水位流量關係
正文
河渠中某斷面的流量與其水位之間的對應狀態。這項關係要根據當地的不同水流情況的多次實測流量和其相應的水位來確定，通常用經驗曲線、經驗方程或表格等形式表達。它是由各種水力因素（如水面寬、斷面面積、水力比降、糙率等）決定的。水位流量關係有穩定的，也有不穩定的。流量測驗技術比較複雜、耗資比較昂貴，難以連續進行,而連續地觀讀水位則容易辦到,因此通常將連續的水位資料，通過水位流量關係推算、轉換為連續的流量資料，供水文計算或水文預報分析使用；有時也因某種需要，由流量通過水位流量關係反推水位，如河道防汛水位，閘壩電站下游水位等。所以，水位流量關係具有重要的實用意義。穩定的水位流量關係 在較長時期內，某斷面的實測流量與相應水位的點據呈密集帶狀分布，可用一條單一曲線來表示（圖1）。這就是穩定的水位流量關係。水位流量關係維持穩定，必須具備下列條件之一：①斷面面積、水力比降和糙率等水力因素在同一水位時,維持不變;②在同一水位時，上述各因素雖有變動，但其變動對水位流量關係的影響可以互相補償。在這種條件下，同一個水位，就只有一個相應的流量，水位流量關係就成為單一的曲線。水文測站斷面總是儘可能選擇在那些具備基本穩定條件的地方，必要時，用人工鋪設固定河床或在斷面下游附近建造攔河低堰等方法來創造這種穩定條件。套用穩定的水位流量關係對於編制逐日平均流量、洪水水文要素摘錄表和因工程設計或防汛需要推求各種水位或流量都十分方便。 不穩定的水位流量關係 因受一種或幾種因素的影響,實測流量與相應水位的點據不能呈密集帶狀分布,難以用一條單一曲線表示，同一水位（或流量）具有多個流量（或水位）與之對應，這就是不穩定的水位流量關係。引起這種水位流量關係變動的因素有：①河床沖淤，使同水位的斷面面積發生變化，影響流量，多沙河流沖淤嚴重，這種變化尤為劇烈；②洪水漲落，漲水與落水階段，河道水面比降不同，流速不同導致同水位下流量不同，漲落急劇的河流，這種變化比較明顯；③變動回水，在河流的中下游，河渠水位受支流匯合、閘門啟閉、湖水頂托等影響，使水面比降發生變化，引起水位流量關係的不穩定；④結冰、水生植物等也能導致斷面面積和糙率等一些水力因素的變化而影響水位流量關係。
對於不穩定的水位流量關係，必須根據其變動因素分類加以處理，這是水文資料整編中一個主要技術關鍵，處理方法大致有：受洪水漲落影響的，有些可以把流量看作是水位和水位變率的函式；受回水影響的，有些可以把流量看作是水位和附近河段水面落差的函式，用實測資料來定出三變數之間的關係。另外一些不穩定的情況，則只能把流量看作是水位和時間的函式來處理。有些能劃定一些相對穩定的時期，分期定線，而有些則只能在水位流量關係圖上按實測點時序連續繪出變動軌跡曲線（圖2），或用性質類似的其他方法處理。這時要求流量測次較多，而且其分布要能夠反映水位流量關係的變化情況，有時每年要多達100～200次以上。
水位流量關係曲線的延長 如果因條件限制，不能測得最高、最低水位的相應流量，在無實測流量的水位幅度內，要對水位流量關係曲線作高低水的延長(圖3)。對於高水,往往可以根據實測的、調查的、推估的比降和斷面等資料用水力學公式推算洪峰流量，用相應水位點在圖上作為控制，進行延長。對於低水,往往可以找出斷流水位,以該水位與縱坐標的交點作為控制，進行延長。曲線延長是否恰當，會直接影響最大最小流量洪枯水期徑流量等的正確確定，而這些重要數據有時關係到工程設計項目的規模和尺寸，因此在延長時，特別是在外延幅度較大時，必須十分慎重。
