5水位流量測驗課件

1、第三章 水文信息采集與處理第1頁，共24頁。第三節(jié) 水位觀測1、水位：水面相對于某一基準面的高程。一、水位2、水深：水面相對于河底的高程。二、水位觀測1、儀器：水尺自計水位計基準面hz黃海海平面第2頁，共24頁。1.1 自計水位計自動記錄水位的連續(xù)變化過程。第3頁，共24頁。1.2 水尺 分為直立式、傾斜式、矮樁式與懸錘式4種，其中應用最廣泛的是直立式水尺 水位計算： 水位 = 水尺零點高程 + 水尺讀數(shù) 式中，水尺零點高程是指水尺板上刻度起點的高程，可以預先測量出來。第4頁，共24頁。2 水位觀測的內(nèi)容水位的觀測包括基本水尺/比降水尺基本水尺的觀測：分段定時觀測。 當水位變化緩慢時(日變幅在

2、0.12m以內(nèi))，每日8時和20時各觀測一次(稱2段制觀測，8時是基本時)； 枯水期日變幅在0.06m以內(nèi)，用1段制觀測；日變幅在0.120.24m時，用4段制觀測；有峰谷出現(xiàn)時，還要加測。 比降水尺觀測：目的是計算水面比降，分析河床糙率等觀測時間和次數(shù)，視需要而定。第5頁，共24頁。3 水位觀測資料的整理計算日 / 月 / 年平均水位水位過程線日平均水位的計算： 算術(shù)平均法 該法適合于水位變化緩慢或變化大但等時距觀測的情況。式中，Zi 第 i 次水位觀測值； n 一日內(nèi)水位觀測的次數(shù)。第6頁，共24頁。3 水位觀測資料的整理計算日 / 月 / 年平均水位水位過程線日平均水位的計算： 面積包圍

3、法： 該法適合于水位變化大且不等時距觀測的情況。 Z0 Z1 Z2 Zi Zn-1 Znt1 t2 t3 ti tn-1 tnZ(m)t時間加權(quán)法求日平均水位示意圖第7頁，共24頁。第8頁，共24頁。第四節(jié) 流量測驗實際工作中用實測斷面面積和實測流速來推算一、測流原理第9頁，共24頁。第四節(jié) 流量測驗二、流量的測驗的步驟 1、過水斷面面積的測量 2、流速的測量 3、斷面流量的計算第10頁，共24頁。1 過水斷面面積的測量在過水斷面上，流速隨水平及垂直方向的位置不同而變化。 （1）從水平方向看，中間流速大，兩岸流速?。?（2）從水深方向看，河床流速最小。第11頁，共24頁。1 過水斷面面積的測量

4、確定各測深點水位布置測深垂線測量各測深點的水深 測定各測深點的橫向位置(起點距)繪出過水斷面圖第12頁，共24頁。1 過水斷面面積的測量起點樁 b1 bi起點距WiH1 Hi Hi+1測深垂線斷面索測流斷面示意圖第13頁，共24頁。1.1 水深測量 用測深桿、測深錘、鉛魚直接測出每根測深垂線的水深。 當水很深、流速很大時，可用回聲測深儀測量水深。第14頁，共24頁。1.2 起點距的測定斷面索法：交會法經(jīng)緯儀岸上交會法：水文站在布設測流斷面時，同時布設基線(AC)，并用精確方法量出基線的長度L，測角時，將經(jīng)緯儀安放在基線的終點，測出角度，則起點距為D=L*tg第15頁，共24頁。1.3 測流面積

5、上的部分面積中間部分面積按梯形面積公式計算： 岸邊的部分面積按三角形面積計算：第16頁，共24頁。2 流速測量流速儀旋杯式旋槳式第17頁，共24頁。2 流速測量速儀測速原理 K儀器率定常數(shù)，每臺儀器不一樣，要定期率定 C摩阻系數(shù)；N總轉(zhuǎn)數(shù)；T測速時間第18頁，共24頁。2.1 斷面上測速垂線和測速點的布設 當水面寬度 5m, 測速垂線的數(shù)目5 測速垂線上測速點的布置，常有一點式，二點式 ， 三點式和五點式。 5m數(shù)目測點位置適合的水深(m)一點0.6h 或0.5h3.0第19頁，共24頁。2.2 求垂線平均流速按測點數(shù)區(qū)分的公式名稱計 算 公 式適合的水深(m)一點法Vm=V0.6 3.0V0

6、.2,V0.6, V0.8,V1.0分別表示相應水深為0.2h, 0.6h, 0.8h和河底處測點的流速。第20頁，共24頁。2.3 部分面積上的平均流速中間部分面積上的平均流速計算：靠岸邊部分面積上的平均流速計算：式中， Vm1 靠岸邊第一條測線的平均流速 流速系數(shù)/岸邊系數(shù):斜坡岸， =0.7 陡坡岸， =0.8光滑坡岸， =0.9 死水邊， =0.6 H1 H2 H3 H4 H5W2 W3 W4 W5W1W6 b1 b2 b3 b4 b5 b6Vm1Vm5Vm4Vm3Vm2第21頁，共24頁。2.4 過水斷面流量的計算：式中， Wi 斷面上的部分面積(m2) 部分面積上的平均流速(m/s)過水斷面平均流速的計算：式中， W 過水斷面總面積(m2)第22頁，共24頁。 某河某站橫斷面如圖所示，試根據(jù)圖中所給測流資料計算該站流量和斷面平均流速。圖中測線水深h 1 = 1.5m ，h 2 = 0.5m ，V0.2 ，V0.6 ，V0.8 分別表示測線在0.2h，0.8h，0.6h 處得測點流速，左 ，右 分別表示左右岸的岸邊系數(shù)。 解：（1）垂線平均流速的計算: Vm1=（V0.2+V0.8）/2=（1.2 + 0.8) / 2 = 1.0m/ sVm2=V0.6=1.0m/ s（2）部分面積的計算（3）部分面積平均流速的計算V1=1.0