梧州水文站水平式双探头ADCP在线测流系统比测分析

梧州是全国首批25个重点防洪城市之一,历年来防洪任务繁重,防汛形势极为严峻。梧州水文站使用测船在高洪水位进行流量测验时存在一定安全风险。为确保测验安全,减少工作强度,提高信息采集自动化和测报能力,在梧州水文站开展水平式双探头ADCP流速与断面平均流速(走航式ADCP)进行同步比测率定分析,精度符合规范要求,在线测量数据满足现实使用要求。

基于一维水动力学的水位流量关系研究

针对传统方法研究水位—流量关系时忽略了河道洪水涨落、水流不稳定性等因素的影响,基于天然河道一维水动力学方程—圣维南方程及曼宁公式,提出稳定流比降与附加比降的计算方法,建立洪水涨落情况下的水位流量关系理论计算公式;针对该方法最大流量与最高水位重合的问题,采用相应校正方法提高了洪峰流量的计算精度,最后以西江流域梧州站为例,验证了该方法的合理性。结论表明,该方法能够准确推求洪水涨落下的水位—流量关系,为水位与流量相互转换提供一条新途径。

梧州水文站和昭平水文站岩溶碳汇特点研究

以位于桂江中下游昭平水文站、西江上游梧州水文站为研究对象,总结梧州水文站、昭平水文站一个完整水文年岩溶碳汇特点,比较分析两个监测水点岩溶碳汇差异,为固碳增汇工程提供科学依据。(1)梧州站监测水点全年平均单位面积碳汇量1.31tCO2/km2,水中HCO-3浓度、Ca2+质量浓度全年动态变化相似,与流量呈负相关关系。汛期,HCO-3浓度、Ca2+质量浓度随流量增大而减小;非汛期,HCO-3浓度、Ca2+质量浓度随流量减小而增大。碳汇量动态变化曲线与流量变化曲线变化趋势基本相似;2011年5月单位面积碳汇量最大,同年9月单位面积碳汇量最小。(2)昭平站监测水点全年平均单位面积碳汇量0.86tCO2/km2,水中HCO-3浓度、Ca2+质量浓度全年动态变化相似,与流量没有明显相关关系。昭平站碳汇量动态变化曲线与流量变化曲线变化趋势相同,2012年3月单位面积碳汇量最大,2011年9月面积碳汇量最小。(3)两个监测水点碳汇量动态变化曲线与流量变化曲线变化趋势极为相似,可以证明流量为影响碳汇量的重要因素。

多元统计法在河水主要离子含量变化特征及来源分析中的运用--以梧州水文站控制断面为例

文章利用2011年4月到2012年3月对梧州水文站控制断面进行的定期采样数据,分析了该断面河水中主要阴、阳离子的化学组成,并运用多元统计分析方法研究和探讨了河水化学组成变化特征。结果表明,梧州水文站控制断面河水水化学类型以Ca2++HCO-3型为主,Na+、Ca2+、Mg2+、HCO-3、SO2-4、NO-3主要来源于岩石的风化,K+、Cl-来自于人类活动的输入;河水中离子化学组成受水—岩作用和土壤表面离子交换作用影响,对河水溶质的贡献率分别为69.34%、17.10%。

龙滩水库蓄水对梧州站径流影响的初步分析

龙滩水库在下闸蓄水开始阶段,坝下断流,对下游供水有一定的影响。但其影响程度和时间是否威胁珠江三角洲地区压咸补淡的控制性用水要求,有关部门的意见不完全统一。为此,对近5年来红水河龙滩坝址以上流域和西江流域梧州水文站枯水径流资料进行分析,并结合2006年龙滩坝址枯水期径流预报成果,分析了龙滩水库下闸蓄水初期阶段对梧州水文站径流的影响,认为龙滩水库在2006年10月下旬以前下闸,不影响11月份以后的梧州水文站径流,即不影响珠江三角洲压咸补淡的控制性用水要求。

