房亭河劉集閘水文站代表垂線法分析

（江蘇省水文水資源勘測局徐州分局，江蘇徐州 221000）

1.測站概況

房亭河源起于徐州市東喬家湖，蜿蜒東流，經銅山苑山、單集，由八集高莊村進入邳州，再經高橋、土山、劉集至貓窩入中運河，全長74km，邳州市境內長35km。流域呈葉面狀，地面西高東低，地面平均坡度1/11666，境內主要支流有：一手禪河、幫房亭河、白馬河、古運河等，以古運河為最大。房亭河是邳、銅兩市縣運西地區排澇和引水的主要河流，也是果滿山水泥外運的主要航道。

1955年7月設立土山水文站，最高水位為25.82m（發生在1974年8月16日），最大流量為496m3/s(發生在1964年8月18日)。自1999年1月遷至劉集閘，更名為劉集閘水文站，邳州境內流域面積278.2km2。遷站以來實測最大流量430m3/s，發生日期為2018年8月14日。

該站測驗河段基本順直，左灘面種植農作物，亞粘土河床，沖淤不大?；?85m有在建劉集節制閘，4孔排水，1孔通航，20年一遇設計泄洪流量924m3/s。左岸下游160m建有劉集翻水站，裝機流量30m3/s，右岸下游350m建有劉集船閘。河道上游50m處建有公路橋，兩岸橋墩對水流有影響。上游400m右岸有南水北調邳州站，裝機流量100m3/s。上游850m處有劉集地涵，既能通過徐洪河翻引水200m3/s補充駱馬湖蓄水，又能為房亭河以北240km2排澇，還可調泄駱馬湖洪水400m3/s。本站基本水尺斷面下游右岸750m處2007年建成劉集船閘一座，通航能力500T級。本站水位流量關系受閘門啟閉和運河回水頂托及船閘通航啟閉影響，因此測驗難度較大。

2.資料選用

為了率定本站代表垂線法V-ADCP流量與實測流量相關關系，共搜集2019年8月2日至2020年7月15日流量測驗資料共34份，按照河流流量測驗規范GB 50179-2015要求對流量測驗成果進行檢查與分析[1]，發現所選流量測驗資料真實、合理、可靠。這期間代表垂線法V-ADCP運行穩定，其流量范圍為8.29m3/s～472m3/s；閘上游水位范圍為21.37m～23.15m。具體見表1。

表1 劉集閘站代表垂線法定線及誤差計算表格

3.定線方法及定線成果

本次定線采用實測點據在EXCEL工作表中使用添加趨勢線的功能，再根據趨勢線的計算公式求得線上流量，最終由線上流量與實測流量求得相對偏離值pi,進而求得標準差Se為4.4%，95%隨機不確定度8.8%，系統誤差0.8%，參照水文資料整編規范（標準編號為SL247-2012）中表3.3.2-1水位流量關系定線精度指標表[2]，本次定線精度符合一類精度站定線精度要求。本次所定曲線通過符號檢驗、適線檢驗與偏離數值檢驗三種檢驗[2]。

4.推流方法及后續工作

推流方法：根據計算機擬定公式，由基本水尺斷面代表垂線法流量QV-ADCP根據公式Q線=-0.0004Q2V-ADCP+1.0499QV-ADCP-0.1376，推求得到線上流量，具體點據見圖1。線上流量即可認為是接近實際測驗情況的真值。當代表垂線法流量QV-ADCP超出本次率定范圍（8.29m3/s～472m3/s）時，需要進一步搜集數據重新率定系數線。

圖1 劉集閘V-ADCP流量與實測流量相關圖