水利工程論文-溫州珊溪水利樞紐水情自動(dòng)化遙測站網(wǎng)布設(shè)摘要：水情遙測站網(wǎng)的合理性是水情自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)建設(shè)中一個(gè)重要組成部分。本文采用多種方法，經(jīng)計(jì)算分析論證了珊溪水利樞紐工程自動(dòng)化遙測站網(wǎng)的布設(shè)原則。關(guān)鍵詞：站網(wǎng)布設(shè)優(yōu)選論證水情遙測珊溪水利1.1、流域概況飛云江位于浙江省南部，發(fā)源于景寧和泰順兩縣交界處的洞宮山白云尖。上游浯溪與洪口溪在百丈口匯合后始稱飛云江，水流由西向東，單獨(dú)流入東海，全長203km，流域面積3252km2。飛云江流域地處亞熱帶季風(fēng)區(qū)，四季分明，雨量充沛,多年平均降水量1876.9mm，年降雨量在12802458mm之間。降雨量年內(nèi)分配不均勻，主要集中在57月的梅雨期和89月的臺(tái)風(fēng)期。尤其是臺(tái)風(fēng)暴雨是造成本流域洪水災(zāi)害的主要天氣系統(tǒng)。2.2、珊溪水利樞紐工程概況珊溪水庫是珊溪水利樞紐工程的龍頭，位于文成縣珊溪鎮(zhèn)。壩址以上流域面積1529km2，占飛云江流域面積的47.0%，河長92.4km。水庫的總庫容18.24億m3，正常蓄水位142.0m（黃海基面），相應(yīng)庫容12.91億m3；興利庫容6.96億m3，防洪庫容2.12億m3，系多年調(diào)節(jié)水庫。裝機(jī)容量200MW，年發(fā)電量3.55億kwh。趙山渡引水工程，渠道位于珊溪水庫下游35km的瑞安市龍湖鎮(zhèn)，流域面積2302km2，占飛云江流域面積70.8%，其中珊溪至趙山渡區(qū)間面積773km2。正常蓄水位22.0m，汛期限制水位21.5m，總庫容3414萬m3，有效調(diào)節(jié)庫容427萬m3。泄洪洞17孔，最大下泄流量15120m3/s。裝機(jī)容量20MW，年發(fā)電量為0.514億kwh?？偢汕L度13.36km，輸水流量36m3/s。珊溪水利樞紐工程是以灌溉和城市供水為主，兼有發(fā)電和防洪等綜合效益的水利工程。工程建成后，新增和改善中下游的灌溉面積99.97萬畝，為溫州、瑞安、平陽等城鎮(zhèn)提供生產(chǎn)和生活用水。對(duì)改善環(huán)境、發(fā)展山區(qū)經(jīng)濟(jì)等也會(huì)有很大益處。3、遙測站網(wǎng)布設(shè)原則本系統(tǒng)遙測站網(wǎng)布設(shè)遵循科學(xué)合理，經(jīng)濟(jì)可行的基本原則，努力做到用最少的遙測報(bào)汛站點(diǎn)來滿足水庫洪水預(yù)報(bào)所要求的精度，便于通信組網(wǎng)和系統(tǒng)的建設(shè)管理，主要考慮了以下幾個(gè)方面：3.1結(jié)合珊溪水利樞紐工程特點(diǎn)布站本樞紐工程是以灌溉和城市供水為主兼有發(fā)電防洪效益，故在布站時(shí)除了需掌握上游水（雨）情外，還需掌握下游及溫瑞、瑞平塘河的水情。3.2結(jié)合流域雨洪特性布站本流域珊溪壩址以上地形較為復(fù)雜，布站時(shí)考慮空間上的代表性。一般講需要使站點(diǎn)在流域上分布大致均勻，各主要支流布設(shè)遙測站，注重常出現(xiàn)暴雨中心的區(qū)域。本流域年最大洪水大多由臺(tái)風(fēng)暴雨形成，布站時(shí)要考慮臺(tái)風(fēng)雨的時(shí)空分布特點(diǎn)，要適當(dāng)增加站點(diǎn)，單站控制面積比一般的大流域系統(tǒng)要小一點(diǎn)。3.3結(jié)合現(xiàn)有站網(wǎng)和預(yù)報(bào)模型布站為保持原有觀測資料的連續(xù)性和一致性，原則上盡量利用現(xiàn)有站網(wǎng)，不變動(dòng)測站，本系統(tǒng)的預(yù)報(bào)模型擬采用分單元降雨徑流模型與河道匯流相結(jié)合的三水源新安江模型和姜灣模型。遙測雨量站的布設(shè)結(jié)合原有站網(wǎng)布置及預(yù)報(bào)模型，考慮其站網(wǎng)大致分布均勻及每個(gè)單元須有一個(gè)以上雨量站的要求來布設(shè)。