02第三章 水文觀測ppt課件

1、水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 第三章第三章 水文觀測及水文資料收集水文觀測及水文資料收集 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 重重 點點 水文信息采集與處理：研究各種水文信息的測量、水文信息采集與處理：研究各種水文信息的測量、 計算與數(shù)據(jù)處理的原理和方法的計算與數(shù)據(jù)處理的原理和方法的-門科學門科學,是水文學是水文學 與水資源學的重要組成部分與水資源學的重要組成部分 學習本章的目的是要學會收集水文資料，但中心學習本章的目的是要學會收集水文資料，但中心 內(nèi)容是要了解降水、水面蒸發(fā)、水位、流量等水文內(nèi)容是要了解

2、降水、水面蒸發(fā)、水位、流量等水文 要素測驗的一般方法、日平均水位的計算、流量計要素測驗的一般方法、日平均水位的計算、流量計 算，同時對水位流量關系有一定的了解算，同時對水位流量關系有一定的了解 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 目目 錄錄 第一節(jié)第一節(jié) 水文測站水文測站 第二節(jié)第二節(jié) 水位觀測水位觀測 第三節(jié)第三節(jié) 流量測驗流量測驗 第四節(jié)第四節(jié) 泥沙測驗及計算泥沙測驗及計算 第五節(jié)第五節(jié) 水質(zhì)檢測水質(zhì)檢測 第六節(jié)第六節(jié) 水文資料收集水文資料收集 第七節(jié)第七節(jié) 流量資料整編流量資料整編 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀

3、測與水文調(diào)查 第一節(jié)第一節(jié) 水文測站水文測站 一、水文測站一、水文測站 在流域內(nèi)一定地點在流域內(nèi)一定地點(或斷面或斷面)按照統(tǒng)一標準對所需要的水文要素作系統(tǒng)觀按照統(tǒng)一標準對所需要的水文要素作系統(tǒng)觀 測以獲取信息，并進行處理為即時觀測信息，這些指定的水文觀測地測以獲取信息，并進行處理為即時觀測信息，這些指定的水文觀測地 點稱為水文測站點稱為水文測站 觀測項目：水位、流量、泥沙、降水、蒸發(fā)、水溫、冰凌、水質(zhì)、地觀測項目：水位、流量、泥沙、降水、蒸發(fā)、水溫、冰凌、水質(zhì)、地 下水位等下水位等 測站分類按主要觀測項目分：水位站、流量站也稱水文站）、雨量測站分類按主要觀測項目分：水位站、流量站也稱水文站）

4、、雨量 站、蒸發(fā)站等站、蒸發(fā)站等 按測站性質(zhì)分：基本站、專用站?；菊臼撬闹鞴懿块T為全國各地按測站性質(zhì)分：基本站、專用站?；菊臼撬闹鞴懿块T為全國各地 的水文情況而設立的；專用站是為某種專門目的或用途由各部門自行的水文情況而設立的；專用站是為某種專門目的或用途由各部門自行 設立的設立的 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 站網(wǎng)：測站在地理上的分布網(wǎng)站網(wǎng)：測站在地理上的分布網(wǎng) 目的：因為單個測站觀測到的水文要素其信息只代表了站址處的水目的：因為單個測站觀測到的水文要素其信息只代表了站址處的水 文情況文情況,而流域上的水文情況則須在流域內(nèi)的一些適當?shù)攸c

5、布站觀測而流域上的水文情況則須在流域內(nèi)的一些適當?shù)攸c布站觀測 廣義的站網(wǎng)：指測站及其管理機構所組成的信息采集與處理體系廣義的站網(wǎng)：指測站及其管理機構所組成的信息采集與處理體系 布站原則：通過所設站網(wǎng)采集水文信息，并經(jīng)過整理分析后布站原則：通過所設站網(wǎng)采集水文信息，并經(jīng)過整理分析后,達到可達到可 以內(nèi)插流域內(nèi)任何地點水文要素的特征值以內(nèi)插流域內(nèi)任何地點水文要素的特征值 水文站網(wǎng)規(guī)劃的任務：研究測站在地區(qū)上分布的科學性、合理性、水文站網(wǎng)規(guī)劃的任務：研究測站在地區(qū)上分布的科學性、合理性、 最優(yōu)化等問題最優(yōu)化等問題 第一節(jié)第一節(jié) 水文測站水文測站 二、水文站網(wǎng)二、水文站網(wǎng) 水文水利計算水文水利計算 第

6、三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 建站包括選擇測驗河段和布設觀測斷面建站包括選擇測驗河段和布設觀測斷面 選擇測驗河段：保證工作安全和測驗精度，有利于簡化水選擇測驗河段：保證工作安全和測驗精度，有利于簡化水 文要素的觀測和信息的整理分析工作，測站的水位流量之文要素的觀測和信息的整理分析工作，測站的水位流量之 間呈良好的穩(wěn)定關系單一關系）。河道順直、穩(wěn)定、水間呈良好的穩(wěn)定關系單一關系）。河道順直、穩(wěn)定、水 流集中，河段規(guī)整流集中，河段規(guī)整 平原地區(qū)應盡量選擇河道順直、穩(wěn)定、水流集中平原地區(qū)應盡量選擇河道順直、穩(wěn)定、水流集中,便于布設便于布設 測驗的河段測驗的河段 山區(qū)河流應在有石梁

