1 基本情况
开都河、黄水沟以及其他诸小河的水量汇入博斯腾湖后经博斯腾湖调节流出，河名为孔雀河，他什店水文站是孔雀河上游水量的控制站，担负着孔雀河向下游灌区及塔里木河生态输水水量的统计任务，多年平均年径流量13.32×108m3。但他什店站监测断面处的流量受上游博湖扬水站和达吾提闸的控制，同时也因受下游铁门关水电站水库闸门启闭的影响，监测断面处的水位流量关系散乱，有时甚至出现逆流现象，因此只能通过连实测流量过程线法来进行流量资料的整编，推求他什店站监测断面处的日、月、年径流量。在流量资料整编中，连实测流量过程线法所推求的径流量统计成果精度相对较低，实测流量测次的分布能否完全控制河道流量的变化过程，是影响连实测流量过程线法流量资料的整编精度的重要因素，适当增加断面流量的测验次数，控制河道流量的变化过程，是提高连实测流量过程线法流量资料整编精度的必要手段。
2 流量测验情况
2.1 监测断面处流量的测验方法
测次分布：他什店水文站监测断面处的流量测验，全年均采用流速仪进行河道流量的测量，其中5～8月每两天测量一次，其它月份每三天测量一次，全年测得的各次流量按时间顺序用连实测流量过程线法来进行流量资料的整编。
流量测法：他什店站监测断面处流速仪河道流量的测量又分为精测法和常测法，每月用精测法施测流量一至两次，其它测次用常测法施测。精测法流量测验是按流量测验规范的规定，在测验断面上布设11～12条测深和测速垂线，各条测速垂线上按五点法进行流速测点分布，计算垂线平均流速，由此进一步计算得断面的瞬时流量，断面布设测点数不少于60个，单次流量的测验时间不少于3小时。常测法是通过精测法实测流量经精简分析后在断面上布设8～9条测深和测速垂线，各条测速垂线上按二点法进行流速测点分布，计算垂线平均流速，由此进一步计算得断面的瞬时流量，断面布设测点数不少于20个，单次流量的测验时间不少于1小时。
2.2 资料的整编时存在的问题
流速仪精测法和常测法都能满足他什店站河道流量单次测验的精度要求。但在测次分布上，二至三天一次的流量测次分布不一定能反映这几天流量的变化过程，对于用连实测流量过程线法进行流量资料的整编时，所推算出的日、月、年径流量就必存在着较大的误差。如果用流速仪精测法和常测法来加密流量测次，达到能反映流量日变化的过程，提高流量资料的整编及统计成果的精度，那么每日流量测验的工作量将会很大，从现有的人员配置和测流的技术装备来讲是不可能做到的。在现有的条件下，为提高水量统计成果的精度，又要解决流量测验工作量大的矛盾，就必须采用一种即符合流量测验精度同时又能减少测流工作量和测流时间的流速仪流量测验方法—即断面流速代表垂线法。
3 断面流速代表垂线法流量测验的分析
代表垂线法，就是通过对精测法实测流量资料的统计，从中分析出一条（或二条）垂线的平均流速能够代表断面平均流速的测速垂线，每次施测断面流量测验时，只施测代表垂线上的平均流速，用代表垂线的平均流速乘以过水断面面积就得到断面的流量，这样可以降低单次测流的工作量并缩短测流时间，同时，流速代表垂线法所测得的流量与精测法测得的流量相比较，测验误差在规范规定的允许范围内。3.1 流速代表垂线的分析
本次流速代表垂线的分析，选择他什店站2006年和2007年33次精测法实测流量的统计资料，分别对断面上起点距20m、24m、26m、28m、30m、32m、34m、36m、38m、40m和42m处测速垂线的平均流速与断面平均流速进行对比分析，从分析的结果来看，断面上各条测速垂线中24m处的平均流速与断面平均流速有较好的相关关系，由此确定24m处的测速垂线为断面平均流速的代表垂线（统计资料见表1，流速相关关系见图1）。
表1 他什店站精测法实测流量的统计资料
图1 代表垂线平均流速与断面平均流速相关关系图
断面平均流速与代表垂线的平均流速的相关关系式为：
（1）
式中：V断面—测流断面的平均流速、V24m—代表垂线（24m处）的平均流速
相关系数为：r=0.983
3.2 过水断面面积的选用
孔雀河经博斯腾湖调节后河流的泥沙含量较少，他什店站监测断面处河水流速不大，河床冲淤变化极小。通过不同时期的河底高程对比分析来看，测验断面处的河床比较稳定，断面上水位与过水断面面积的关系较好，因此，用代表垂线法测流时可直接借用精测法流量测验的水深来计算过水断面的面积。不同时期的河底高程比较见图2，断面水位与过水断面面积关系曲线见图3。
图2 不同时期的河底高程图
图3 断面水位与过水断面面积关系曲线图
3.3 流速代表垂线法计算流量与精测法流量对比分析
在历次精测法实测流量的统计资料中，用断面平均流速与代表垂线平均流速的关系式（V断面=1.0203V24m），计算得断面平均流速乘以过水断面面积，所计算流量与精测法实测流量进行对比，分析流速代表垂线法流量测验的误差。
图4 流速代表垂线法计算流量与精测法流量相关图
表2 流速代表垂线法计算流量与精测法实测量流对比分析表
从图4可以看出，用流速代表垂线法计算的流量与精测法流量有较好的相关关系，（Q精测法=Q代表垂线法）两者呈45°线性相关关系，相关系数为：r=0.986。用流速代表垂线法计算的流量与精测法实测流量进行对比分析，样本标准差Se=0.043、随机不确定度8.6%、系统误差0.006，符合《河道流量测验规范》的精度要求。
4 结束语
通过流速代表垂线法的分析，代表垂线上测得的垂线平均流速有较好的代表性，用流速代表垂线法计算的流量符合《河道流量测验规范》的精度要求。流速代表垂线法测流，每次只需测量垂线上三至五个测速点的流速，单次流量测验所需要的时间仅15分钟左右，用这种方法完全可以满足增加每日流量测验次数的要求，使实测的流量过程尽可能达到能控制河道流量的变化过程，提高用连实测流量过程线法流量资料整编的精度，进一步提高他什店站径流量统计成果的精度。
用流速代表垂线法完全可以解决因加密流量测次，提高流量资料的整编及统计成果精度而造成每日流量测验的工作量过大的矛盾。实现在现有人员配置和测流技术装备下，既解决增加流量测次而带来日工作量过大的矛盾，又提高水量统计成果的精度，同时该方法符合流量测验精度的要求。
参考文献：
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[2]水利部长江水利委员会水文局.水文资料整编规范[S].北京：中国水利水电出版社，1999.
[3]盛骤，谢式千，潘承毅.概率证与数理流计[M].北京：高等教育出版社，1989.
[4]芮孝芳.水文学原理[M].北京：中国水利水电出版社，2004.
