如何治理荆江河段？
目前，研究水位与流量关系的方法主要有:
(1)综合落差指数法:城陵矶七里山站流量按单值处理，公式如下
q = Qm/δHβ= f(H)
(1)
δH =α1δH 1+α2δH2+α3δH3
(2)
其中Qm为实测流量，H为七里山站水位，δ H1、δ H2、δ H3分别为上游鹿角至七里山、七里山至监利、下游七里山至罗山的落差，α1、α2、α3为对应距离(km)，β为待定指数。选取典型年作为各主要时段的单一水位流量关系。
(2)幂函数拟合法:根据弯道前后的部分水文资料，建立一定顶进流量下七里山站和监利站水位流量关系，采用幂函数拟合法，公式如下
Z=αQβ
(3)
其中z为水位，q为流量，α和β为待定系数，不同流量α和β值不同。？
研究人员认为，上述方法一般都有很好的相关性，除了少数几个点，相关系数可以达到0.9以上。
本文对相应河段乃至下游罗山站和武汉关站的水位流量关系进行了深入分析，提出了关系模型的成果，将克服上述两种方法的不足。而(1)只有一站水位数据。(2)将层级流动关系变为统一流动关系。
2分析方法和基本关系的确定
2.1水位随流量变化的特征
绘制监利站1980至1987的日水文关系，如图1。从图中可以看出，监利相同流量下水位最大波动范围可达4 ~ 5m。这种分散的关系是洞庭湖下游流出的结果。相同流量条件下，下游水位高时站水位高，反之亦然。即使流量在15000m3/s以下，流量从4000m3/s增加到13000m3/s，水位也相应地从21.2m上升到27.8m，变化幅度为6.6m，这种变化的主要因素也是下游水位抬高造成的。当下游水位变化不大时，由流量变化引起的上游水位变化要小得多。以下游蜗牛水位20 ~ 21m为例，流量从3960m3/s变化到12900m3/s，监利水位从23.4m上升到25.8m，变化只有2.4m..
如果将下游罗山站的水位按大小分为几组，可以知道每组的监利Q和H具有图2所示的特征。
图1 1980至1987监利站日水位流量关系
监利站1980 ~ 1987水位与流量的关系
图2监利站水位流量关系图(H罗山= 20 ~ 21m)
监利站(螺山=20~21m)水位与流量的关系
据分析，监利水位由以下两部分组成:一是图2中点延长线与Q=0的交点，记为H0；二是流量变化引起的水位变化，记为δHQ，即
h =δHQ+H0
(4)
2.2δHQ和H0的测定
将监利站统计年的日流量与监利至罗山的水面比降关系绘制在图3中。点群非常分散，也采用下游水位分组法，如H = 20 ~ 21m下分组点，如图4中“+”点所示。H = 27 ~ 28m以下的点也标绘在图4中，用“*”点表示。
图3监利至罗山监利流量与水面比降的关系
监利站流量与监利至罗山河段水面比降的关系
不同螺山水位监测流量与水面坡度的关系。
罗山站不同水位下监利站流量与水面比降的关系
？从图中的点可以看出，图3中的散乱点是由下游水位的不同组数据汇合而成的，各组的Q ~ J关系非常有规律。在相同的组条件下，比降随流量的增加而单调增加。进一步分析表明，j和q的增加可以用线性关系来表示。如果用J0表示Q=0交点处的梯度值，用JQ表示流量引起的梯度变化，就可以得到。
J=JQ+J0
(5)
对比式(4)可知，监利水位δHQ和H0可分别表示为JQL和J0L+H(L为两站距离，H为下一站水位)。立刻拥有它
H向上=JQL+J0L+H向下
(6)
2.3经验拟合
从上面可以看出，在同一组数据中？j和q？线性关系，可以表示为
jq =φ(h下)q
(7)
在分析了几个测站的水文数据后，发现表达式(在H下)和J0分别为
(H) =10aH b+c
(8)
J0=d+eH
(9)
将式(8)和式(9)代入式(5)和式(6)就是本文建立的水位流量关系的基本表达式。
H = (b+c在10ah) QL+(d+eh) L+H
(10)
或者
j =(10ah时的b+ c)q+(d+eh)
(11)
其中a，b，c，d，e为待求系数，a，b，c和d，e？每个系数都有明确的数学意义及其简单的计算方法，后面会详细介绍。其他符号的含义与之前相同。
3示例计算
3.1系数的确定
水文资料按监利1980 ~ 1987下游罗山站水位分组，用两次最小二乘法计算。对每组数据点进行拟合，分别求出J0和φ(h下)，结果绘制在图5和图6中。
图5罗山水位与监利J0的关系
罗山水位与监利站J0的关系
图6螺山河水位与监利φ的关系(H下)
罗山水位与监利站φ(H以下)的关系
a，b，c，d，e？五个待定系数(梯度J为1/1000，流量？q为103，距离L为千米)。系数值列于表1。同理，对七里山站(罗山站)、罗山站(龙口站)、武汉关站(黄石站)1980 ~ 1987的日水文资料进行分析，确定各站系数，列于表1。
表1系数值(1980 ~ 1987)
系数的值(1980~1987)
电台名称
监利(罗山)
七里山(罗山)
罗山(龙口)
武汉通行证(黄石)
第一等的
4.22
3.7634
4.6267
-0.85460
主动脉第二声
-5.333
-5.2259
-6.1998
-1.9122
a3
0.000308
0.000043304
0.00021897
-0.000026073
a4
-0.00061278
-0.00071889
-0.00062114
0.00055556
a5
0.031678
0.049650
0.028696
0.0006667
3.2验算结果
在图7(a、B、C、D)中绘出统计年份的积分计算对比结果。可以看出，计算结果与实测点完全一致。
综合以上分析，可以得出以下结论:(1)无论水文站的泄流水位点是分散的还是单一的，该站水位主要受下游站水位变化的影响；(2)利用上述(10)的关系，当已知本站流量、水位和下一站水位三个参数中的任意两个时，都可以统计出来。
图7实测水位与计算值对比
观察阶段和计算阶段的比较
图8监利站实测流量与计算值对比
监利站实测流量与计算流量的比较
计算第三个参数值。以监利站为例，监利流量由监利站水位和下游水位推算，与实测流量对比，绘制在图8中，点落在45°线上；(3)天然河流中均匀流的概念很难定义，但均匀流的基本公式为J = Q2 N2/a2 R4/3；公式中参数之间的因果关系还是看不出来。其实q，n，j都是独立的量。如果边墙条件不同，水深或水位的变化会引起n值的变化，反映出沿程阻力特性。可以认为流量的变化只引起水深(水位)的变化，而不应该影响n值。本文推荐的水位流量公式中包含了与流量无关的特定梯度项，即J0(=d+eh)。当天然河流均匀流时，Q和N的值无法确定，这仍需今后研究。但这一项的具体计算确实是解决这一问题的一个进步，这方面的研究还有待进一步深化。