基于模糊集合分析法的西江不同站点汛期分期研究

西江流域洪水由暴雨形成,具有明显的季节性变化规律,研究汛期分期对于优化流域水库工程运行、协调防洪与兴利矛盾具有重要意义。采用模糊集合分析法对西江不同站点汛期进行了分期研究,综合确定武宣站汛期分期为:4月1日至5月26日为汛前期,5月27日至8月15日为主汛期,8月16日至10月31日为汛末期;大湟江口站汛期分期为:4月1日至6月3日为汛前期,6月4日至8月14日为主汛期,8月15日至10月31日为汛末期;梧州站汛期分期为:4月1日至6月6日为汛前期,6月7日至8月30日为主汛期,8月31日至10月31日为汛末期。研究结果表明,西江不同站点汛期分期在空间上是存在差异性的,采用模糊集合分析法划定的各站点汛期分期结果与站点实际情况及实际防汛实践经验相吻合,可为西江防汛抗旱和水库群优化调度提供技术参考。

西江梧州站枯季径流变化的小波多尺度分析

选取西江梧州站1954—2013年枯季径流数据,用回归分析法找出枯季径流量、春季径流量和12月径流量序列的趋势,并利用Mann-Kendall秩次相关检验法进行趋势变化显著性检验;采用Morlet小波函数研究不同时间尺度枯季径流量、春季径流量和12月径流量序列变化的周期和突变点。结果表明,枯季径流量、春季径流量总体上呈不明显的上升趋势,12月径流量总体上呈明显的上升趋势;枯季径流量存在6、10、17、31年周期,春季径流量存在2、6、10、19年周期,12月径流量存在2、5、10、17、37年周期;枯季径流量突变点在1961、1969、1978、1987、1995、2003、2011年,春季径流量突变点在1959、1965、1970、1976、1981、1986、1991、1996、2001、2006、2011年,12月径流量突变点在1961、1969、1978、1987、1995、2003、2011年。

西江梧州水文站枯水期来水量预测

在搜集西江控制站梧州水文站枯水期来水量资料系列的基础上,运用周期波叠加法结合AR(p)模型对该站枯水期来水量进行长期预测,预测结果显示此方案可用于天然状态下梧州水文站枯水期来水量的参考性预报,对珠江水量统一调度有一定的参考价值。

侧扫雷达在线流量监测系统在西江流量监测中的应用——以梧州水文站为例

梧州水文站上游约2000 m是干流浔江与支流桂江交汇处,下游180 m为云龙大桥,水流形态复杂。为了解决高洪以上水位级流量在线监测难题,2019年7月底在梧州水文站安装侧扫雷达开展比测试验。通过分析侧扫雷达表面流速的准确性、建立断面平均流速与侧扫雷达表面流速模型及水量计算分析来研究侧扫雷达在线流量监测系统在西江梧州水文站河段的适用性。目前已收集到水位2.93~10.79 m、流速0.33~1.19 m/s的比测资料,分析结果表明:侧扫雷达在线流量监测系统可在梧州水文站应用。

ADCP在梧州水文测验中的拓展应用

ADCP在水文领域中是作为专门的河流流量测验仪器引进的,由于ADCP在测验过程中能够提供流速、流向、水深和回波强度等丰富的测验信息,其应用范围已不仅仅局限于流量测验方面。本文通过简要介绍声学多普勒流速剖面仪(ADCP)的工作原理及其特点,以ADCP在梧州水文测验中的实际应用为例,对其在水文测验中的应用,特别是在拓宽应用范围方面进行了比较详细的介绍。

ADCP在河道流量测验中的应用及误差分析

介绍了声学多普勒剖面仪(ADCP)流量测验原理、计算方法。对ADCP与传统测验方法在梧州站的比测试验进行分析,在中、低水流量相关关系较好,中、高水相关性较差,流量越大相对误差越大。探讨了ADCP流量测验中产生误差的原因,并对其误差提出了相应的解决对策。

梧州站1959—2005年径流变化对气候变化的季节响应

为研究西江流域中游的径流变化对气候变化的季节性响应,探寻径流变化的季节性特征,为西江流域中游的防汛减灾工作提供决策参考及建议。通过距平法、斯皮尔曼秩次相关检验法、R/S分析法,分析梧州站的径流变化及气候变化特征,得出西江流域中游梧州站冬、春、夏气温均有上升趋势,冬季的增幅高于春季和夏季,平均气温增幅达到了0.31℃/10a;西江流域中游冬季和夏季的平均日最低气温增加幅度较大,且增加趋势均为极显著,但四季的降水量变化并不平稳。其中,四季年降水量除冬季外都有减少的趋势,趋势大多不显著。同时,西江流域梧州站冬、春、夏径流总量都有增加趋势,秋季径流总量则呈现下降趋势。气温与径流量呈负相关,降水与径流量呈显著性正相关。

