、水文预报、水质分析等工作，E-mail：。摘要：根据河流悬移质泥沙测验规范要求,通过对道县（二）水文站20172021年71次各种水沙条件下的输沙率资料进行综合定线和误差计算分析，从而实现输沙率间测，这样的泥沙测验工作既可减少工作量、减轻工作强度、节省人力，又能满足含沙量、输沙率精度要求。文章对此进行了介绍。关键词：输沙率；测验方式；分析道县（二）水文站输沙率测验方式分析1测站情况道县（二）水文站以下简称道县（二）站位
2、于潇水中游，属国家重要站，流量为一类精度站，泥沙为二类精度站。于 2014 年底由原道县水文站下迁至道县道江镇滨河路村，东经 11135，北纬 2531，与原站断面距离为 3.7 km，两断面间无支流汇入，集水面积为 5 634km2，比原站集水面积增加 21 km2。上游约 85 km 处有涔天河水库（坝址控制流域面积 2 466 km2，占该站集水面积的 43.8%），下游约 65 km 处建有双牌水库。水情变化受上、下游水利工程影响，当下游双牌水库水位达 166.50 m（吴淞基面）时，回水顶托影响本站水位变化，上游涔天河水库闸门启闭也影响本站水位变化。测验河段顺直长约 500 m,河床
3、由砂卵石、岩石组成，右岸部分有少量淤泥，河床较稳定。断面呈“U”形，断面下游约 1 200 m 处有一弯道，高水时可形成断面控制。基本水尺断面兼流速仪测流断面，流向与基本断面垂直，河床比较稳定，正常水面宽在 150 m 左右，河道水流较集中，主流位置在左岸，低枯水时右岸有死水。水位达 172 m 时，右岸开始漫滩，最大漫滩宽度达80 m。洪水主要由降雨产生，洪水涨势较平缓，峰型适中，河道含沙量不大，沙峰与洪峰有一定的相应性。根据湖南省水文水资源勘测局水文监测处，湘水文测便字2015第 35 号文件批复：道县（二）站泥沙单样取样位置、断面输沙取样垂线优化分析，从 2016 年1 月 1 日起输沙
4、取样垂线由原 10 条调整为 6 条，具体起点距：19 m、40 m、60 m、80 m、120 m、140 m。测验方法为横式 6/18 选点法，即：取样工具为横式采样器，每根取沙垂线在其相对水深 0.2、0.6、0.8 处各取 1 000mL 水样。单沙取样垂线由 10 条调整为 1 条，测验方法为固定一线三点混合法，即：在起点距 40 m 的测沙垂线，相对水深 0.2、0.6、0.8 三点各取 1 000 mL 水样，然后按 111 混合。2间测分析2.1资料选取道县（二）站有 20152021 年实测悬移质输沙率资料共 118 次，其中 2015 年 30 次、2016 年 17 次、
5、2017年 14 次、2018 年 16 次、2019 年 16 次，2020 年 14 次，2021 年 11 次。由于涔天河水库扩建工程于 2016 年 12 月 30 日下闸蓄水，通过该站的输沙率明显减少，2017 年及以后的悬移质输沙率资料与之前的资料不再属于同一个系列，故本次分析资料为 20172021 年 5 年的实测悬移质输沙率资料，共计 71 次，包含了高、中、低各级泥沙，具有较好的代表性,资料统计情况见表 1。历年最大断面平均含沙量为 0.821 kg/m3，历年最小断面平均含沙量为 0 kg/m3，历年最高水位为 170.97 m，历年最低水湖南水利水电 2023 年第 3
6、 期专 业 技 术 与 设 计21DOI:10.16052/ki.hnslsd.2023.03.013罗小玲，贺雪梅/道县（二）水文站输沙率测验方式分析位为 164.75 m；实测最大断面含沙量为 0.806 kg/m3，最小断面含沙量为 0.008 kg/m3，实测断面含沙量变幅为0.798 kg/m3，实测最高水位为 170.93 m，实测最低水位为 165.57 m，实测水位变幅为 5.36 m。实测断面平均含沙量变幅占历年断面含沙量变幅的 97.2%，大于70%，相应水位变幅占历年水位变幅的 86.2%，大于 80%，符合河流悬移质泥沙测验规范（GB/T 50159-2015）的间测分
7、析要求。2.2单断沙关系分析2.2.1单断沙关系检验内容与指标根据 水文资料整编规范（SL/T 247-2020）要求，单断沙关系线为单一线、使用时间较长的临时线，且测点在 10 个及以上的均进行符号检验、适线检验、偏离数值检验、标准差、随机不确定度和系统误差计算。随机不确定度和系统误差的指标见表 2。2.2.2单断沙关系检验成果1）各年单断沙关系及其检验成果。20172021年各年的单断沙关系线均为单一线，比例系数 K 值也均为 1.00，关系线均经过三项检验，各指标均符合整编规范要求。三项检验和随机不确定度与系统误差计算成果见表 3，单断沙关系图详见图 1图 5。2）多年综合单断沙关系及其
8、检验成果。将20172021 年 71 次实测断面含沙量与相应单样含沙量点绘在总图上，以单样含沙量为纵坐标，断面含沙量为横坐标。单断沙关系总图详见图 6。单断沙关系总图同时进行三项检验，三项检验情况详见表 4。表120172021年实测单断沙情况统计表kg/m320170.6100.6080.06220180.4140.4140.05320190.6010.6020.11620200.8060.8080.14520210.5070.5080.008年份实测最大断面含沙量相应单样含沙量实测最小断面含沙量0.0680.0560.1160.1450.008相应单样含沙量测次1416161411表2单
9、断沙关系定线精度指标表多线法320二类精度站单一线法320多线法424三类精度站各种关系线法328一类精度站单一线法218站类定线方法定线精度指标系统误差/%随机不确定度/%图12017年单断沙关系图表320172021年单断沙关系三项检验成果表符号检验：u=-0.27允许：1.15（显著性水平a=0.25）合格适线检验：U=-0.55免检偏离数值检验：|t|=0.82允许：1.75（显著性水平a=0.10）合格2018年三项检验成果样本容量：N=16正号个数：8.5符号交换次数：102017年三项检验成果样本容量：N=14正号个数：7符号交换次数：7符号检验：u=0.00允许：1.15（显著
