水文信息技術(shù)-5

1、 張 利 平武漢大學(xué)水文水資源系 水文信息技術(shù)Hydrologic information technologyEvaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET第三章水水文文信息數(shù)數(shù)據(jù)處理理各種測站站測得的的水文信信息原始始數(shù)據(jù)，都要按按科學(xué)的的方法和和統(tǒng)一的的格式整整理、分分析、統(tǒng)統(tǒng)計，提提煉成為為系統(tǒng)、完整且且有一定定精度的的水文信信息資料料，供有有關(guān)國民民經(jīng)濟部部門應(yīng)用用。這個個水文信信息數(shù)據(jù)據(jù)的加工工、處理理過程，稱為水水文信息息數(shù)據(jù)處處理。水文信息息數(shù)據(jù)處處理的工工作內(nèi)容容包括

2、：收集校校核原始始數(shù)據(jù)，編制實實測成果果表，確確定關(guān)系系曲線，推求逐逐時、逐逐日值，編制逐逐日表及及水文信信息要素素摘錄表表，合理理性檢查查，編制制整編說說明書。Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET第一節(jié)測測站站考證和和水位數(shù)數(shù)據(jù)處理理（二）日日平均水水位的計計算由各次觀觀測或從從自記水水位資料料上摘錄錄的瞬時時水位值值Zi（i=1，2，3，n）計算日日平均水水位Zdm的方法有有算術(shù)平均均法和面面積包圍圍法兩種種。1、算術(shù)平平均法如一日內(nèi)內(nèi)水位變變化平緩緩，或變變化雖較較大，

3、但但觀測或或摘錄時時距相等等時，可可采用算算術(shù)平均均法，公公式為Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET第一節(jié)測測站站考證和和水位數(shù)數(shù)據(jù)處理理（二）日日平均水水位的計計算2、面積包包圍法如一日內(nèi)內(nèi)水位變變化較大大且為不不等時距距觀測或或摘錄時時，應(yīng)采采用面積積包圍法法。面積積包圍法法又稱梯梯形面積積法，它它是將本本日0-24時內(nèi)的水水位過程程線所包包圍的面面積，除除以一日日時間（即24小時）而而得，計計算公式式為Evaluation Warning : The document

4、was created with Spire.Presentation for .NET計算題某河某站站7月5日7日水位變變化過程程如圖所所示，試試用面積積包圍法法推求6日的平均均水位。Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET計算題按照下圖圖資料計計算斷面面流量和和斷面平平均流速速。Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET計算題Evaluation Warning

5、: The document was created with Spire.Presentation for .NET第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理實測流量量資料是是一種不連續(xù)的的原始水水文資料料，一般不不能滿足足國民經(jīng)經(jīng)濟各部部門對流流量資料料的要求求。流量數(shù)據(jù)據(jù)處理就就是對原原始流量量資料按按科學(xué)方方法和統(tǒng)統(tǒng)一的技技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)與格式式進行整整理、分分析、統(tǒng)統(tǒng)計、審審查、匯匯編和刊刊印的全全部工作作，以便便得到具具有足夠精度度的、系系統(tǒng)的、連續(xù)的的流量資資料。Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentatio

6、n for .NET第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理流量數(shù)據(jù)據(jù)處理的的方法很很多，歸歸納起來來大體可可分為兩兩類：即即基本方方法和輔輔助方法法?；痉椒ǚㄒ运涣髁髁筷P(guān)系系曲線法法應(yīng)用最最廣，它它是通過過實測資資料建立立水位與與流量之之間的關(guān)關(guān)系曲線線，用水水位變化化過程來來推求流流量變化化過程。輔助方法法是在難于于建立水水位流量量關(guān)系時時，通過過其它途途徑來間間接推求求流量，如流量量過程線線法、上上下游測測站水文文要素相相關(guān)法、降雨徑徑流相關(guān)關(guān)法等。一般說說來，處處理方法法的選擇擇與測驗驗河段的的水力特特性、測測站控制制條件及及測驗條條件有關(guān)關(guān)，在滿滿足控制制精度的的前提下下應(yīng)力求求簡單、合理