基于上下游水位监测信息的水位流量关系构建方法探讨

流量是洪水预报分析的重要因子。迅速快捷获取相对准确的实时流量信息对做好水文预报服务十分关键,但目前实时快捷获取流量信息仍存在许多技术层面的问题。以西江梧州水文站2014、2015年及2017年21 m以上走航式ADCP或流速仪测流成果为依托,通过按水位分级,以实测水位、龙圩与梧州同时水位差、梧州同时水位涨落率等多要素为参数构建分水位级的梧州站水位流量关系,便于从实时水位监测信息获取实时相应流量成果,利用2017年实测流量成果进行检验,取2019年7月水位过程作推流计算,从检验成果及推流成果可知,采用本方法所构建的梧州站水位流量关系精度较好,能满足实际需要,同时通过水位监测成果构建,便于做到实时在线监测流量情况,丰富江河流量监测手段,积累用实测水位信息监测流量经验,为今后广西具有上下游水位监测的河段构建水位流量关系提供参考和借鉴。

2000年梧州水文站水量平衡初探

从2000年梧州水文站流量测验和资料整编方法,特别是运用区间倍比法和降水径流法计算区间水量等方面着手,分析检查梧州站水文测验和资料整编的合理性,论证梧州水文站水文测验符合规范标准,质量是可靠的。

西江梧州水文站2019.7.11-7.16洪水预报浅析

2019.7.11-7.16洪水峰不算高,量不算大,但是复式峰、涨洪历时长,边坡滑动系数增大,容易造成沿河两岸山体滑坡及防洪堤崩塌的风险。因此要加强上游降水量研究分析,尤其是相隔不长的两场降雨分析,从而进一步厘清复式洪水形成的成因、特点及危害性。为今后发生峰高、量大、历时长、危害大的复式洪水摸索积累预报经验。

西江梧州站近百年洪水分析

梧州站是西江干流的控制性水文站,也是广西有实测资料系列最长、资料质量最好的水文站点.水文资料基本上反映了广西近百年来灾害性洪水的发生规律和较大面积的洪水灾害情况.梧州洪水资料的分析研究对梧州市及西江中下游洪水对策研究作用很大.根据梧州站1900～1990年共91年实测系列进行了不同灾害性洪水水位、不同统计时段、不同洪水等级的频率分析,相应的对灾害性洪水的成因、发生规律进行了探讨.

梧州市城区钱鉴防洪堤总体设计方案比选

梧州市为全国重点防洪城市,城区钱鉴片区仍处于未设防状态,为满足城市发展需要,开展防洪排涝设施建设,需要对总体设计方案进行研究分析。以梧州市城区钱鉴段治理工程为例,按照因地制宜、就地取材的原则,结合城市规划,并根据堤段所在的地理位置、重要程度、堤址地质条件、筑堤材料及水文特性、施工条件、运行管理要求、征拆难易以及工程造价等因素选定钱鉴段治理工程总体方案。工程建成后可减轻钱鉴片洪涝灾害损失,使钱鉴片达到防御桂江20年一遇的防洪标准。

基于小波分析的非一致性洪水频率计算方法——以西江梧州站为例

西江流域由于大量兴建堤防工程导致洪水归槽,改变了原天然河道的洪水槽蓄关系,使得用于防洪规划和洪水灾害风险评估的洪水序列失去了一致性。目前洪水归槽问题研究主要集中在出槽洪水的归槽还原计算方面,对于干支流洪水与区间洪水的遭遇考虑不足,对洪水发生变异的成因及非一致性洪水的频率计算方法也缺乏系统性的研究。本文提出基于小波分析的非一致性洪水频率计算方法,并在西江梧州站作了实例验证。该方法首先利用小波分析将非一致性洪水序列分解成确定性趋势成分和随机性成分;再采用非线性函数(如幂函数、对数函数、指数函数、多项式函数等)对趋势成分进行拟合,得到非一致性洪水序列在时间域上的确定性规律;采用P-Ⅲ型频率曲线对随机性成分进行频率分布拟合,得到洪水序列在频率域上的随机性规律;采用分布合成法对确定性的预测值和随机性的设计值进行合成计算,再采用传统的一致性频率计算方法推求合成序列的频率分布,据此可以得到过去、现状、未来不同时期的洪水频率分布规律,从而可以推求变化环境下河道断面的洪水频率分布,为防洪规划和洪水灾害风险评估提供设计依据。