如何確保浮標流量測驗數據有效性[論文]

2024年3月14日發(作者：努力怎么寫)

如何確保浮標流量測驗數據的有效性

摘要： 浮標測驗應該處理好測驗與報汛的關系、漲水與落水的

關系等。一些測站洪水漲快落慢，一些測站漲落同等急劇，必須根

據測站水沙特性分析研究洪水規律，避免步入重漲輕落、重測輕報、

重水輕沙的誤區。

關鍵詞：浮標測驗；關系；處理

浮標流量測驗是水文工作者在長期的實踐中總結出的重要測流

方法，浮標流量測驗具有“選材容易、造價低、投放速度快、易操

作、易成活、穩定性強、測流速度快、安全性能好”等一系列優點，

山溪性河流以及暴漲暴落的洪水在流量測驗時經常會選用浮標法，

浮標法在以往多次洪水測驗中為完整控制流量過程、準確計算水沙

總量、分析水位流量關系以及水文資料整編等提供了依據。

浮標流量測驗的關鍵是通信聯絡和人員配合，浮標測驗的最大缺

點是借用斷面，尤其在斷面沖淤變化大、含沙量相對較高的沙質河

床而不得已借用斷面時浮標測驗具有不確定性，有時誤差很大，由

此帶來了報汛誤差，增加了防汛決策的不確定性。因此浮標測驗首

先應在實測水深、斷面上取得突破，有條件的測站應 率先架設重

鉛魚纜道，其余測站應引進先進測深儀器，尤其是適用于高含沙水

流的測深儀器，力爭實測過水斷面，并用流速儀或電波流速儀實測

流速，積累高水比測資料，對浮標系數進行研究分析，并通過歷次

大洪水對比分析、認真率定浮標系數，從而提高浮標測驗精度。在

目前情況下浮標測驗必須處理好以下幾個方面的關系：

一、量過程控制和單次質量的關系

《河流流量規范》規定，流量的測次布設，應能完整控制洪水過

程，準確計算水沙總量、日平均流量，并能準確推求最大、最小流

量及水位流量關系，滿足報汛需要。相對而言洪峰流量過程控制異

常重要。所以暴漲暴落的洪水在流量測驗時首選浮標法測驗，浮標

測驗首先應該講求時效性和準確性，投放浮標時應該提高浮標成活

率，洪水漲落異常急劇時用中弘浮標法，盡量縮短投放時間，抓住

測驗時機；洪水漲落異常迅疾沒有投放時機時，測驗人員應隨機應

變，應在完整控制水位變化的基礎上，準確測記漂浮物，從而完整

控制流量過程。

浮標流量單次質量對于提高浮標測驗精度、率定浮標系數、準確

計算水沙總量、分析水位流量關系以及水文資料整編等無疑具有重

要意義。所以用浮標法進行流量測驗時應在完整控制流量過程的基

礎上努力提高單次質量。用均勻浮標法時應做到浮標投放均勻、觀

測定位準確、指揮配合默契；用中弘浮標法時應做到中弘三線或多

線觀測；用漂浮物觀測時應做到漂浮物標記明顯、上中下斷面聯系

緊密。提高浮標測驗單次質量最關鍵的環節是在浮標投放的同時實

測過水斷面。浮標測驗時應該盡量實測斷面，因測驗時機不足或難

以實測斷面時需加強上游來水特性和區間降水分析以及本站測站

特性分析，并借用最近次實測斷面資料，盡量使借用斷面做到準確

無誤，從而提高浮標流量測驗單次質量。

二、峰過程控制和沙峰過程控制的關系、輸沙率測驗和單樣含沙

量測驗的關系

使用浮標法進行洪水測驗時，由于人員緊張、水沙測驗及報汛任

務繁重、單沙處理需要一定時間等等客觀因素，洪水測驗往往容易

步入重水峰而輕沙峰的誤區。近年黃委陸續開展了含沙量預報工

作，水利部對黃委提出了“河床不抬高、水質不超標、堤防不決口、

河道不斷流”四項目標，這些都對單樣含沙量及輸沙率測驗提出了

更高要求，因此我們必須重視泥沙測驗，在測好洪峰的同時完整控

制沙峰過程。

目前黃河水文測區各站單樣含沙量多采用主流邊一線一點或兩

點法取樣，輸沙率測驗因大洪水時間緊、無測驗時機而多在平水期

進行。《河流泥沙測驗規范》規定，一次洪水的單樣含沙量測次布

設，應能完整控制含沙量變化過程，準確計算日平均輸沙量，并能

準確推求最大、最小含沙量及單斷沙、單斷顆關系，滿足報汛需要；

輸沙率測驗應主要分布在洪水期。所以測洪時首先做好單沙測驗工

作，完整控制含沙量變化過程并做顆分留樣，單樣含沙量應及時處

理并快速報出，應該注意不能漏報沙峰過程。泥沙研究重點應 放

在單沙取樣方法及粗泥沙顆粒分析上。盡管高含沙水流泥沙分布相

對均勻，但仍然應該研究單沙主流邊一線取樣的合理性和代表性，

必要時應推廣等流量多線取樣方法。粗泥沙顆粒分析工作應加強，

應該進一步搞清粗泥沙來源，進一步研究多沙粗沙產生和輸移規

律。大洪水時應合理調配人力，在輸沙率異步測驗可行性研究分析

的基礎上，盡量開展輸沙率測驗工作，使輸沙率測驗合理分布并增

加高水測次 。

三、規浮標測驗與浮標系數研究的關系

目前黃河水文測區各站浮標測驗多采用經驗系數法，多數測站未

進行過浮標法與流速儀法比測實驗，許多測站洪水時無法實測過水

斷面，經驗系數法及借用斷面法增加了浮標測驗的不確定性。因此

我們必須在做好常規浮標測驗的同時，認真開展浮標系數研究工

作。

中小水時我們應該投入一定的人力、物力認真開展浮標法、流速

儀法比測實驗，在積累30次以上資料時研究分析并準確確定中小

洪水的浮標系數。大洪水時由于沒有測驗時機以及水草多等一系列

客觀因素，比測工作往往難以開展。我們首先應該認真研究本站水

沙特性，尤其是大洪水水沙特性，同時應該研究歷史暴雨洪水的產

生和演進規律，尤其要注重對上下游水沙量的平衡性規律研究。在

準確確定中小水浮標系數的基礎上，通過本站高水水沙特性以及歷

史大洪水演進規律分析確定高水浮標系數，從而為大洪水浮標測驗

提供理論依據。

浮標測驗除了應該處理好上述幾個關系外，還應該處理好測驗與

報汛的關系、漲水與落水的關系等。一些測站洪水漲快落慢，一些

測站漲落同等急劇，必須根據測站水沙特性分析研究洪水規律，避

免步入重漲輕落、重測輕報、重水輕沙的誤區。

只要我們充分認識浮標測驗的優缺點，充分研究水沙規律和本站

測站特性，并不斷積累比測資料、分析研究浮標系數，我們就會不

斷提高浮標測驗精度，從而準確控制水沙過程，并更好地為黃河防

汛、黃河水資源統一調度和流域生態建設服務。