7、、急灘、卡口、彎道上游附近規(guī)整河山區(qū)河流應在有石梁、急灘、卡口、彎道上游附近規(guī)整河 段上選站段上選站 三、水文測站的設立三、水文測站的設立 第一節(jié)第一節(jié) 水文測站水文測站 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 布設觀測斷面：布設基線、水準點和各種斷面，即基本水尺斷面、布設觀測斷面：布設基線、水準點和各種斷面，即基本水尺斷面、 流速儀測流斷面、浮標測流斷面及比降斷面流速儀測流斷面、浮標測流斷面及比降斷面 第一節(jié)第一節(jié) 水文測站水文測站 三、水文測站的設立三、水文測站的設立 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 基本水

8、尺斷面：設立基本水尺基本水尺斷面：設立基本水尺,用來進行常規(guī)的水位觀測用來進行常規(guī)的水位觀測 測流斷面：應與基本水尺斷面重合測流斷面：應與基本水尺斷面重合,且與斷面平均流向垂直且與斷面平均流向垂直 浮標測流斷面：有上、中、下三個斷面浮標測流斷面：有上、中、下三個斷面,一般中斷面應與流一般中斷面應與流 速儀測流斷面重合。上、下斷面之間的間距不宜太短速儀測流斷面重合。上、下斷面之間的間距不宜太短,其距其距 離應為斷面最大流速的離應為斷面最大流速的5080倍倍 比降斷面：設立比降水尺比降斷面：設立比降水尺,用來觀測河流的水面比降和分析用來觀測河流的水面比降和分析 河床的糙率河床的糙率 基線：通常與測

9、流斷面垂直基線：通常與測流斷面垂直,起點在測流斷面線上，其用途起點在測流斷面線上，其用途 是用經(jīng)緯儀或六分儀測角交會法推求垂線在斷面上的位置是用經(jīng)緯儀或六分儀測角交會法推求垂線在斷面上的位置 基本水準點：測定測站上各種高程的基本依據(jù)基本水準點：測定測站上各種高程的基本依據(jù) 校核水準點：用來校核水尺零點的高程校核水準點：用來校核水尺零點的高程 第一節(jié)第一節(jié) 水文測站水文測站 三、水文測站的設立三、水文測站的設立 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 駐測：在河流或流域內(nèi)的固定點上對水文要素所進行的觀測稱駐測。駐測：在河流或流域內(nèi)的固定點上對水文要素所進行的

10、觀測稱駐測。 這是我國收集水文信息的最基本方式，但存在著用人多、站點不足、這是我國收集水文信息的最基本方式，但存在著用人多、站點不足、 效益低等缺點效益低等缺點 巡測：觀測人員以巡回流動的方式定期或不定期地對一地區(qū)或流域內(nèi)巡測：觀測人員以巡回流動的方式定期或不定期地對一地區(qū)或流域內(nèi) 各觀測點進行流量等水文要素的觀測。各觀測點進行流量等水文要素的觀測。 間測間測:中小河流水文站有中小河流水文站有10年以上資料分析證明其歷年水位流量關系穩(wěn)年以上資料分析證明其歷年水位流量關系穩(wěn) 定，或其變化在允許誤差范圍內(nèi)，對其中一要素定，或其變化在允許誤差范圍內(nèi)，對其中一要素(如流量如流量)停測一時期停測一時期

11、再施測的測停相間的測驗方式。再施測的測停相間的測驗方式。 水文調(diào)查：為彌補水文基本站網(wǎng)定位觀測的不足或其他特定目的水文調(diào)查：為彌補水文基本站網(wǎng)定位觀測的不足或其他特定目的,采用采用 勘測、調(diào)查、考證等手段進行收集水文信息的工作勘測、調(diào)查、考證等手段進行收集水文信息的工作 第一節(jié)第一節(jié) 水文測站水文測站 四、收集水文信息的基本途徑四、收集水文信息的基本途徑 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 第二節(jié)第二節(jié) 水文觀測水文觀測 絕對基面：將某一海濱地點平均海水面的高程定為絕對基面：將某一海濱地點平均海水面的高程定為0.000m，作為水準，作為水準 基面。我國

12、曾沿用過大連、大沽、黃海、廢黃河口、吳淞、珠江等基基面。我國曾沿用過大連、大沽、黃海、廢黃河口、吳淞、珠江等基 面，現(xiàn)在統(tǒng)一規(guī)定的基面為青島黃?；婷妫F(xiàn)在統(tǒng)一規(guī)定的基面為青島黃?；?假定基面：這是在水文測站附近沒有國家水準點或在一時還不具備接假定基面：這是在水文測站附近沒有國家水準點或在一時還不具備接 測條件的情況下暫時假定的一個水準基面測條件的情況下暫時假定的一個水準基面 測站基面：某些水文測站專用的一種假定基面，一般選擇在河床最低測站基面：某些水文測站專用的一種假定基面，一般選擇在河床最低 點或歷年最低水位以下點或歷年最低水位以下0.51.0m處的水平面作為零點來計算水位高度處的水平面

13、作為零點來計算水位高度 凍結基面：將測站第一次使用的基面凍結下來作為永久固定基面的一凍結基面：將測站第一次使用的基面凍結下來作為永久固定基面的一 種基面，也屬水文測站專用的另一種假定基面。使用凍結基面可保持種基面，也屬水文測站專用的另一種假定基面。使用凍結基面可保持 測站水位資料的歷史連續(xù)性測站水位資料的歷史連續(xù)性 水位水位= 水尺零點高程水尺零點高程 + 水尺讀數(shù)水尺讀數(shù) 水位：指河流、湖泊、水庫及海洋等水體的自由水面離開固定基面的高程水位：指河流、湖泊、水庫及海洋等水體的自由水面離開固定基面的高程 一、基本概念一、基本概念 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測