7、，全年可可視情況況分期選選用不同同的整編編方法。Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理流量數(shù)據(jù)據(jù)處理主主要包括括定線和和推流兩兩個環(huán)節(jié)節(jié)。定線是指建立立流量與與某種或或兩種以以上實測測水文要要素間關(guān)關(guān)系的工工作推流則是根據(jù)據(jù)已建立立的水位位或其它它水文要要素與流流量的關(guān)關(guān)系來推推求流量量。Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET一、河

8、道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理的工作作內(nèi)容編制實測測流量成成果表和和實測大大斷面成成果表；繪制水位位流量、水位面面積、水水位流速速關(guān)系曲曲線；水位流量量關(guān)系曲曲線分析析和檢驗驗；數(shù)據(jù)整理理；整編逐日日平均流流量表及及洪水水水文要素素摘錄表表；繪制逐時時或逐日日平均流流量過程程線；單站合理理性檢查查；編制河道道流量資資料整編編說明表表。第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET二、水位位流量關(guān)關(guān)系分析析一個測站站的水位位流量關(guān)關(guān)系，是是指測站站基本水水尺斷面面處的

9、水水位與通通過該斷斷面的流流量之間間的關(guān)系系。水位流量量關(guān)系可可分為穩(wěn)定和不不穩(wěn)定兩類，它它們的性性質(zhì)可以以通過水水位流量量關(guān)系曲曲線分析析得出。第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET二、水位位流量關(guān)關(guān)系分析析（一）穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系是是指同一一水位只只有一個個相應(yīng)流流量，其其關(guān)系呈呈單一的的曲線，并應(yīng)滿滿足水力力學(xué)中的的曼寧公公式：Q=A第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理Q-流量；A-斷面面積積；-斷面平均均流速；n-河床

10、糙率率；R水力半徑徑,通常用平平均水深深d代替；s水面比降降。上式表明明，要使使水位流流量關(guān)系系保持穩(wěn)穩(wěn)定，必必須在同同一水位位下，斷斷面面積積A、水力半半徑R、河床糙糙率n和水面比比降s等因素均均保持不不變，或或者各因因素雖有有變化，但對流流量的影影響能互互相補償償。Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET在測站控控制良好好、河床床穩(wěn)定的的情況下下，該測測站的水水位流量量可以保保持穩(wěn)定定的單一一關(guān)系，點繪出出的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線，其點據(jù)比較較密集，分布成成一帶狀狀，沒有有系

11、統(tǒng)的的偏差。第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理二、水位位流量關(guān)關(guān)系分析析（一）穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET作圖時，以同一一水位為為縱坐標(biāo)標(biāo)，自左左至右，依此以以流量、面積、流速為為橫坐標(biāo)標(biāo)點繪于于坐標(biāo)紙紙上，選選定適當(dāng)當(dāng)比例尺尺，使水位流流量、水水位面積積、水位位流速關(guān)關(guān)系曲線線分別與與橫坐標(biāo)標(biāo)大致成成450、600、600的交角，并使三三曲線互互不相交交。推流時時，在穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線上，由已知知的水位位過程便便可求得得相應(yīng)的的流量過

12、過程。第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理二、水位位流量關(guān)關(guān)系分析析（一）穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理二、水位位流量關(guān)關(guān)系分析析（二）不不穩(wěn)定的的水位流流量關(guān)系系在天然河河道里，測流斷斷面各項項水力因因素的變變化對水水位流量量關(guān)系的的影響不不能相互互補償，是位流流量關(guān)系系難以保保持穩(wěn)定定。因此此，同一一水位不不同時期期斷面通通過的流流量不是是一個定定值，點點繪出的的水位流流量關(guān)系系曲線，其點據(jù)分布布比較散散亂.一般說來來

