Page 57 - 2022年第53卷第2期

2.3 数据处理方法

2.3.1 山区河流平滩流量估算
（1）大断面法估算平滩流量：（1）绘制所有测验断面的断面图，识别断面转折点，确定可能的平
滩位置（图 2）；（2）收集每个测验断面的年最大洪峰流量数据，绘制皮尔逊Ⅲ型流量-频率曲线；（3）
检验断面转折点对应流量的流量频率，将重现期大于 8 年的断面剔除 ［33］ ；（4）综合考虑上下游关系、
干支流关系以及实地考察情况（图 2（c）），确定断面的平滩流量及对应的水位、河宽、水深与流速。

25 12
10
河底高程/m 5 10.41m 水位/m 8 6 4 平滩
15

-5
2
平滩水位 2 Q=51.238H +39.37H-666.82
2
R =0.9929
-15 0
-50 50 150 250 350 450 550 0 3000 6000 9000 12000
3
起点距/m 流量/（m /s）
（a）大断面 （b）水位-流量曲线 （c）典型河漫滩
图 2 典型断面（a，奴下站）、典型断面水位-流量关系曲线（b，奴下站）和典型河漫滩（c，上诠六站）
（2）无明显河漫滩断面的平滩流量估算需综合考虑河流级别、上下游关系、干支流关系、汇水面
积以及流量频率，主要包括以下步骤：①河段内存在已知平滩流量及对应频率的断面，则用已知平
滩流量断面对应频率的平均值作为该河段未知站点的平滩流量频率；②河段内无断面已知平滩流量
及频率，此时采用流域内相同级别的其他河流平滩流量对应的频率作为未知站点的平滩流量频率；
③在皮尔逊Ⅲ型流量-频率曲线上查找前两步中确定频率对应的流量；④检查平滩流量是否从上游到
下游逐渐增大，如满足则认为结果可信；如果平滩流量不是沿程增加，则检查研究河段从上游至下
游流量是否沿程增加，是否存在水库、取用水等人为因素影响等。
2.3.2 不同流量频率下沿程河相关系计算
（1）确定流量频率（重现期）的最大值、最小值及计算步长。本研究选取某一研究范围内所有断面
平滩流量对应的最大重现期为重现期最大值；选取 1.05 年为重现期最小值；计算步长随重现期的增
加从 0.05 年逐渐增加为 0.5 年。选取平滩流量作为最大重现期的原因是，平滩流量是来水来沙动力作
［1］
用从塑造主槽到塑造滩地的转折点，是对河床形态塑造起主要作用的特征流量 。由于滩地的存在，
平滩水位以上的横断面突然展宽，与主槽断面形态差别较大，因此本研究主要探讨平滩水位以下不
同频率的沿程河相关系。
（2）不同频率流量参数的确定。根据皮尔逊Ⅲ型流量-频率曲线查明各断面不同流量频率对应的
流量，在《实测流量成果表》查找某一频率流量对应的河宽、水深及流速。
（3）不同频率流量下的沿程河相关系的计算。分同一河段与同一流域不同河段两种情况讨论（表 2）：
①选取同一河段上具有 5 个及以上测验断面的河流，分别拟合不同频率下的河宽/水深/流速-沿程河
相关系；②按六大流域进行划分，分别计算同一流域所有干（支）流断面的沿程河相关系。
（4）平滩流量下的沿程河相关系计算。在《实测流量成果表》中查找平滩流量对应的河宽、水深、
流速，按同一河段与同一流域不同河段两种情况分别拟合沿程河相关系。

3 平滩流量下的沿程河相关系

本文选取黄河上游干流（黄河沿-兰州河段）、金沙江上游干流（沱沱河-攀枝花河段）和黄河一级
支流湟水（海晏-民和河段）3 个典型河段，计算平滩流量下的沿程河相关系（表 2）。这 3 个河段均具有

典型的山区河流特征，且位于青藏高原内部的研究断面数分别占河段断面总数的 73%、45%和 80%
（表 1）。黄河上游干流与湟水干流两个河段的沿程河相关系较强，其 R 均大于 0.5；金沙江上游干流
2
的沿程河相关系强度整体较差，这可能与该河段沱沱河断面位于河源区的辫状河段，流量相对较
小，而比降、河宽相对较大，水深较小，影响了河宽、水深、流速等随流量调整的沿程一致性有关。

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