14、與水文調(diào)查 第一節(jié)第一節(jié) 水文測站水文測站 一、基本概念一、基本概念 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 水位觀測設備：水尺、自記水位計水位觀測設備：水尺、自記水位計 水位觀測內(nèi)容：基本水尺、比降水尺的水位水位觀測內(nèi)容：基本水尺、比降水尺的水位 基本水尺的觀測是分段定時觀測。當水位變化緩慢時基本水尺的觀測是分段定時觀測。當水位變化緩慢時(日變幅在日變幅在0.12m以以 內(nèi)內(nèi))，每日，每日8時和時和20時各觀測一次時各觀測一次(稱稱2段制觀測，段制觀測，8時是基本時時是基本時)；枯水期；枯水期 日變幅在日變幅在0.06m以內(nèi)，用以內(nèi)，用1段制觀測；日變幅

15、在段制觀測；日變幅在0.120.24m時，用時，用4段制段制 觀測；有峰谷出現(xiàn)時，還要加測觀測；有峰谷出現(xiàn)時，還要加測 比降水尺觀測的目的是計算水面比降，分析河床糙率等。其觀測時間和比降水尺觀測的目的是計算水面比降，分析河床糙率等。其觀測時間和 次數(shù)，視需要而定次數(shù)，視需要而定 第二節(jié)第二節(jié) 水文觀測水文觀測 二、二、 水位觀測的儀器水位觀測的儀器 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 第二節(jié)第二節(jié) 水文觀測水文觀測 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 日平均水位日平均水位 月平均水位月平均水位 年平均水位年平均

16、水位 算術平均法：若一日內(nèi)水位變化緩慢算術平均法：若一日內(nèi)水位變化緩慢,或水位變化較大或水位變化較大,但系等時距人但系等時距人 工觀測或從自記水位計上摘錄工觀測或從自記水位計上摘錄,采用算術平均法計算采用算術平均法計算 面積包圍法若一日內(nèi)水位變化較大、且系不等時距觀測或摘錄面積包圍法若一日內(nèi)水位變化較大、且系不等時距觀測或摘錄,則采則采 用面積包圍法用面積包圍法,即將當日即將當日024小時內(nèi)水位過程線所包圍的面積小時內(nèi)水位過程線所包圍的面積,除以一除以一 日時間日時間 第二節(jié)第二節(jié) 水文觀測水文觀測 三、水位觀測資料整理三、水位觀測資料整理 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水

17、文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 第二節(jié)第二節(jié) 水文觀測水文觀測 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 第三節(jié)第三節(jié) 流量測驗流量測驗 流量：是單位時間內(nèi)流過江河某一橫斷面的水量流量：是單位時間內(nèi)流過江河某一橫斷面的水量,m3/s 流速面積法：流速儀法、航空法、比降面積法、積寬法流速面積法：流速儀法、航空法、比降面積法、積寬法(動車法、動車法、 動船法和纜道積寬法動船法和纜道積寬法)、浮標法、浮標法(按浮標的形式可分為水面浮標法、按浮標的形式可分為水面浮標法、 小浮標法、深水浮標法等小浮標法、深水浮標法等) 水力學法：包括量水建筑物和水工建筑物測流水力學法：包括

18、量水建筑物和水工建筑物測流 化學法：又稱溶液法、稀釋法、混合法化學法：又稱溶液法、稀釋法、混合法 物理法：超聲波法、電磁法和光學法物理法：超聲波法、電磁法和光學法 一、基本概念一、基本概念 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 將河道斷面劃分為若干部分，用普通測量方法測算出各部分斷面將河道斷面劃分為若干部分，用普通測量方法測算出各部分斷面 的面積，用流速儀施測流速并計算各部分面積上的平均流速，兩者的的面積，用流速儀施測流速并計算各部分面積上的平均流速，兩者的 乘積，稱為部分流量，各部分流量之和為全斷面的流量乘積，稱為部分流量，各部分流量之和為全斷面的流量

19、 測流工作分為：河道斷面測量、流速測量測流工作分為：河道斷面測量、流速測量 第三節(jié)第三節(jié) 流量測驗流量測驗 二、流速儀測流二、流速儀測流 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 第三節(jié)第三節(jié) 流量測驗流量測驗 二、流速儀測流二、流速儀測流 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 斷面測量工作包括水道斷面測量和大斷面測量兩種，水道斷面是指自斷面測量工作包括水道斷面測量和大斷面測量兩種，水道斷面是指自 由水面線與河床線之間的范圍，大斷面為歷年最高洪水位以上由水面線與河床線之間的范圍，大斷面為歷年最高洪水位以上0.51.0m

20、 的水面線與岸線、河床線之間的范圍的水面線與岸線、河床線之間的范圍 水道斷面的測量，是在斷面上布設一定數(shù)量的測深垂線，施測各條水道斷面的測量，是在斷面上布設一定數(shù)量的測深垂線，施測各條 垂線的水深，同時測得每條測深垂線與岸上某一固定點斷面的起點樁，垂線的水深，同時測得每條測深垂線與岸上某一固定點斷面的起點樁， 一般設在左岸的水平距離稱為起點距），并同時觀測水位，用施測一般設在左岸的水平距離稱為起點距），并同時觀測水位，用施測 時的水位減去水深，得到各測深垂線處的河底高程時的水位減去水深，得到各測深垂線處的河底高程 第三節(jié)第三節(jié) 流量測驗流量測驗 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測