13、，天然然河道的的水位流流量關(guān)系系是不穩(wěn)穩(wěn)定的，其原因是是：Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET1、河槽沖沖淤影響響受沖淤影影響的水水位流量量關(guān)系，由于同同一水位位的斷面面面積增增大或減減小，使使水位流流量關(guān)系系受到斷斷面沖淤淤變化的的影響。當(dāng)河槽槽受沖時時，斷面面面積增增大，同同一水位位的流量量變大；當(dāng)河槽槽淤積時時，斷面面面積減減小，同同一水位位的流量量變小。第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理二、水位位流量關(guān)關(guān)系分析析（二）不不穩(wěn)定的的水位流流量關(guān)系系若沖淤時時段有規(guī)規(guī)律，水水

14、位流量量關(guān)系能能保持穩(wěn)穩(wěn)定狀態(tài)態(tài)，則可可分別確確定不同同時段的的水位流流量關(guān)系系曲線，從各自自相應(yīng)時時段的水水位流量量關(guān)系曲曲線上，由水位位推求相相應(yīng)的流流量。Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET2、洪水漲漲落影響響受洪水漲漲落影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系，受受洪水漲漲落影響響時，由由于洪水水波產(chǎn)生生附加比比降的影影響，使使洪水過過程的流流速與同同水位下下穩(wěn)定流流相比，漲水時時流速增增大，流流量也增增大；落落水時，則相反反。即漲漲水點偏偏右，落落水點偏偏左，峰峰、谷點點居中間間，

15、一次次洪水過過程的水水位流量量關(guān)系曲曲線依時時序形成成一條逆逆時針方方向的繩繩套曲線線。受洪水漲漲落影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系可按按漲落過過程定線線，然后后由水位位推求流流量。第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理二、水位位流量關(guān)關(guān)系分析析（二）不不穩(wěn)定的的水位流流量關(guān)系系Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET3、變動回回水影響響受變動回回水影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系，由由于受下下游干支支流漲水水，或下下游閘門門關(guān)閉等等影響，引起回回水頂托托，致使使水位抬抬高，水水面比降降變小，與不受受回

16、水頂頂托影響響比較，同水位位下的流流量變小小?；厮斖杏鷩?yán)重，水面比比降變得得愈小，同水位位的流量量較穩(wěn)定定流時減減少得愈愈多。所所以，受受變動回回水影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系點據(jù)據(jù)偏向穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的左左邊。在受變動動回水影影響下，可以比比降為參參數(shù)確定定出一組組水位流流量關(guān)系系曲線，以備由由水位推推求流量量時使用用。第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理二、水位位流量關(guān)關(guān)系分析析（二）不不穩(wěn)定的的水位流流量關(guān)系系Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET4、水生植植物

17、影響響受水生植植物影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系，在在水生植植物生長長期，過過水面積積減小，糙率增增大，水水位流量量關(guān)系點點據(jù)逐漸漸左移；在水生生植物衰衰枯期，水位流流量關(guān)系系點據(jù)則則逐漸右右移。5、結(jié)冰影影響受結(jié)冰影影響的水水位流量量關(guān)系，水位流流量關(guān)系系點據(jù)的的分布，總的趨勢勢是偏在在暢流期期水位流流量關(guān)系系曲線的的左邊。上述影響響因素往往往是同同時存在在，稱為為受混合合因素影影響的水水位流量量關(guān)系。在混合合因素的的影響下下，隨著著起主導(dǎo)導(dǎo)作用的的某種主主要因素素的變化化，其水水位流量量關(guān)系點點據(jù)亦隨隨之變化化。第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理二、水位位流量關(guān)關(guān)系分析析（二）不不穩(wěn)定的的水位流流量

18、關(guān)系系Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET三、穩(wěn)定定的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線的確定定對于測站站控制良良好，各各級水位位流量關(guān)關(guān)系都保保持穩(wěn)定定的測站站，定線線精度符符合規(guī)范范要求，可采用用單一曲曲線法定定線推流流。在實實際應(yīng)用用中，單單一曲線線法有圖解法和和解析法法兩種型式式。第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET三、穩(wěn)定定的水位

