1、文章編號1002-0624(2013)04-0028-02鐵嶺水文站流速系數分析與應用韓睿（遼寧省水文水資源勘測局撫順分局，遼寧撫順113015）摘要文章通過大量實驗并對實驗資料進行額率分析計算，均方差的分析計算，得出了粕對水深0.2m處流速系數的分析成果，解決了相對水深0.2m流速系數的采用問題。關鍵詞相對水濯0.2m流速系數；流量；頻率；均方是中圖分類號TV12文獻標識碼B1問題的提出江河鐵嶺水文站是國家級重點水文站，擔負著重要的防汛測報任務。當河道流量超過1500m3/s時，遼河下游的防汛工作便進入關鍵時期。遼河鐵嶺水文站的水文數據信息是防汛決策的重要依據,要求水文測驗數據精度高。由于測

2、驗條件技術條件的限制，當流量超過1500m7s時，最大水深超過7m,流速儀不能下放到相對水深0.6m處測取垂線平均流速，只能測取相對水深0.2m處的流速，再乘以相對水深0.2m的流速系數，得到垂線平均流速。符合本站特性的相對水深0.2m流速系數必須通過實驗獲得。2010年7月至9月，遼河發生了較大洪水，鐵嶺水文站部分水文測驗設施被洪水沖毀，在比較艱苦的條件下，用流速儀測取相對水深0.2m流速,再乘以經驗系數得到垂線平均流速，進而完成各次大洪水流量測驗任務。為了校正采用經驗系數而造成的流量測驗誤差，以及獲得該站以后采用的相對水深0.2m流速系數，在洪水期間，抓住實驗所要求的水流條件，完成了相對水

3、深0.2m流速系數的實驗及分析。2實驗資料的獲取當河道流量在1000n?/s上下時，布置了多次精測法流量測驗。在每次的精測法流量測驗過程中，在不同的起點距上，根據水深條件，用5點法或3點法進行各測點的流速測量，積累了29條垂線上各測點的流速資料，并用下面的公式計算垂線平均流速：Vc=*（七。+3%+3九+2Vo,8+匕.。）或九=（右2+九+九）各條垂線平均流速及相對水深0.2m流速見附表第4、第5欄。3成果計算根據收集到的資料進行流速系數計算。流速系數是垂線平均流速與測點流速的比值。根據各流速系數進行流速系數的平均值計算，頻率計算，均方差計算。3.1流速系數平均值的計算流速系數的平均值是各流

4、速系數的算術平均值，它是將表一中的第6欄的數字進行平均計算得來，計算結果為0.895©表1相對水深0.2m流速系數分析計算表起點距/m水深/m垂線平均流速/mW0.2)11相對誤差/%大小排列頻率/%902.621.281.350.955.566.673.330.00251106.301.031.210.85-5.565.566.660.00251556.201.471.680.88-2.225.5610.00.00041706.701.301.530.85-5.565.5613.30.00251856.601.221.430.85-5.565.5616.70.00252006.10

5、0.830.870.955.565.5620.00.00252006.100.820.900.911.115.5623.30.00041856.601.221.430.85-5.564.4426.70.00041706.701.311.540.85-5.562.2230.00.00041556.201.481.680.88-2.222.2233.30.00251102.301.021.150.89-1.112.2236.70.009902.621.281.350.95-5.561.1140.00.0016601.570.881.000.88-2.22-1.114330.0004651.551.

6、021.110.922.22-2.2246.70.00361503.220.730.790.922.22-2.2250.00.00251702.691.04*1.090.955.56-2.225330.00091903.321.391.590.87-3.33-2.2256.70.00042002.891.271.480.86-4.44-3.3360.00.00162102.791.121.280.88-2.22-3.3363.30.00042202.931.211.260.966.67-3.3366.70.00361503.200.720.760.955.56-4.4470.00.002517

7、02.671.061.110.955.56-4.4473.30.00251903.301.361.570.87-3.33-5.5676.70.00092102.781.101.200.922.22-5.5680.00.00042002.881.271.470.86-4.44-5.5683.30.00161903.311.371.610.85-5.56-5.5686.70.00251852.911.411.620.87-3.33-5.5690.00.00091802.821361.620.84-6.67-5.5693.30.00361503.210.720.770.944.44-6.6796.7

8、0.0016系數與平均流速系數的差除以平均流速系數得到相對誤差，再進行由大到小排列，見表1第6欄和第7欄。再根據公式：P-nN+1進行頻率計算，見表1第8欄。由第8欄數字，計算出累積頻率50%所對應的誤差為-2.22%,即為系統誤差。3.3均方差計算均方差用下面公式計算:S=VXGt打廠）2"計算過程見表1第9欄，計算值為4.0%,該誤差值對應的概率為68.8%,2倍均方差為8.0%,滿足了規范要求。4成果結論由上面的分析計算，流速系數的平均值為0.895o由頻率計算知，該系列的系統誤差為-2.22%。所以，在以后的大洪水測驗中，考慮該系列存在系統誤差，所以該站的相對水深0.2m流速

9、系數為0.87o由均方差的計算可知，該系列的均方差為4.0%,其對應的概率為68.8%。在水位流量關系中，規范規定,2倍均方差為8.0%,滿足了規范要求。這一分析成果說明，在一次流量測驗中，只考慮流速的誤差，完全滿足了測驗規范規定的要求。該分析成果之相對水深0.2m流速系數0.87,作為大洪水測驗時的相對水深0.2m流速系數，是完全可靠的，已被應用在大洪水的流量測驗中。3.2頻率計算收稿日期）2012-12-04頻率計算是為了得到系統誤差。將各個流速（上接第27頁）結果較為近似，因此在實際應用中可以考慮使用。6結論馬斯京根流量演算法在河道流量演算中發揮著極為重要的作用。由于馬斯京根反演推求采用非線性算子，在計算過程中