21、與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 測深垂線起點距：測深垂線至基線上的起點樁之間的水平距離，常用測深垂線起點距：測深垂線至基線上的起點樁之間的水平距離，常用 經(jīng)緯儀、平板儀、六分儀、全球定位系統(tǒng)經(jīng)緯儀、平板儀、六分儀、全球定位系統(tǒng)GPS等測量等測量 水深一般用測深桿、測深錘或測深鉛魚、超聲波回聲測聲儀等測量水深一般用測深桿、測深錘或測深鉛魚、超聲波回聲測聲儀等測量 第三節(jié)第三節(jié) 流量測驗流量測驗 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 第三節(jié)第三節(jié) 流量測驗流量測驗 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 第三節(jié)第三節(jié) 流量

22、測驗流量測驗 斷面索法是在斷面上架設鋼絲纜索，每隔適當距離做上標記，并事先測斷面索法是在斷面上架設鋼絲纜索，每隔適當距離做上標記，并事先測 量好它們的位置，測量水深的同時，直接在斷面索上讀出起點距。這種方法量好它們的位置，測量水深的同時，直接在斷面索上讀出起點距。這種方法 適合于河寬較小、水上交通不多、有條件架設斷面索的河道測站，精度較高適合于河寬較小、水上交通不多、有條件架設斷面索的河道測站，精度較高 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 第三節(jié)第三節(jié) 流量測驗流量測驗 經(jīng)緯儀岸上交會法：水經(jīng)緯儀岸上交會法：水 文站在布設測流斷面時，文站在布設測流斷面

23、時， 同時布設基線同時布設基線(AC)，并，并 用精確方法量出基線的用精確方法量出基線的 長度長度L，測角時，將經(jīng)，測角時，將經(jīng) 緯儀安放在基線的終點緯儀安放在基線的終點 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 大斷面：河道水道斷面擴展至歷年最高洪水位以上大斷面：河道水道斷面擴展至歷年最高洪水位以上0.51.0m的斷面。的斷面。 水上、水下兩部分水上、水下兩部分 大斷面測量是單獨進行的，一般在汛前、汛后或較大洪水過后施測，大斷面測量是單獨進行的，一般在汛前、汛后或較大洪水過后施測， 包括水上及水下兩部分，水下部分同上述水道斷面的施測方法，水上包括水上及水下

24、兩部分，水下部分同上述水道斷面的施測方法，水上 部分采用水準測量方法進行部分采用水準測量方法進行 第三節(jié)第三節(jié) 流量測驗流量測驗 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 第三節(jié)第三節(jié) 流量測驗流量測驗 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 第三節(jié)第三節(jié) 流量測驗流量測驗 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 l K-水力螺距，表示流速儀的轉子旋轉一周時，水質(zhì)點的行程長度水力螺距，表示流速儀的轉子旋轉一周時，水質(zhì)點的行程長度 l N-流速儀在測速歷時流速儀在測速歷時T內(nèi)的總轉數(shù)，

25、一般是根據(jù)訊號數(shù)，再乘上每一訊內(nèi)的總轉數(shù)，一般是根據(jù)訊號數(shù)，再乘上每一訊 號代表的轉數(shù)求得；號代表的轉數(shù)求得； l T-測速歷時，為了消除水流脈動的影響，測速歷時一般不應少于測速歷時，為了消除水流脈動的影響，測速歷時一般不應少于100s l C-附加常數(shù)，表示儀器在高速部分內(nèi)部各運動件之間的摩阻，稱儀器附加常數(shù)，表示儀器在高速部分內(nèi)部各運動件之間的摩阻，稱儀器 的摩阻常數(shù)的摩阻常數(shù) 利用水流沖動流速儀的旋杯或旋槳，同時帶動轉軸轉動，在裝有信號利用水流沖動流速儀的旋杯或旋槳，同時帶動轉軸轉動，在裝有信號 的電路上發(fā)出訊號，便可知道在一定時間內(nèi)的旋轉次數(shù)，流速愈大，轉的電路上發(fā)出訊號，便可知道在一

26、定時間內(nèi)的旋轉次數(shù)，流速愈大，轉 軸轉得愈快軸轉得愈快 第三節(jié)第三節(jié) 流量測驗流量測驗 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 測速時，要在測流斷面上選擇若干條垂線作為測速垂線，并在每條測速時，要在測流斷面上選擇若干條垂線作為測速垂線，并在每條 測速垂線上選定若干個測點。測速垂線的數(shù)目，視水面寬度、水深和測測速垂線上選定若干個測點。測速垂線的數(shù)目，視水面寬度、水深和測 量精度要求而定，在精測法的要求下，最少測速垂線數(shù)目如表量精度要求而定，在精測法的要求下，最少測速垂線數(shù)目如表32所示。所示。 測速垂線的位置以能控制斷面形狀和流速橫向分布為原則進行布設測速垂

27、線的位置以能控制斷面形狀和流速橫向分布為原則進行布設 第三節(jié)第三節(jié) 流量測驗流量測驗 表31 我國精測法、常測法最少測速垂線數(shù)目的規(guī)定 水面寬 (m) 5.05.05010030010001000 精測法561012-1515-2015-2525 常測法3-556-87-98-138-1313 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 每根垂線上的流速隨水深的不同而異，為求得垂線平均流速，必須在每根垂線上的流速隨水深的不同而異，為求得垂線平均流速，必須在 各測速垂線不同水深點上測速。垂線上流速測點的數(shù)目和位置，要根據(jù)水各測速垂線不同水深點上測速。垂線上流速測

