论文摘要：山溪性河流暴涨暴落，洪峰历时短，流速快，要求测流时尽量减少由于洪水涨落差过大造成的流量误差。本文就中泓浮标测流的要求、方法及浮标制作做简要介绍，并对中泓浮标测流与常规流速仪进行比测试验，其目的是确定中泓浮标系数，提高高洪流量测验速度，为高水时期流量测验提供技术支撑。
论文关键词：中泓浮标,比测分析,纳赤台水文站
1引言
纳赤台水文站位于内陆流域达布逊湖水系奈金河下游。地理坐标在东经94°34′，北纬35°52′，海拔高程为3550m。集水面积5973km。属山溪性河流，坡降较大，暴涨暴落，洪峰历时短，流速快，漂浮物较多，要求测速历时尽量减少，因此在编制测洪方案时，把中泓浮标测验作为高水测验的主要方法之一。为了确保流量测验准确性，在该站的不同水位级、不同风速气象条件下与常规流速仪进行了多次中泓浮标系数比测试验。试验表明中泓浮标系数随水位变化影响较小，确定的浮标系数可为该站今后高水时期流量测验提供技术支撑。
纳赤台水文站测站位置示意图
2中泓浮标测流系数比测实验方法
2.1浮标的制作
河流流量测验规范规定：水面浮标入水部分，表面应较粗糙，不成流线型。根据纳赤台水文站高水时流速大的特点。本站浮标为手工制作的木质十字架型，用长30cm～35cm、宽约4cm、厚约3cm的木棒做成十字架型浮标，重量约0.4～0.5kg，夜间浮标测验采用塑料袋和小手电筒绑于木质浮标上做成的夜明浮标。浮标下部用铁丝悬挂坠石，高度在30cm左右。为了辟免由于浮标入水深度不一致，给流量测验带来的误差，应尽量使制作的每个浮标大小及坠石的重量保持一致。
2.2实验要求
1）高水时期由于河流峰高浪大，水流湍急，河流漂浮物较多等因素，对试验效果会产生不利影响，因此浮标系数的比测试验应选择在多种水流条件下进行。
2）使用的仪器测具，必须准确，标准，保证精度。流速仪要选用出厂不过1年，停表要通过检查，符合精度要求，才能使用。
3）流速仪测验断面选择与基本水尺断面垂直，利用缆车测流，测速垂线与本站常规测速垂线位置相同，高水时适当增加垂线个数。
2.3其它项目观测
1）观测基本水尺水位，在测流开始和终了时各观测一次。当测流过程可能跨过峰顶和峰谷时，在峰顶和峰谷加测水位各一次，控制洪水变化过程。
2）风向、风力、漂浮物、流向、死水区域及测验河段上、下游附近的漫滩、分流、河岸决口等情况均应进行观察和记录。
2.4比测方法
1）纳赤台水文站测验河段较顺直长度约300m，上下游均有弯道。中断面上下各30.0m处设上、下断面。中泓浮标投放点选择在基本水尺断面上游40.0m处，中泓测速垂线先择在起点距38.0m-46.0m。
2）比测人员5人，看定位仪器一人，投放浮标一人，上下断面各一人，记录一人。
3）投放浮标3-5个，浮标位置临近，运行正常，最长和最短运行历时之差不超过最短历时10%的浮标选择2-3个，作为计算中泓垂线虚流量依据。
4）断面监视人员必须在每个浮标到达断面线时及时发出讯号，记时人员在收到浮标到达上、下断面的讯号时，及时开启和关闭秒表，正确读记浮标的运行历时，秒表读数精确到0.1S，当运行历时大于100S时，可精确至1S。
5）仪器交绘人员应在收到浮标到达中断面的讯号时，正确测定浮标的位置，记录浮标的序号和测量的角度，计算出相应的起点距。
6）起点距及水深一般实测，如遇实测确实困难时借用相邻测次的数值，计算断面面积。
3中泓浮标测流系数比测分析
3.1资料整理
1）绘制浮标航线图及断面流速分析图，分析确定各浮标的走向和位置，判断浮标的流量精度。
2）选择浮标位置临近，运行正常，最长和最短运行历时之差不超过最短历时10%的浮标选择2—3个，作为计算中泓垂线虚流量依据。
3.2浮标系数计算
浮标系数分析采用下式算：
K=Q/Q
式中：Q为实测流量（m/s）；Q为虚测流量（m/s）；K为中泓浮标系数。比测成果见表1
3.3相关分析及检验
通过比测成果资料表1中的断面实测流量和中泓浮标虚流量值做相关分析，见图1。点据均分布于曲线两旁的10%外包线以内，相关系数为0.65。对图1中相关曲线进行符号检验、适线检验、偏离数值检验均通过，随机不确定度计算结果在允许范围以内，两者存在着较好的相关关系。见表2
3.4浮标系数分析
由表1可见，实测的浮标系数值在0.63—0.69之间，中泓浮标系数算术平均法确定为0.66，图解法确定为0.65。
4结论
1）从比测结果看出，比测的中泓浮标系数平均值为0.66，相对误差较小，具有一定的精度和可靠性。在高洪流量测验时，可以作为纳赤台水文站长中泓浮标流量测验的浮标系数。
2）实测流量和中泓浮标虚流量两者相关关系较好，在特大洪水时也可以延长Q~Q关系线10%~20%，由测得中泓浮标虚流量查关系线确定实测流量。
参考文献
2 GB50179-93 河流流量测验规范化[S] 北京: 水利出版社,1993. |