10、性水平a=0.25）合格适线检验：U=-1.55免检偏离数值检验：|t|=1.42允许：1.73（显著性水平a=0.10）合格2019年三项检验成果样本容量：N=16正号个数：8.5符号交换次数：9符号检验：u=0.00允许：1.15（显著性水平a=0.25）合格适线检验：U=-1.03免检偏离数值检验：|t|=1.05允许：1.73（显著性水平a=0.10）合格2020年三项检验成果样本容量：N=14正号个数：6.5符号交换次数：7符号检验：u=0.00允许：1.15（显著性水平a=0.25）合格适线检验：U=-0.55免检偏离数值检验：|t|=1.12允许：1.75（显著性水平a=0.10
11、）合格2021年三项检验成果样本容量：N=11正号个数：5符号交换次数：5符号检验：u=0.00允许：1.15（显著性水平a=0.25）合格适线检验：U=-0.32免检偏离数值检验：|t|=0.6允许：1.75（显著性水平a=0.10）合格标准差：Se（%）=0.9随机不确定度（%）：1.8系统误差（%）：-0.2标准差：Se（%）=3.0随机不确定度（%）：6.0系统误差（%）：-0.6标准差：Se（%）=3.0随机不确定度（%）：6.0系统误差（%）：-1.0标准差：Se（%）=0.9随机不确定度（%）：1.8系统误差(%)：0.2标准差：Se（%）=0.6随机不确定度（%）：1.2系统误
12、差（%）：-0.2注：巡测站定线随机不确定度可增大2%；流量与输沙率关系线随机不确定度可增大2%。0.8000.7000.6000.5000.4000.3000.2000.1000.000道县（二）2017年单断沙关系图y=1.003xR2=0.999 90.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900断沙/kgm-3单沙/kgm-322图32019年单断沙关系图图22018年单断沙关系图罗小玲，贺雪梅/道县（二）水文站输沙率测验方式分析由图 6 可知，道县（二）站 20172021 年综合单断沙关系线为单一线，比例系数 K
13、 值为 1.00。由表 4 可知，道县（二）站 20172021 年综合单断沙关系线符号检验合格，适线检验免检，偏离数值检验合格，随机不确定度为 3.8%，小于 20%，系统误差不超过 3%，各指标均符合整编规范要求。2.3误差分析采用 20172021 年综合单断沙关系线对 20172021 年泥沙进行整编。然后采用综合单断沙关系线整编成果分别与 20172021 年各年单断沙关系线整编成果进行误差分析计算，其中日平均含沙量资料较多，图42020年单断沙关系图图52021年单断沙关系图表420172021年综合单断沙关系三项检验成果表u=-0.12允许：1.15（显著性水平a=0.25）合格
14、U=-1.08免检|t|=1.59允许：1.65（显著性水平a=0.10）合格Se（%）=1.9随机不确定度（%）：3.8系统误差（%）：-0.4N=71正号个数：35.5符号交换次数：39符号检验适线检验偏离数值检验标准差样本容量20172021年三项检验成果图620172021年单断沙关系总图道县（二）2018年单断沙关系图y=1.001 2xR2=0.998 8断沙/kgm-3单沙/m3s-10.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.350 0.400 0.4500.4500.4000.3500.3000.2500.2000.1500.100
15、0.0500.000y=0.998 1xR2=0.999 5断沙/kgm-3道县（二）2019年单断沙关系图0.9000.8000.7000.6000.5000.4000.3000.2000.1000.0000.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900断沙/kgm-3道县（二）2020年单断沙关系图y=1.003xR2=0.999 90.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800 0.9000.9000.8000.7000.6000.5000.4000.3000
16、.2000.1000.000断沙/kgm-3道县（二）2021年单断沙关系图y=0.996 5xR2=0.999 90.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800 0.9000.9000.8000.7000.6000.5000.4000.3000.2000.1000.000道县（二）2017-2021年单断沙关系综合线图y=1.000 3xR2=0.999 9断沙/kgm-30.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800 0.9000.9000.8000.7000.6000.5000.4000.3000.2000.1000.00020172018201920202021单沙/m3s-1单沙/m3s-1单沙/m3s-1单沙/m3s-123综合线0.0009月28日2017当年线0.000综合线0.0341月8日2018当年线0.034年份 推流方法Cs日日期0.0630.0630.0970.097Cs日日期Cs日日期Cs日3月11日0.1456月8日0.2710.145