28、點的數(shù)目和位置，要根據(jù)水 深大小、水流情況、有無冰封等情況決定，但無論用任何方法則流，垂線深大小、水流情況、有無冰封等情況決定，但無論用任何方法則流，垂線 上流速測點的間距都不宜小于流速儀旋槳、旋葉或旋杯的直徑上流速測點的間距都不宜小于流速儀旋槳、旋葉或旋杯的直徑 第三節(jié)第三節(jié) 流量測驗流量測驗 表3-3 流速測點的位置 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 視垂線上布置的測點情況視垂線上布置的測點情況,分別按下列公式進行計算分別按下列公式進行計算: 一點法一點法Vm=V0.6 二點法二點法Vm=0.5*(V0.2+V0.8) 三點法三點法Vm=1/3*

29、(V0.2+V0.8+V0.6) 五點法五點法Vm=0.1*(V0.0+3V0.2+3V0.6+2V0.8+V1.0) 點流速點流速 垂線平均流速垂線平均流速 部分面積平均流速乘以對應的部分斷面面積部分面積平均流速乘以對應的部分斷面面積部分流量部分流量 全斷面流量全斷面流量 式中，式中，Vm為垂線平均流速為垂線平均流速V0.0、V0.2、V0.6、V0.8、V1.0均為與腳標數(shù)值均為與腳標數(shù)值 相應的相對水深處的測點流速相應的相對水深處的測點流速 第三節(jié)第三節(jié) 流量測驗流量測驗 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 岸邊部分岸邊部分:由距岸第一條測速垂線

30、所構成的岸邊部分左岸由距岸第一條測速垂線所構成的岸邊部分左岸 vl=Vml ,右岸右岸vn+1=Vmn。式中，。式中，稱岸邊流速系數(shù)稱岸邊流速系數(shù),斜斜 坡岸邊坡岸邊=0.670.75,一般取一般取0.70,陡岸陡岸=0.800.90,死水邊死水邊 =0.60 中間部分中間部分:由相鄰兩條測速垂線與河底及水面所組成的部由相鄰兩條測速垂線與河底及水面所組成的部 分分,部分平均流速為相鄰兩垂線平均流速的平均值部分平均流速為相鄰兩垂線平均流速的平均值 Vi=0.5*(Vmi- 1+Vmi) 第三節(jié)第三節(jié) 流量測驗流量測驗 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查

31、因為斷面上布設的測深垂線數(shù)目比測速垂線的數(shù)因為斷面上布設的測深垂線數(shù)目比測速垂線的數(shù) 目多目多, 首先計算測深垂線間的斷面面積首先計算測深垂線間的斷面面積 計算方法：距岸邊第一條測深垂線與岸邊構成三計算方法：距岸邊第一條測深垂線與岸邊構成三 角形角形,按三角形面積公式計算按三角形面積公式計算(左右岸各一個）左右岸各一個）;其余相其余相 鄰兩條測深垂線間的斷面面積按梯形面積公式計算。鄰兩條測深垂線間的斷面面積按梯形面積公式計算。 其次以測速垂線劃分部分其次以測速垂線劃分部分,將各個部分內(nèi)的測深將各個部分內(nèi)的測深 垂線間的斷面積相加得出各個部分的部分面積。垂線間的斷面積相加得出各個部分的部分面積。

32、 第三節(jié)第三節(jié) 流量測驗流量測驗 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 由各部分的部分平均流速與部分面積之積得到部分流量由各部分的部分平均流速與部分面積之積得到部分流量,即即 qi=ViAi 式中式中,qi、vi、Ai分別為第分別為第i個部分的流量、平均流速和斷面積個部分的流量、平均流速和斷面積 斷面流量 斷面平均流速 第三節(jié)第三節(jié) 流量測驗流量測驗 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 浮標測流是通過觀測水流夾帶浮標的移動速度求得水面虛流速，利用浮標測流是通過觀測水流夾帶浮標的移動速度求得水面虛流速，利用 水面虛

33、流速推求斷面虛流量，然后乘以浮標系數(shù)得測流斷面流量水面虛流速推求斷面虛流量，然后乘以浮標系數(shù)得測流斷面流量 根據(jù)每個浮標的虛流速及浮標通過中斷面的起點，在中斷面圖上繪制根據(jù)每個浮標的虛流速及浮標通過中斷面的起點，在中斷面圖上繪制 虛流速分布圖，由于每個浮標經(jīng)過中斷面時的起點距不是固定的，不能直虛流速分布圖，由于每個浮標經(jīng)過中斷面時的起點距不是固定的，不能直 接求出斷面各垂線上的虛流速，要在虛流速分布圖上內(nèi)插求得。然后根據(jù)接求出斷面各垂線上的虛流速，要在虛流速分布圖上內(nèi)插求得。然后根據(jù) 斷面垂線的起點距、水深和內(nèi)插求得的虛流量，用上述流速儀測速的流量斷面垂線的起點距、水深和內(nèi)插求得的虛流量，用上

