天津图书馆

今年汛期为了迅速导洪入海，在25孔桥、独流减河右岸、馬厂减河和北大港东南围堤上开了很多的口門。由于口門数量很多，水流湍急，不能对每个口門每天都实測流量。因此，采用了实測与推算相結合的方法，分述如下：
  （一）实測流量的方法
  流量的計算公式为Q=VA，因此断面的选择和平均流速的測定都直接影响流量的正确性，現分述如下：
  1．断面位置选择由于口門大部都是爆破的，形成口門底面凹凸不平，有些地方留有小土堆，有的却是个很深的坑（如减河右岸一个口門有深达7米左右的坑），因此在选择断面上必須十分細致，根据当地实行情况，考虑各种有利条件进行选择。如：
  （1）25孔桥口門測流断面就选在津浦鉄路25孔桥下，利用桥面測流，比較方便。
  （2）馬厂减河的一些断面則选在靠近口門上游的大堤边上，这是因为此处口門原先是人工挖的，比較平坦，而堤中心在爆破时却往往形成深坑。
  （3）有些断面选在口門上游5～10米处，在此断面上流速較口門处为低，便于停船，測流操作方便而且安全，断面面积变大，但断面上实測流速較低，对整个流量而言影响不大，同时此处距口門中心較远，底面比較平坦，对于計算流量可較精确。
  2．垂綫間距和測点的选定。一般先在断面內測定若干水深后，再决定垂綫位置，狹的口門最少有三个垂綫，寬的口門适当放寬垂綫間距。北大港东围堤的口門一般垂綫間隔为50米左右，垂綫距离用绳尺或經緯仪視距測定，垂綫点上立以竹杆，作为測流标誌。
  3．測流方法 此次所有口門大都采用水深0.6处測一点流速，代表垂綫內平均流速。測流工具主要是流速仪。将木船停在已选定的垂綫位置上，进行流速測定。由于口門水流很急，木船固定的方法大体上有下列三种：
  （1）双錨法 用二根长达100米左右的大绳，各系鉄錨一个，把它远远拋在上游，两錨相隔距离以口門寬度来决定。然后把船順流放送到口門处，改变两根绳的不同长度，使船在断面內左右摆动，到垂綫点为止。
  （2）单錨法 当口門水流不急，或断面选在口門上游5～10米处时，則可用一个錨，每次将船划到上游，下錨后船随水飘到垂綫处（已立有竹杆），紧錨绳，固定船后測流。
  （3）纜绳法 在口門两側各打木桩一个，在木桩上挂上纜绳，船順纜绳行走，此法只适用于寬度較小的口門。此外若測流断面在桥樑之下即可利用桥樑，不用木船，人站在桥上即可測流。
  4．水尺的設置 有些口門設立水尺比較困难，問題在于无法引測眞高，因此只能在口門上下游各設水尺一根，根据上下游水位差数估算流量，有些口門則用較远处的水尺讀数来代表此口門的水位。
  （二）估算和推算流量
  对于开始过流的口門先行估算。俟正式实測后，一面修正估計数值，一面将实測流量及当时口門落差等已知条件代入寬頂堰公式中，再用試算法反求堰頂平均水深及相应的沉溺系数，从而繪出落差水位与流量关系曲綫，以作为推算流量的依据。每当口門疏浚后在高程及寬度有改变时，通过实測重新修訂关秉曲綫。具体作法如下：
  1.寬頂堰公式及其系数的选定
  口門过流后开始为非潜流状态，后期下游水位上升轉为潜流，故选用下列計算公式
  非潜流公式：Q=MbHo3/2.........（1）
  潜流公式：Q=MbHo〓......（2）
  式中：
  （1）Q为流量（单位：秒／立米），
  （2）b为堰口寬度，以实际水寬代表。（单位：米）
  （3）M为流量系数，其值通过实測流量修訂后取1.3，
  （4）Ho为包括流速在內的堰頂水头（单位：米），由于口門底部高低不平，无法測量，采用簡单的推算法推出，具体步驟如下：
  ①在口門上选一个断面，用流速仪測定流量Q，
  ②选定流量系数M=1.3，
  ③实測过水寬度b及口門落差Z，
  ④将Q、M、b三值代入公式（2）
  （5）〓为沉溺系数，自（3）式可見〓与Ho为相关变数，〓值在Ho决定后才能肯定，故先用試算法求出Ho，做相应的定出〓值。
  ①先假設若干不同的近似Ho值，幷求出Ho3/2值，代入公式（3）求出合适的〓值。
  ②仍采用同样假設的Ho值，按Ho-2/Ho的数值，从水工手册查出不同〓值。
  ③当〓值与〓值相等时，其相应假設的Ho即为堰頂水头。举例見表9—16。
  2.繪制出流曲綫通过上述計算办法，先求出实測流量的相应Ho值后，即可定出堰頂平均高程；再依不同水位减去堰頂高程，得出不同的Ho值，分別代入公式（1）及（2）后，即可得出相应水位时的流量。更依靠落差参变关系，以流量为橫坐标，以水位为纵坐标繪出各口門在一定情况下不同落差时的洪水出流曲綫（見图9—40）。
  为了便于計算，把馬厂减河的35个口門分为三个組，組內各口門曲綫合併为一个曲綫以便查算。
  3.修訂曲綫由于口門不断浚深，因此寬度及平均高程也不断变化，因此，过一时期后，将口門断面及流量重新測量，用以修訂原有曲綫关系。
  （三）人員組織
  此次測流，作业按小組进行，各小組的人員配备不等，有的3～4人，有的为8～9人，負責的口門少的为3至4个，多的达10余个，口門相距最远的有10多公里，測流后通过电訊上报成果。
  （四）工作中的体会
  1．在口門上探測水深比較困难，由于口門处水流很急，船的位置很难固定，因此难以測得口門底部的实际情况，对流量的实測和推算都有一定影响。今后应改用机动舢板，或用架設过河纜的方法来測水深。
  2．在垂綫內选择測点数的意見、此次选用了一点法測流（即水面下水深0.6处測流），实践說明在口門处測流用一点法計算流量精度較低，由于口門底部很不平整，因此水的流速幷不是很規律的。例如有一个口門有深坑，当选用水面下水深0.6处測流时，发現流速仪幷不轉动，說明这个深度已在深坑內，水在坑內成为死水，影响了流量計算的正确性。
  3.风的影响，团泊洼、北大港等水面辽闊，基本上是一个大面积的湖泊。因此当刮較大西北风时，流速較快，流量增加，水尺讀数也增大，口門上下的落差也大（口門下因受大堤阻挡，水尺讀数受风的影响小）。事实上起风的时間早晚不一致，而观測落差时間及測流的时間基本上是固定不变的；因此根据一个时間內所求得的流量，来代表全日的平均情况，是有出入的。在团泊洼就曾出現过水位在风后降落很大，而与当日洩量不相适应的情况，因此今年在推算和实測流量时，应該考虑到风的影响。
  4.实測和推算应有統一的时間，由于口門多，測流队分散，如果实測和推算相結合的办法进行工作，应規定相隔一定日期有一天統一实測流量，其余日期推算流量，这样在全面計算洪水流量上可以比較准确。另外还应規定統一时間上报流量，以免参差不齐。