19、位流量關(guān)關(guān)系曲線線的確定定（一）單單一曲線線圖解法法第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理將各次次測流時時的實測測水位、過水?dāng)鄶嗝婷娣e積、斷面面平均流流速和流流量成果果進行審審查，并并列出實實測水位位、面積積、流速速和流量量成果表表。Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET根據(jù)水水位、面面積、流流速和流流量成果果表，以以水位為為縱坐標(biāo)標(biāo)，橫坐坐標(biāo)用三三種比例例尺分別別代表面面積、平平均流速速和流量量，將水水位面積積、水位位流速和和水位流流量相應(yīng)應(yīng)數(shù)據(jù)點點繪在坐坐標(biāo)紙上上，通過過點群中中心

20、分別別繪出相相應(yīng)的三三條平滑滑的關(guān)系系曲線。檢查水水位流量量關(guān)系圖圖。所繪繪的三條條關(guān)系曲曲線，應(yīng)應(yīng)互相對對照，使使在曲線線上查讀讀的各級級水位的的流量，應(yīng)等于于面積和和流速的的乘積，即QAV，其偏差差應(yīng)不超超過2%-3%。第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理三、穩(wěn)定定的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線的確定定（一）單單一曲線線圖解法法Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET解析法就就是用數(shù)數(shù)學(xué)模型型來擬合合曲線，常用的的數(shù)學(xué)模模型有以以下幾種種：1、指數(shù)方方程Q=CZenInQ=lnC+nIn

21、Ze2、對數(shù)函函數(shù)方程程Y=b0+ b1X+b2X2+bmXmY=InQX=nZe3、多項式式方程Q=a0+ a1Ze+a2Ze2+.+amZem第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理三、穩(wěn)定定的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線的確定定（二）單單一曲線線解析法法Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET對于穩(wěn)定定的水位位流量關(guān)關(guān)系，其其基本關(guān)關(guān)系線為為單一關(guān)關(guān)系線，人工整整編一般般是通過過實測關(guān)關(guān)系點的的點群中中心，用用適線法法定出關(guān)關(guān)系曲線線；用計計算機整整編時，一般用用一定的的數(shù)學(xué)方方程（公公式

22、）或或稱數(shù)學(xué)學(xué)模型對對實測關(guān)關(guān)系點進進行擬合合（模擬擬）。三、穩(wěn)定定的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線的確定定（二）單單一曲線線解析法法Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET單一曲線線法推流流，應(yīng)結(jié)結(jié)合測站站特性，應(yīng)用插插值法或或通過選選用下列列適當(dāng)?shù)牡臄?shù)學(xué)模模型來擬擬合水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線，然后后用水位位推算流流量。1、指數(shù)方方程Q=CZen或lnQ=lnC+nlnZeQ流量Ze水位Z與一常數(shù)數(shù)Z0（斷流水水位）之之差，即即Ze=Z-Z0C、n待定系數(shù)數(shù)、指數(shù)數(shù)，為常常數(shù)。三、穩(wěn)定定

23、的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線的確定定（二）單單一曲線線解析法法Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET2、對數(shù)函函數(shù)方程程Y=b0+b1X+b2X2+bmXmY=lnQX=lnZeb0、b1、b2、bm待定系數(shù)數(shù)。3、多項式式方程Q=a0+a1Ze+a2Ze2+amZema0、a1、a2、am待定系數(shù)數(shù)。4、冪指數(shù)數(shù)方程Q=c(Ze+)c、待定系數(shù)數(shù)、指數(shù)數(shù)。5、拋物線線方程Q=A0+A1Ze+A2Ze2A0、A1、A2待定系數(shù)數(shù)。三、穩(wěn)定定的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線的確定定（二）單單

24、一曲線線解析法法Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET（二）正正交函數(shù)數(shù)法在數(shù)學(xué)上上，“正正交”即即垂直之之意。n維矢量a、b正交的條條件是：aibi=0若取3階對數(shù)函函數(shù)方程程，則有有Y=b0+b1X+b2X2+b3X3Y=lnQX=lnZe將上式通通過變換換，找到到一組相相互正交交的變量量X的函數(shù)，對3階曲線而而言，便便有P0=1P1=(X-1)P0=X-1P2=(X2)P1-1P0P3=(X3)P22P1單一關(guān)系系線的擬擬合Evaluation Warning : The

