水文资料大断面起点距数值取位精度规定分析

郭宝群，李杨俊，韩 泰

（1.黄河水利委员会水文局，河南郑州450004；2.黄委会三门峡库区水文水资源局，河南三门峡472000）

水文资料整编是对原始水文资料（测验数据）按科学方法和统一规格进行整理、分析、统计、审查、汇编、刊印或存贮的全部技术工作。水文测验所得到的原始数据资料,需要经过资料整汇编，按照统一的标准和规格，整理成系统的图表成果，汇编成水文年鉴或存储于水文数据库，便于需要者使用。SL 247-2012《水文资料整编规范》、SL 460-2009《水文年鉴汇编刊印规范》、SL 58-2014《水文测量规范》及GB50179-2015《河流流量测验规范》，是保证水文资料测验与整编成果质量和规格统一的重要规范性标准，均包括各水文要素数值的取位精度要求，在水文行业广泛应用。

1 问题的提出

实测大断面成果表是水文资料整编成果之一，是由若干组成对起点距和河底高程数值组成。SL 247-2012、SL 460-2009对大断面起点距的取位精度做了规定，但存在规定不具体，表述不严密，全国水文年鉴终审会议尚未对其做最终解释，因此实际应用中对其有不同的理解，歧义较大，认为有违规范要求规格统一的原则。各流域机构及省区水文部门在进行本部门整编补充规定制定时均有不同描述，因此造成全国各卷册水文年鉴刊印的实测大断面成果中起点距数值存在取位精度不统一或不合理情况。如在刊印的实测大断面成果表中将起点距小于100 m的数值记至0.1 m，不小于100 m的数值记至1 m，甚至有的将此理解应用到实测大断面测量中，或不分数据来源要求绝对统一的情况，如有规定所有的大断面成果，起点距必须记至0.1 m等，直接影响到整编成果规格格式的一致性，且影响到其成果的应用；GB50179-2015也存在类似问题。因此，从大断面整编数据溯源的角度，对起点距测验数据获取及相关规范规定进行分析，提出起点距数值取位精度规定修改意见。

2 起点距在水文测验和资料分析中的作用

大断面成果资料能够反映测验断面的形态和断面冲淤变化情况，应用于河流河床的演变规律分析；在实际测验工作中，也经常遇到查读或借用汛前（汛后）及相邻实测流量测次的实测大断面资料的情况。起点距是在测验断面上以一岸断面桩为起始点，沿断面方向至另一岸断面桩间，任一点的水平距离。为了便于长期资料对比分析，各测次的过水断面的水面宽以及相邻测深、测速等垂线间的间距，不是直接测量到的，而是先采集到与其垂线相对应的起点距，再计算相邻两垂线起点距的差值而获得水面宽或垂线间间距数值的，如断面水面宽，就是测验断面上两岸水边垂线相应起点距的差值，部分面积是相邻测验垂线相对应的起点距的差值与其平均水深的乘积。因此起点距是水道断面面积计算的基础数据，其取位精度直接影响到流量等水文要素测验的精度与质量，应与水面宽或垂线间间距取位精度一致。

使用起点距定位测验垂线的优点是便于对大断面资料进行对比分析。可套绘若干次大断面数据资料，分析其测验垂线及整个断面相关要素的变化情况。若不使用起点距，仅以垂线间间距数值表述，可计算部分面积，但其垂线位置无法定位，不便于资料分析对比。

3 实测大断面成果表编制要求与类型

从整汇编规范刊印大断面成果表规定，分析大断面整编成果的类型。SL460-2009 4.6.2-1规定主要刊印高、中水测流的大断面成果；4.6.2-3规定刊印次数，断面稳定或断面变化不大的，可只填列汛前（或汛后）一次；断面变化很大的，应增加大洪水冲淤过程中变化转折的过水断面若干次。可以看出刊印的实测大断面成果资料类型有汛前(或汛后)大断面和冲淤过程中变化转折的过水断面，前者即为SL58-2014中所述的大断面测量；后者多为洪水过程测验的单次实测流量的过水断面，故与GB50179-2015关联。

4 相关规范规定与分析

GB50179-2015、SL247-2012和 SL460-2009，对水面宽的规定取位精度均为“取三位有效数字，大于或等于5 m时，小数不过一位；小于5 m时，小数不过二位”，SL58-2014的起点距取位精度也能满足该要求。各规范规定起点距均以米计。

SL58-2014规定的大断面测量，一般在汛前（汛后）的枯水期进行岸上和水下两部分测量，要求对两岸断面桩之间或固定点间的距离进行往返测量，相对误差应不大于1/500，具有较大的范围和较高的精度，能够全面反映测验断面的形态。该规范规定“大断面和水道断面的起点距，水面宽在5 m以下时记至0.01 m，5 m以上时记至0.1 m”，明确以水面宽为参数。

GB50179-2015规定为“起点距，不小于100 m时，记至整数；小于100 m时，不小于5 m时，记至0.1 m；小于5 m时，记至0.01 m”，从表述可以推理出100 m、5 m是指起点距数值的大小。假设某站测流断面的大断面起点距数值范围在零至几百米，设想某次实测流量，过水断面左右水边起点距均在百米以上的范围，实际水面宽为几十米，其起点距按该理解取位精度为整数，那么通过水边垂线相应起点距计算的水面宽，取位精度也只能是整数，是不符合水面宽要素取位精度的规定。与GB50179-93相应规定对比可以看出，GB50179-2015修订时，将“水面宽”字样删除，因而造成有歧义的情况。

水文资料整编成果资料来源于测验数据。实测大断面成果表，是在实测大断面测量资料和实测流量测次过水断面资料数据的基础上整理的，其相关要素取位精度应与测验成果数据相同或低于，但不能高于测验取位精度。SL247-2012和SL460-2009均规定“大断面起点距，宜记至0.1 m；不小于100 m，可记至1 m”，按其表述理解一，其100 m为起点距数值，则同断面同次成果中可能出现起点距数值100 m以下记至0.1 m，100 m及以上记至1 m的情况。例如对于测次水道断面，水面宽小于100 m，左右水边相对应的起点距数值分别为几十米、上百米的情况，若查读或借用该实测大断面成果表资料，其测次水面宽或部分垂线间间距（起点距数值在不小于100 m的部分）的取位精度，将无法满足流量测验精度要求，在实际测验工作中对于同断面同测次大断面起点距的取位精度是相同的。理解二，按“宜记至0.1 m”规定，不考虑“不小于100 m，可记至1 m”，将所有大断面起点距，均记至0.1 m的规定也是不合理的，因为可能有大断面测量和实测流量测次过水断面两种类型。例如对于测次过水断面水面宽在不小于100 m时，流量规范规定起点距是记至1 m的，由该测次过水断面整理的成果也只能记至1 m。综上所述，水文资料整编实测大断面成果起点距的取位精度与测验数据来源有关，而与起点距数值大小和水面宽已没有完全的相关性。

5 起点距取位精度规定修改建议

GB50179-2015规定中应明确100 m、5 m所指要素为水面宽，叙述类同GB50179-93，建议规定修改为“水面宽不小于100 m时，记至整数；小于100 m时，不小于5 m时，记至0.1 m；小于5 m时，记至0.01 m”。

SL247-2012和SL460-2009大断面起点距，取用精度应按测验数据来源分别叙述，建议规定修改为：

1）使用实测大断面测量记载数据编制的大断面成果应记至0.1 m。对于水面宽在5 m以下有查读或借用需求的断面，应记至0.01 m。

2）使用实测流量记载数据编制的水道断面大断面成果，按其测次测验记载精度整理。