崔群华
（嘉兴市南排工程管理局长山闸管理所，浙江，嘉兴，314302）
【摘 要】本文通过整理长山闸水文实测资料，分析得出水文测流、水量推算的一些成果。
【关键词】排涝；水文测流；流量推算
1．概况
长山闸是南排工程的四个出海口之一，闸址位于海盐县澉浦镇东南2.5公里之长山西南麓；是杭嘉湖东部平原涝水向南排的骨干工程。长山闸工程与1977年7月开工建设，1980年8月9日开始排涝。主体为二等工程一级建筑，闸总净宽72.2米，共7孔，每孔净宽8米，高4.5米，闸底板高程-1.0米，闸型为平底板式。长山河于1976年破土动工，全长67.5公里，底宽30~65米。边坡1:2.16~1:5，河底高程-1~-3.0米。设计要求在遇1954年5至7月平均降雨1057毫米的雨型时，通过长山闸、南台头闸、盐官三个排涝闸站总共排涝23.42忆立方米。其中第一期工程长山闸排涝7.92忆立方米。
2．水文测流
为了测得长山闸在大闸开闸排涝时的流速、流量及水位变化的过程等水文资料，在闸上游10.0km内设立了一个流量站与一个水位站。流量站在闸上游400米处，采用水文电动缆道旋杯式流速仪测流。按照水文规范要求进行每年大断面测量。并根据常测法规定确定中鸿位置，布设7条测速垂线。经精简后采用二点法测流。在一潮放水中合理安排测次。测得每潮水的平均流量。四个水位站分别设于闸上游0.04km、0.11km、1.474km(南门桥站)、和9.762km（五星桥站）。用于流量的推算。
3．流量的推算
长山闸位于杭州湾北岸。受潮汐影响每潮排涝一般在5~7小时。排涝期间受潮水涨落和内河水位时刻变化的影响，流量也在时刻变化。由于水位时刻在变；因此不宜套用以往的堰流公式来进行公式推导。但不同时段的出流状态不变，均为自由岀流。从以往二十多年的实测资料发现，长山闸全开七孔时的最大流量是494立方米每秒；而他的设计最大流量是871立方米每秒。由此可见它的河床是非常稳定的，有了稳定的河床就有稳定的曲线。又从水位与实测平均流量关系图（图一）中可以得出，各级水位点的分布比较均匀。根据规范对于自由堰流，有了稳定的曲线和各级分布均匀的水位点，我们就可以采用直接绘制水位~实测平均流量关系曲线推流。
3.1 闸门开启七孔时的水位~流量关系曲线推算
选取1991年7孔实测资料31次，其中最大实测流量为386立方米每秒，远远小于设计的最大流量871立方米每秒，说明闸门开启7孔情况下，河床是稳定的；有稳定的水位流量关系。
采用直接法，根据实测资料直接点绘水位~流量关系曲线（如图一）。由图可以看出水位~流量关系是单一线性关系，是一条直线。取两点得出斜率推算出7孔放水时的流量公式：
Q7=145.79H-225 (1)
Q7——推算流量
H――开闸水位
检验：
（1）定线检验：
根据公式（1）计算各水位的推算流量Q，由公式（2）、（3）分别计算出测点标准差和随机不确定度。
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Se=[1(n-2)Σ((Qi-QI)/QI)2]1/2 （2）
XQ=2Se （3）
式中： Se——实测点标准差
Qi——第i次实测流量
QI――第I次推算流量
n――测点总数，31个
XQ——置信水平95%的随机不确定度
经计算：Se=0.048，XQ=0.096<10%（规范查得），说明精度符合规范要求。
（2）关系曲线检验
关系曲线为单一曲线，应做符号检验、适线检验和偏离检验，下面分别作三种检验：
符号检验：
u=(|k-0.5n|-0.5)/0.5n1/2 （4）
式中 u—统计量，u=1.07
k—正号或负号个数，负号为12个
n—测点总数，取31个
经计算，u=1.07<u1-a/2=1.96(水文规范查得)，认为合理，即符合符号检验。
适线检验：
U=(|0.5(n-1)-k|-0.5)/0.5(n-1) （5）
式中 u—统计量
K—符号变化次数，11次
n—测点总数，取31个
k=11<0.5(n-1)=15,根据规范需要进行适线检验。经计算u=1.27<u1-a/2=1.96(规范查得)则认为合理。
偏离检验:
t=p1/sp1 （6）
sp1=(∑(pi-p)2/(n(n-1)))1/2 （7）
式中 t—统计量
P1—平均相对偏差值
sp1—p1的标准差
s—p的标准差
n—测点总数，31
pi—测点与关系曲线的相对偏离值
经计算得t=1.49<t1-a/2=2.00(水文规范查得)，认为合理，即符合偏离检验。
3.2 闸门开启五、六孔时水位～流量关系曲线的推算：
从1985年到1991年的实测资料中选取88次（附表三）；最大流量为354km3/s。故远远小于设计流量871km3/s。因此河床是稳定的。又从图二可得各级水位点的分布比较均匀；所以还是采用点绘水位～流量关系曲线推流。（如图二）由图可得水位～流量关系是一条直线；定出直线方程即可得流量公式为：
Q5、6=110H-105 （8）
Q5、6—闸门开启5、6孔时流量
H—开闸水位
检验：
用相同方法，经过定线检验和关系曲线检验均符合规范要求。
3.3 闸门开启三孔时的水位～流量关系曲线
选取1985、1986年两年的3孔实测流量137次（如附表三）；其中最大流量212km3/s。
从图上看出各级水位分布非常均匀。直接点绘水位流量关系（如图三）。
从图上可看出水位～流量关系曲线也为一条直线，定出直线方程即可得3孔流量公式为：
Q3=145H-272 （9）
Q3—3孔实测流量
H—3孔开闸水位
检验：
与上两种方式相同，经过定线检验和关系曲线检验均符合规范要求。
结语：
通过对实测资料的分析，得出长山闸在不同水位下的四种最优开启方式（3、5、6、7孔）的3个流量推算公式。平均流量公式的推出为我们减少了大量的工作量，减轻了工作强度并且保证了精度。
从实测水文资料得出现有最大流量为494立方米/秒，而大闸设计最大流量为871立方米/秒，从而得出长山河的运行非常稳定。存在的问题是流量偏小，上游来水不足，使得大闸不能充分发挥运行效益。建议拓宽大闸到海盐县通元镇张家浜的长山河河道。疏通并拓宽袁花支河，使长山河与辛江塘、上塘河畅通。使得南排工程充分发挥运行效益。
参考文献：
[1]水文规范
[2]水文测验手册
[3]水力学（陕西水利学校——李序量主编）
论文作者:崔群华
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年7月供稿
论文发表时间:2015/11/11
标签：流量论文; 水位论文; 水文论文; 关系论文; 曲线论文; 公式论文; 长山论文; 《工程建设标准化》2015年7月供稿论文;