25、 document was created with Spire.Presentation for .NET可以證明明，式中中P0P1、P0P2、P1P2、P0P3、P1P3、P2P3各項均為為零，即即對P0、P1、P2、P3之間，任任意兩函函數(shù)都相相互正交交。于是是，可以以將式用用正交函函數(shù)表示示為Y=a0+a1P+a2P2+a3P3式中參數(shù)數(shù)a0、a1、a2、a3分別為實際應(yīng)用用中，可可將測點點按水位位Z從低到高高排列，在最低低水位與與河底之之間選擇擇斷流水水位Z0值，計算算X、Y，計算P0、P1、P2、P3諸值，并并計算參參數(shù)a0、a1、a2、a3，代入方方程式，即可求求得選配配方程的的

26、具體表表達(dá)式。單一關(guān)系系線的擬擬合Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET如果正交交函數(shù)為為m階，即Y=a0+a1P+a2P2+a3P3+amPm正交函數(shù)數(shù)Pi(i=0m)可用下面面的通式式確定：P0=1P1=X-1Pi=(Xi)Pi-1i-1Pi-2而參數(shù)ai(i=0、1、2、3、m)可用下面面的通式式確定：單一關(guān)系系線的擬擬合Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .N

27、ET用正交函函數(shù)選配配曲線的的突出優(yōu)點點是可以進進行“遞遞推”計計算。對對于水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線來說，可以先先從X-Y的一階直直線（Y=a0+a1P）開始，如不滿滿意，可可配二階階曲線（Y=a0+a1P+a2P2），如仍仍不滿意意，再選選配三階階至更高高階曲線線，直至至滿意為為止。實實際上，一般用用到三階階即可滿滿足要求求。用正交函函數(shù)選配配曲線的的結(jié)果也也要在進進行適當(dāng)當(dāng)檢驗后后，才能能用所建建立的數(shù)數(shù)學(xué)模型型進行推推流。單一關(guān)系系線的擬擬合Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .

28、NET單一關(guān)系系線的擬擬合Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET當(dāng)測驗河河段受斷斷面沖淤淤、洪水水漲落、變動回回水或其其它因素素的個別別或綜合合影響，使水位位流量關(guān)關(guān)系不呈呈單一關(guān)關(guān)系時，水位流流量關(guān)系系的確定定方法歸歸納起來來分為兩兩種類型型。(1)水力因素素型，這一類類型的方方法均可可表示為為Q=f(Z，x)的形式，x為某一水水力因素素。其方方法的原原理都來來自于水水力學(xué)的的推導(dǎo)，故理論論性較強強，所要要求的測測點少，且適于于計算機機作單值值化處理理。(2)時序型，表示為Q

29、=f(Z，t)，t為時間。時序型型的方法法原理是是以水流流的連續(xù)續(xù)性為基基礎(chǔ)，因因而要求求測點多多且準(zhǔn)確確，能控控制流量量的變化化轉(zhuǎn)折。方法適適用范圍圍較廣，但有時時間性。第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定處理方法穩(wěn)定洪水漲落變動回水沖淤水草結(jié)冰混合類型校正因數(shù)法1落差比例法1抵償河長法1落差法（等、正常、定）1落差指數(shù)法1臨時曲線法2改正水位法2連時序法2

30、連實測流量過程線法2改正系數(shù)法2單一線法1第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理流量數(shù)據(jù)據(jù)處理方方法及其其適用條條件Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET（一）受受洪水漲漲落影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線由于洪水水波在河河道傳播播過程中中產(chǎn)生附附加比降降，使水水位流量量關(guān)系呈呈逆時針繩繩套形曲曲線，通常采采用水力因數(shù)數(shù)型方法法來整編受受洪水漲漲落影響響的流量量資料。水力因因數(shù)型方方法有校正因數(shù)數(shù)法和抵抵償河長長法兩種。第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的

31、確確定1、校正因因數(shù)法校正因數(shù)數(shù)法是以以洪水流流量方程程為基礎(chǔ)礎(chǔ)，通過過試算法法（或稱稱試錯法法）建立立ZQc和Z-兩條關(guān)系系曲線來來整編流流量資料料的一種種方法。采用校校正因數(shù)數(shù)法時，水位流流量關(guān)系系宜呈單單式繩套套，對復(fù)復(fù)式繩套套應(yīng)分割割后分別別進行校校正。Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET假定同水水位不同同漲落率率的流量量符合下下式：第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（一）受受洪水漲漲落影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線1、校正因因