4、遙測雨量站網(wǎng)的優(yōu)選論證根據(jù)前述原則，初步選擇遙測站網(wǎng)（烏巖嶺、司前、三插溪、仙居、嶺北、外洋、下洪、百丈口、高二電、黃坦、珊溪壩上、珊溪壩下、百丈際、玉壺、學(xué)口、趙山渡閘上、趙山渡閘下、馬嶼、六科、塘下、平陽、溫州西山），并作下述比較分析計(jì)算。（站網(wǎng)分布如圖1）4.1分塊流域與遙測站面雨量對(duì)比分析計(jì)算根據(jù)水利樞紐工程特點(diǎn)，將區(qū)域分成珊溪以上與珊溪以下至馬嶼區(qū)間二大塊，統(tǒng)計(jì)流域各站暴雨觀測資料，由擬選遙測站計(jì)算不同時(shí)段的面雨量與相應(yīng)時(shí)段流域平均面雨量比較，結(jié)果表明，珊溪壩址以上區(qū)塊其均值相對(duì)誤差都在3mm以內(nèi)，相關(guān)系數(shù)在0.98%以上，精度符合要求；珊溪壩址以下區(qū)塊由于原有站網(wǎng)較疏，包括東灣坑（替代珊溪）僅為8個(gè)站，而擬選遙測站5個(gè)，抽樣誤差大，盡管相關(guān)系數(shù)在0.98以上，短歷時(shí)暴雨均值相對(duì)誤差偏大，但絕大值差值較小，不到4mm，考慮到8個(gè)站由算術(shù)平均法計(jì)算面雨量本身的誤差，故認(rèn)為用5個(gè)站可替代。上述兩區(qū)塊由遙測站計(jì)算6小時(shí)面雨量與相應(yīng)時(shí)段流域平均雨量相關(guān)情況見圖2、圖3。圖2珊溪壩址以上六站小時(shí)面雨量與11站圖3珊溪壩址至馬嶼六小時(shí)面雨量與五站4.2由流域預(yù)報(bào)模型率定成果進(jìn)行分析飛云江流域現(xiàn)控制站在中游學(xué)口，本次對(duì)學(xué)口以上的遙測站網(wǎng)進(jìn)行預(yù)報(bào)模型參數(shù)率定，以學(xué)口站為控制考慮降雨分布不均勻影響及上、下游洪水匯流的差別，將其以上流域分成四個(gè)單元，并應(yīng)用姜灣模型，根據(jù)歷史水文資料，作降雨、蒸發(fā)、土壤含水量、水源分配和消退、單元河網(wǎng)單位線以及河槽匯流等分析，率定子系統(tǒng)有關(guān)參數(shù)，在調(diào)試達(dá)到一組最佳參數(shù)的條件下，分析學(xué)口站計(jì)算與實(shí)測擬合成果，探討遙測站點(diǎn)對(duì)暴雨控制的代表性。從學(xué)口站洪峰流量3000m3/s，以上的8次大洪水實(shí)測與計(jì)算擬合情況看，峰量均能滿足預(yù)報(bào)精度要求，其實(shí)測最大洪水?dāng)M合情況見圖4。圖4學(xué)口站1990年8月20日21日計(jì)算與實(shí)測洪水過程對(duì)照?qǐng)D上述分析計(jì)算表明，擬定的遙測雨量站網(wǎng)能控制測報(bào)區(qū)雨情變化，滿足模型計(jì)算精度。綜上所述，整個(gè)飛云江流域共選取16處遙測雨量站（見表一）。表一飛云江流域遙測雨量站分布表珊溪水庫以上流域珊溪至馬嶼馬嶼以下地區(qū)及北南干渠烏巖嶺、司前、三插溪、仙居、嶺北、外洋、下洪、百丈口、高二電、黃坦、珊溪珊溪、百丈際、玉壺、學(xué)口、趙山渡六科5、遙測水位站本系統(tǒng)遙測區(qū)為整個(gè)飛云江流域及趙山渡渠系灌溉區(qū)，為掌握樞紐工程上下游水位需設(shè)立三插溪水庫、高二電水庫、百丈際水庫、學(xué)口、珊溪壩上、壩下、趙山渡閘上、閘下遙測水位站；原珊溪庫內(nèi)百丈口站受回水淹沒，為掌握庫尾各支流水情及水庫末端庫水位變化，故在百丈口新鎮(zhèn)設(shè)立百丈口遙測水位站；為掌物下游馬嶼水（潮）位，故利用已建的馬嶼水位站進(jìn)行遙測水位；為掌握溫瑞、瑞平塘河水位，設(shè)立塘下、平陽、溫州西山遙測水位站（見表二）。除珊溪壩下、趙山渡閘下、馬嶼、塘下、平陽、西山站外其它遙測水位站均與遙測雨量結(jié)合設(shè)遙測雨量項(xiàng)目。表二飛云江流域遙測水位站分布表飛云江流域水位站溫瑞、瑞平塘河水位站三插溪水庫高二電水庫百丈際水庫、珊溪壩上、壩下趙山渡閘上、閘下、百丈口、馬嶼、學(xué)口塘下、平陽、溫州西山6、結(jié)論遙測站網(wǎng)的合理性論證是水情自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)建設(shè)中一個(gè)重要組成部分，它不但關(guān)系到系統(tǒng)的規(guī)律、投資效益，而且也關(guān)系今年系統(tǒng)的正常運(yùn)行。經(jīng)過計(jì)算分析論