34、述流速儀測速的流量 計算方法，算出測流斷面虛流量，再乘以浮標系數(shù)，即得測流斷面流量計算方法，算出測流斷面虛流量，再乘以浮標系數(shù)，即得測流斷面流量 j L v t 第三節(jié)第三節(jié) 流量測驗流量測驗 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 懸移質(zhì)泥沙：泥沙懸浮于水中并隨之運動懸移質(zhì)泥沙：泥沙懸浮于水中并隨之運動 推移質(zhì)泥沙：泥沙受水流沖擊沿河底移動或滾動推移質(zhì)泥沙：泥沙受水流沖擊沿河底移動或滾動 河床質(zhì)泥沙：相對靜止而停留在河床上河床質(zhì)泥沙：相對靜止而停留在河床上 一、河流泥沙分類一、河流泥沙分類 第四節(jié)第四節(jié) 泥沙測驗及計算泥沙測驗及計算 水文水利計算水文水利

35、計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 測驗懸移質(zhì)泥沙含沙量，一般運用橫式采樣器和瓶式采樣器。測驗時，測驗懸移質(zhì)泥沙含沙量，一般運用橫式采樣器和瓶式采樣器。測驗時， 先用采樣器在每條垂線上的不同深度處取水樣，然后經(jīng)過量積、沉淀、過先用采樣器在每條垂線上的不同深度處取水樣，然后經(jīng)過量積、沉淀、過 濾、烘干、稱重等手續(xù)，可測得水樣體積濾、烘干、稱重等手續(xù)，可測得水樣體積V和干沙重和干沙重Ws，各測點含沙量可，各測點含沙量可 表示為下式。根據(jù)各相應測點的流速加權可計算垂線平均含沙量表示為下式。根據(jù)各相應測點的流速加權可計算垂線平均含沙量 二、二、 懸移質(zhì)泥沙測驗及計算懸移質(zhì)泥沙測驗

36、及計算 第四節(jié)第四節(jié) 泥沙測驗及計算泥沙測驗及計算 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 V Ws )233( 10 1 0 . 10 . 18 . 08 . 06 . 06 . 02 . 02 . 00 . 00 . 0 vvvvv vm m )( 3 1 8.08.06.06.02.02.0 vvv v m m ) 222 ( 1000 1 1 1 2 32 1 21 11nmnn mnmnmmmm ms qqqqqQ 第四節(jié)第四節(jié) 泥沙測驗及計算泥沙測驗及計算 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 測驗推移質(zhì)

37、泥沙時，首先在斷面上有推移質(zhì)泥沙的范圍內(nèi)布置若干測測驗推移質(zhì)泥沙時，首先在斷面上有推移質(zhì)泥沙的范圍內(nèi)布置若干測 線，并盡可能與懸移質(zhì)輸沙率測驗垂線重合。在河底放置采樣器，直接采線，并盡可能與懸移質(zhì)輸沙率測驗垂線重合。在河底放置采樣器，直接采 取推移質(zhì)沙樣。在測定沙樣體積和沙樣干重后，計算垂線的基本輸沙率，取推移質(zhì)沙樣。在測定沙樣體積和沙樣干重后，計算垂線的基本輸沙率， 從而推算斷面推移質(zhì)輸沙率。垂線基本輸沙率從而推算斷面推移質(zhì)輸沙率。垂線基本輸沙率qb可用下式求取可用下式求取 k b b tb W q 100 式中式中Wb為推移質(zhì)沙樣重為推移質(zhì)沙樣重g），），t為取樣歷時為取樣歷時(s)，bk

38、為取樣器的進口寬度為取樣器的進口寬度(cm) 三、三、 推移質(zhì)泥沙測驗及計算推移質(zhì)泥沙測驗及計算 第四節(jié)第四節(jié) 泥沙測驗及計算泥沙測驗及計算 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 二、地面水采樣二、地面水采樣 第五節(jié)第五節(jié) 水質(zhì)監(jiān)測水質(zhì)監(jiān)測 在大量廢水排人河流的主要居民區(qū)，工業(yè)區(qū)的上、下游在大量廢水排人河流的主要居民區(qū)，工業(yè)區(qū)的上、下游 湖泊、水庫、河口的主要出入口湖泊、水庫、河口的主要出入口 舶河流主流、河口、湖泊水庫的代表性位置如主要的舶河流主流、河口、湖泊水庫的代表性位置如主要的 用水地區(qū)等用水地區(qū)等 主要文流匯入主流、樹流或沿海水域的匯合主要文流

39、匯入主流、樹流或沿海水域的匯合 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 第五節(jié)第五節(jié) 水質(zhì)監(jiān)測水質(zhì)監(jiān)測 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 第五節(jié)第五節(jié) 水質(zhì)監(jiān)測水質(zhì)監(jiān)測 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 第五節(jié)第五節(jié) 水質(zhì)監(jiān)測水質(zhì)監(jiān)測 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 第五節(jié)第五節(jié) 水質(zhì)監(jiān)測水質(zhì)監(jiān)測 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 第六節(jié)第六節(jié) 水文調(diào)查和遙感水文調(diào)查和遙感 目前收