32、數(shù)法Qm-受洪水影影響時的的流量；Qc-與Qm同水位的的穩(wěn)定流流流量；V-洪水波傳傳播速度度；Sc-穩(wěn)定流時時的比降降；-漲落率；-校正因數(shù)數(shù)。定線時，已知實實測流量量Qm，漲落率率可可由水水位過程程線算出出（通常常用有限限差代替替），未未知量有有穩(wěn)定流流流量Qc和校正因因數(shù)，不不能直接接求解，只能采采用試算算法Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET將實測測的水位位Z和流量Qm點繪在Z-Q關(guān)系圖上上，根據(jù)據(jù)實測點點中漲落落率近近似為為零的點點，試定定一條穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系

33、曲曲線Z-Qc，如圖中中的A線。第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（一）受受洪水漲漲落影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線1、校正因因數(shù)法Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET根據(jù)水水位過程程計算各各測點的的漲落率率，由實測測點的水水位Z在Z-Qc關(guān)系線上上查得相相應(yīng)的Qc值，按公公式計算算各測點點的校正正因數(shù)，再再點繪Z-關(guān)系點，并通過過中心定定線，如如圖中的的B線。第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（

34、一）受受洪水漲漲落影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線1、校正因因數(shù)法Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET檢驗Z-Qc關(guān)系曲線線：用各各實測點點的水位位在關(guān)系系線Z-上推得，再再用公式式反算出出Qc值，如果果與關(guān)系系線的偏偏差符合合定單一一曲線的的要求，則認(rèn)為為原定的的曲線合合格；否否則，應(yīng)應(yīng)對原定定曲線Z-Qc進行修正正，再重重復(fù)上述述步驟。必要時時，則可可修正Z-關(guān)系曲線線。第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（一）受受洪水漲漲落影響響的水

35、位位流量關(guān)關(guān)系曲線線1、校正因因數(shù)法Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET推流：根據(jù)水水位過程程Z-t計算漲落落率，再由由水位Z在Z-Qc和Z-關(guān)系線上上分別推推得Qc和值值，按公公式計算算Qm即為所求求流量。第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（一）受受洪水漲漲落影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線1、校正因因數(shù)法Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentat

36、ion for .NET校正因數(shù)數(shù)法是在同一一個斷面面上的水水位與流流量，通通過校正正因數(shù)建建立一個個單一的的水位流流量關(guān)系系曲線Z-Qc；抵償河長長法則是用中中斷面的的水位與與下斷面面的流量量建立關(guān)關(guān)系。第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（一）受受洪水漲漲落影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線2、抵償河河長法Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET抵償河長長:能使中斷斷面的水水位與下下斷面的的流量呈呈單一關(guān)關(guān)系的河河段長。第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)

37、據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（一）受受洪水漲漲落影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線2、抵償河河長法在漲洪時時，由于于水面比比降變陡陡，即附附加比降降為正，使流量量增加；而在下下斷面則則由于水水位降低低，即過過水?dāng)嗝婷鏈p小，使流量量減少。我們可可以移動動下斷面面，使其其減少的的流量與與因水面面比降變變陡而增增加的流流量正好好相等，此時中斷面的的水位與與下斷面面的流量量則呈穩(wěn)穩(wěn)定流的的水位流流量關(guān)系系。由此確確定的河河段長即即為抵償償河長。Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation

38、for .NET采用抵償償河長法法時，測驗河段段宜基本本穩(wěn)定，且下游游不受變變動回水水影響。由于使用用抵償河河長法的的角度不不同，定定線、推推流的具具體方法法有上游站水水位法和和本站水水位后移移法兩種，其其共同點是都不直直接計算算抵償河河長，而而用試算算法（或或稱試錯錯法）確確定穩(wěn)定定流的水水位流量量關(guān)系。第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（一）受受洪水漲漲落影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線2、抵償河河長法Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .N

