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水利工程论文-长江中游散乱水位流量关系单值化处理方法研究.doc

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水利工程论文-长江中游散乱水位流量关系单值化处理方法研究.doc

水利工程论文-长江中游散乱水位流量关系单值化处理方法研究摘要:本研究在重点分析荆江洞庭湖防洪重要水文站监利、城陵矶(七里山)、螺山、武汉关水位流量长系列实测资料的基础上,初步建立了考虑河段水面比降因子模拟水位流量的单一关系模式:即J=J0+JQ。该式待定系数意义明确,简便易求,并可借此对河道水流特性进行深入分析,利用该方法所求结果与实测值完全吻合。关键词:长江水位单值化1问题的提出长江荆江河段水位流量关系变化既受荆江裁弯河床演变、洞庭湖分流入汇变化、上游葛洲坝兴建,又将受未来三峡水库建库的影响,变得十分复杂。荆江包括洞庭湖区行洪水道,是长江中游防洪最严峻的河段,水位流量的变化,尤其是城陵矶(洞庭湖出湖七里山站)、监利水位流量关系是荆江与洞庭湖防洪研究的重要特征参数。近来研究水位流量关系特性采用的方法主要有:(1)综合落差指数法:对城陵矶七里山站流量进行单值化处理,公式形式为Q=Qm/ΔHβ=f(H)(1)ΔH=α1ΔH1+α2ΔH2+α3ΔH3(2)式中Qm为实测流量,H为七里山站水位,ΔH1、ΔH2、ΔH3分别为湖区鹿角至七里山、七里山至上游监利、七里山至下游螺山的落差,α1、α2、α3为相应的距离(km),β为待定指数。选取典型年作各大时段单一水位流量关系。(2)幂函数拟合法:依据裁弯前后的一部分水文资料,分别建立在某一顶托流量下七里山站、监利站水位流量关系,采用幂函数拟合,公式形式为Z=αQβ(3)式中Z为水位,Q研究者认为,上述方法一般相关关系较好,除个别点外,相关系数可达到0.9以上。本文研究对相应河段乃至下游螺山站、武汉关站水位流量关系进行了深入分析,提出关系模式成果,将克服上述两个方法不足。并(1)为仅需一站水位资料。(2)变分级流量关系式为统一的关系式。2分析方法及基本关系式确定2.1水位随流量变化特性点绘监利站1980年至1987年逐日水文关系,如图1所示。由图可知,监利同流量下水位变幅最大可达4~5m,这种散乱关系,是受下游洞庭湖出流影响的结果,同流量条件下,下游水位高,该站水位就高,反之亦然。既使在关系点相对集中的流量范围,如15000m3/s流量以下,流量由4000m3/s增加到13000m3/s时,水位相应由21.2m抬高至27.8m,变化幅度达6.6m。这种变化的主要因素也是下游水位抬高引起的。下游水位变化小时,流量的变化引起上游水位抬高

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