40、集水文資料的主要途徑是定位觀測目前收集水文資料的主要途徑是定位觀測,由于定位觀測受到時間、空由于定位觀測受到時間、空 間的限制間的限制,收集的資料往往不能滿足生產(chǎn)需要收集的資料往往不能滿足生產(chǎn)需要,因此必須通過水文調(diào)查來補因此必須通過水文調(diào)查來補 充定位觀測的不足充定位觀測的不足 流域調(diào)查、水量調(diào)查、洪水與暴雨調(diào)查、其它專項調(diào)查流域調(diào)查、水量調(diào)查、洪水與暴雨調(diào)查、其它專項調(diào)查 洪水調(diào)查：包括洪水痕跡、發(fā)生時間、災情測量、洪水痕跡的高洪水調(diào)查：包括洪水痕跡、發(fā)生時間、災情測量、洪水痕跡的高 程，河槽、斷面情況，推算洪水總量、洪峰流量、洪水過程線及程，河槽、斷面情況，推算洪水總量、洪峰流量、洪水過

41、程線及 重現(xiàn)期，調(diào)查報告重現(xiàn)期，調(diào)查報告 暴雨調(diào)查：暴雨成因、暴雨量、暴雨起訖時間、暴雨變化過程及暴雨調(diào)查：暴雨成因、暴雨量、暴雨起訖時間、暴雨變化過程及 前期雨量、暴雨走向及當時主要風力變化等前期雨量、暴雨走向及當時主要風力變化等 一、水文調(diào)查的目的一、水文調(diào)查的目的 二、水文調(diào)查的內(nèi)容二、水文調(diào)查的內(nèi)容 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 第六節(jié)第六節(jié) 水文調(diào)查和遙感水文調(diào)查和遙感 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 遙感技術使人們能從宇宙空間的高度上遙感技術使人們能從宇宙空間的高度上,大范圍、快速、周期性

42、的探測大范圍、快速、周期性的探測 地球上各種現(xiàn)象及其變化。遙感技術在水文科學領域的應用稱為水文遙感地球上各種現(xiàn)象及其變化。遙感技術在水文科學領域的應用稱為水文遙感 流域調(diào)查流域調(diào)查:根據(jù)衛(wèi)星像片可以準確查清流域范圍、流域面積、流域根據(jù)衛(wèi)星像片可以準確查清流域范圍、流域面積、流域 覆蓋類型、河長、河網(wǎng)密度、河流彎曲度等覆蓋類型、河長、河網(wǎng)密度、河流彎曲度等 水資源調(diào)查水資源調(diào)查:使用不同波段、不同類型的遙感資料使用不同波段、不同類型的遙感資料,容易判讀各類地容易判讀各類地 表水表水,如河流、湖泊、水庫、沼澤、冰川、凍土和積雪的分布如河流、湖泊、水庫、沼澤、冰川、凍土和積雪的分布;還可還可 分析飽

43、和土壤面積、含水層分布以估算地下水儲量分析飽和土壤面積、含水層分布以估算地下水儲量 水質(zhì)監(jiān)測水質(zhì)監(jiān)測:遙感資料進行水質(zhì)監(jiān)測可包括分析識別熱水污染、油污遙感資料進行水質(zhì)監(jiān)測可包括分析識別熱水污染、油污 染、工業(yè)廢水及生活污水污染、農(nóng)藥化肥污染以及懸移質(zhì)泥沙、染、工業(yè)廢水及生活污水污染、農(nóng)藥化肥污染以及懸移質(zhì)泥沙、 藻類繁殖等情況藻類繁殖等情況 三、水文遙感三、水文遙感 第六節(jié)第六節(jié) 水文調(diào)查和遙感水文調(diào)查和遙感 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 洪澇災害的監(jiān)測洪澇災害的監(jiān)測:包括洪水淹沒范圍的確定包括洪水淹沒范圍的確定,決口、決口、 滯洪、積澇的情況滯

44、洪、積澇的情況,泥石流及滑波的情況泥石流及滑波的情況 河口、湖泊、水庫的泥沙淤積及河床演變河口、湖泊、水庫的泥沙淤積及河床演變,古河道古河道 的變遷等的變遷等 降水量的測定及水情預報降水量的測定及水情預報:通過氣象衛(wèi)星傳播器通過氣象衛(wèi)星傳播器 獲取的高溫和濕度間接推求降水量或根據(jù)衛(wèi)片的獲取的高溫和濕度間接推求降水量或根據(jù)衛(wèi)片的 灰度定量估算降水量灰度定量估算降水量;根據(jù)衛(wèi)星云圖與天氣圖配合根據(jù)衛(wèi)星云圖與天氣圖配合 預報洪水及旱情監(jiān)測預報洪水及旱情監(jiān)測 三、水文遙感三、水文遙感 第六節(jié)第六節(jié) 水文調(diào)查和遙感水文調(diào)查和遙感 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)

45、查 第六節(jié)第六節(jié) 水文調(diào)查和遙感水文調(diào)查和遙感 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 第六節(jié)第六節(jié) 水文調(diào)查和遙感水文調(diào)查和遙感 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 第六節(jié)第六節(jié) 水文調(diào)查和遙感水文調(diào)查和遙感 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 各種水文測站測得的原始數(shù)據(jù)各種水文測站測得的原始數(shù)據(jù),都要按科學的方法和統(tǒng)一的格式整理、都要按科學的方法和統(tǒng)一的格式整理、 分析、統(tǒng)計、提煉成為系統(tǒng)、完好、有一定精度的水文資料分析、統(tǒng)計、提煉成為系統(tǒng)、完好、有一定精度的水文資料,