39、ET（1）上游站站水位法法上游斷面面的位置置用試錯錯法確定定。這時，在上游游L/2附近幾個個斷面分分別設(shè)立立幾組水水尺同時時觀測水水位，并并分別建建立各斷斷面水位位與測流流斷面流流量的關(guān)關(guān)系，其其中水位位流量呈呈單一曲曲線的那那組點據(jù)據(jù)水尺所所在斷面面，即為為抵償河河長的中中斷面。推流時，用上游游站水位位Z直接在建建立的Z-Q關(guān)系曲線線上查讀讀流量。這種方法法由于所所設(shè)水尺尺組較多多，觀測測工作量量大，因因此實際際應(yīng)用不不多。第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（一）受受洪水漲漲落影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線2、抵償河河長法Evaluation Warn

40、ing : The document was created with Spire.Presentation for .NET（2）本站水水位后移移法根據(jù)抵償償河長的的概念，用本站實實測流量量與其測測流時間間后移一一個時段段的水位位建立關(guān)關(guān)系，使繩套套曲線轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為單單一水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線。后移移的時間間為洪水水波在1/2抵償河長長上的傳傳播時間間。在此此，它是是用同一一測站兩兩水位在在時間上上的后移移來代替替兩斷面面在空間間上的后后移。四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（一）受受洪水漲漲落影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線2、抵償河河長法第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理Evaluati

41、on Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET確定后移移時間初初值：通過實實測的水水位流量量關(guān)系點點據(jù)中漲漲落率為為零的點點初定一一條水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線，挑選選幾個具具有代表表性的漲漲落率較較大的測測點，分分別求出出各測點點距初定定水位流流量關(guān)系系線的水水位縱差差，除以以相應(yīng)測測點的漲漲落率，求其平平均時間間，作為為后移時時段的初初始值t；四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（一）受受洪水漲漲落影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線2、抵償河河長法第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理（2）本站水水位后移

42、移法Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET用試算法確定Zt+t-Qt關(guān)系曲線線：以所所選后移移時段的的初始值值t為基礎(chǔ)，用實測測流量Qt與其相應(yīng)應(yīng)的平均均測流時時間后移移一個時時段的水水位Zt+t點繪關(guān)系系圖。若發(fā)現(xiàn)水水位流量量關(guān)系仍仍為繩套套，僅幅幅度變小小時，說說明t值過短；若發(fā)現(xiàn)現(xiàn)水位流流量關(guān)系系的繩套套呈順時時針時，說明t值過長，按此規(guī)律律便能很很快試錯錯出所需需的t值。四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（一）受受洪水漲漲落影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線2、抵

43、償河河長法第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理（2）本站水水位后移移法Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET推流：只需用用后移的的水位，即可直直接在所所定單一一曲線上上查得流流量。例例如，當(dāng)當(dāng)t =1小時，如如需推求求8時的流量量，只需需用9時的水位位在所定定單一曲曲線上查查讀流量量即可。四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（一）受受洪水漲漲落影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線2、抵償河河長法第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理（2）本站水水位后移移法Evaluation Warnin

44、g : The document was created with Spire.Presentation for .NET在斷面穩(wěn)穩(wěn)定、河河道順直直時，式式中的糙糙率n、斷面面面積A和水力半半徑R一般均為為水位Z的函數(shù)，且流速速水頭的的沿程變變化也可可忽略，因此能能面比降降Se便可用水水面比降降S來代替。在某水位位時，因因變動回回水影響響程度不不同，流流量也隨隨之不同同，兩流流量之比比為第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（二）受受變動回回水影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線受變動回回水影響響的水流流一般可可認(rèn)為是是恒定漸漸變流，其流量量與各水水力因素素間的關(guān)

45、關(guān)系可用用曼寧公公式表示示，即Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET實際上，河流縱縱比降指指數(shù)的平平均值只只是近似似等于1/2，為適應(yīng)應(yīng)不同河河流特性性，將上上式寫成成普遍形形式為第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（二）受受變動回回水影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線上式中指指數(shù)e，表示水水流的沿沿程能量量損失與與流速之之間的指指數(shù)關(guān)系系。一般般河流的的水面比比降等于于河段上上下游兩兩斷面之之間的水水位差Z（即落差差）與斷斷面間距距的比值值，