46、供水文水資供水文水資 源計算、其它科學研究和有關國民經(jīng)濟部門應用。這個水文數(shù)據(jù)的加工、源計算、其它科學研究和有關國民經(jīng)濟部門應用。這個水文數(shù)據(jù)的加工、 處理過程處理過程,稱為水文數(shù)據(jù)處理稱為水文數(shù)據(jù)處理 收集校核原始數(shù)據(jù)；編制實測成果表；確定關系曲線；推求逐時、逐收集校核原始數(shù)據(jù)；編制實測成果表；確定關系曲線；推求逐時、逐 日值；編制逐日表及洪水水文要素摘錄表；合理性檢查；編制處理說明書日值；編制逐日表及洪水水文要素摘錄表；合理性檢查；編制處理說明書 流量資料整編；水位流量關系的確定；逐時、逐日值的推求流量資料整編；水位流量關系的確定；逐時、逐日值的推求 一、背景一、背景 第七節(jié)第七節(jié) 水文數(shù)

47、據(jù)處理水文數(shù)據(jù)處理 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 同一水位只有一個相應的同一水位只有一個相應的 流量，它們兩者的關系成為單流量，它們兩者的關系成為單 一的曲線一的曲線 2/13/2 1 IR n Q 二、水位流量關系曲線的確定二、水位流量關系曲線的確定 第七節(jié)第七節(jié) 水文數(shù)據(jù)處理水文數(shù)據(jù)處理 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 在控制河段或控制斷面，因沖淤影響而使測站的控制條件發(fā)生了變在控制河段或控制斷面，因沖淤影響而使測站的控制條件發(fā)生了變 化，使水位流量關系不穩(wěn)定。當河床受沖時，斷面面積增大，同一水位

48、化，使水位流量關系不穩(wěn)定。當河床受沖時，斷面面積增大，同一水位 的流量變大；當河床受淤時，斷面面積減小，同一水位的流量變小的流量變大；當河床受淤時，斷面面積減小，同一水位的流量變小 第七節(jié)第七節(jié) 水文數(shù)據(jù)處理水文數(shù)據(jù)處理 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 洪水波在河道中傳播時，屬洪水波在河道中傳播時，屬 于不穩(wěn)定流，產(chǎn)生了附加比降。于不穩(wěn)定流，產(chǎn)生了附加比降。 當漲水時，水面比降較穩(wěn)定流時當漲水時，水面比降較穩(wěn)定流時 的水面比降大，同一水位的流量的水面比降大，同一水位的流量 也就增大；退水時，流量則減小，也就增大；退水時，流量則減小， 致使一次洪水過

49、程的水位流量關致使一次洪水過程的水位流量關 系渠線依時序形成一個逆時針方系渠線依時序形成一個逆時針方 向的繩套曲線向的繩套曲線 第七節(jié)第七節(jié) 水文數(shù)據(jù)處理水文數(shù)據(jù)處理 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 由于測流斷面下游的干支流由于測流斷面下游的干支流 漲水，下游閘門關閉及結冰等影漲水，下游閘門關閉及結冰等影 響，引起回水頂托，導致水面比響，引起回水頂托，導致水面比 降發(fā)生改變?；厮斖杏鷩乐兀蛋l(fā)生改變?；厮斖杏鷩乐?， 水面比降變得愈小，同水位的流水面比降變得愈小，同水位的流 量較穩(wěn)定流時減小較多?；厮斄枯^穩(wěn)定流時減小較多?；厮?托影響的水位流

50、量關系點據(jù)偏向托影響的水位流量關系點據(jù)偏向 穩(wěn)定的水位流量關系曲線的左邊穩(wěn)定的水位流量關系曲線的左邊 第七節(jié)第七節(jié) 水文數(shù)據(jù)處理水文數(shù)據(jù)處理 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 當水位流量關系受多種因素混合影響而連續(xù)變化時，常采用當水位流量關系受多種因素混合影響而連續(xù)變化時，常采用“連時連時 序法確定水位流量關系曲線序法確定水位流量關系曲線 連時序法是按實測流量點子的時間順序來連接水位流量關系曲線。連時序法是按實測流量點子的時間順序來連接水位流量關系曲線。 其要求是測流次數(shù)較多，能反映水位流量關系變化的轉折點，依照測點其要求是測流次數(shù)較多，能反映水位流

51、量關系變化的轉折點，依照測點 的時序，就可從曲線上推求各個時期的流量的時序，就可從曲線上推求各個時期的流量 第七節(jié)第七節(jié) 水文數(shù)據(jù)處理水文數(shù)據(jù)處理 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 測站測流時測站測流時,由于施測條件限制或其他種種原因由于施測條件限制或其他種種原因,致使最高水位或最低水致使最高水位或最低水 位的流量缺測或漏測。為取得全年完整的流量過程位的流量缺測或漏測。為取得全年完整的流量過程,必須進行高低水時水位必須進行高低水時水位 流量關系的延長流量關系的延長 高水延長：影響洪水流量過程，包括洪峰。延長幅度不應超過當年實高水延長：影響洪水流量過程，包括洪峰。延長幅度不應超過當年實 測流量所占水位變幅的測流量所占水位變幅的30% 低水延長：相對誤差較大且影響歷時長。延長幅度不超過低水延長：相對誤差較大且影響歷時長。延長幅度不超過10% 三、水位流量關系的延長三、水位流量關系的延長 第七節(jié)第七節(jié) 水文數(shù)據(jù)處理水文數(shù)據(jù)處理 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查 第七節(jié)第七節(jié) 水文數(shù)據(jù)處理水文數(shù)據(jù)處理 水文水利計算水文水利計算 第三章第三章 水文觀測與水文調(diào)查水文觀測與水文調(diào)查