46、故也也可用落落差的形形式來表表示。為為區(qū)別起起見，指指數(shù)改用用來代替，這樣便便有Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET可見變動動回水影影響的河河流流量量不僅與與測流斷斷面的水水位有關(guān)關(guān)，還與與測驗河河段的比比降或落落差有關(guān)關(guān)，因此此可將流流量表示示為Q=f(Z,Z)上式即為為受變動動回水影影響的流流量資料料整編的的基本公公式，對對應(yīng)的整整編方法法便稱為為落差法。實際應(yīng)用用中，由由于對上上式中落落差處理理方式的的不同，具體整整編方法法便有許許多種，常用的的有等落差法法、定落落差法

47、、正常落落差法和和落差指指數(shù)法。第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（二）受受變動回回水影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET1、等落差差法等落差法法適用于斷面基本本穩(wěn)定的的測站。采用等等落差法法時，用用上、下下水尺斷斷面間的的落差計計算的比比降應(yīng)能能代表基基本水尺尺斷面處處的水面面比降；各級水水位、各各種落差差情況下下，測點點較多并并均勻分分布。假定同水水位不同同落差的的流量符符合下式式：第二節(jié)河河道道流量數(shù)

48、數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（二）受受變動回回水影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線同水位流流量比；同水位落落差比；指數(shù)。Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET1、等落差差法具體步驟驟如下：計算各各實測點點的落差差值，按按落差值值的大小小排隊。根據(jù)落落差變幅幅和測點點分布，劃分等落落差點組組，每組落落差的均均值代表表該組的的等落差差，分別別定出各各組測點點的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線，并按按照次序序編號。推流時時，根據(jù)據(jù)落差確確定推流流曲線線線號，由由水位在在相

49、應(yīng)的的曲線上上推算流流量；當(dāng)當(dāng)落差值值在相鄰鄰曲線落落差值之之間時，在兩根根曲線間間內(nèi)查推推流。第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（二）受受變動回回水影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET2、定落差差法定落差法法適用于測驗河段段均勻順順直、河河底較平平坦、穩(wěn)穩(wěn)定流時時的水面面比降接接近河槽槽底坡的的測站。假定同水水位不同同落差的的流量符符合下式式：第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲

50、曲線的確確定（二）受受變動回回水影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線Qm實測流量量；Qc與Qm同水位的的定落差差流量；Zm與Qm相應(yīng)的實實測落差差；Zc定落差，一般為為實測落落差中的的較大值值；落差指數(shù)數(shù)，一般般取1/2。Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（二）受受變動回回水影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線以上方程程組中僅僅有三個個未知量量，有唯唯一解。但因系隱含于于中中，而而Qc=f1(Z)僅知為單單一線，

51、方程的的具體形形式尚屬屬未知，因此仍仍采用試試算法求求解。2、定落差差法只有Qm、Zm及其相應(yīng)應(yīng)水位Z為已知值值，而Zc、Qc和均為未知知值，故故不能直直接用該該式求解解。若各各級水位位下水面面比降變變化不大大，即落落差接近近為常數(shù)數(shù)，水流流接近為為恒定流流，則水水位與流流量呈單單值函數(shù)數(shù)關(guān)系，于是有有：Zc=C(常數(shù))Qc=f1(Z)Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET定線、推推流時，先根據(jù)據(jù)實測資資料做出出Z-Qc關(guān)系線和和輔助曲曲線，再由由水位過過程推求求相應(yīng)的的流量過

52、過程第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（二）受受變動回回水影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線2、定落差差法從Zm中選一個個較大者者作為定定落差Zc，亦即Zc=max(Zmi)i=1,2,3,nEvaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（二）受受變動回回水影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線2、定落差差法計算與與Qm同水位的的定落差差流量Qc：Evaluation Warning

53、: The document was created with Spire.Presentation for .NET第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（二）受受變動回回水影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線2、定落差差法點繪Z-Qc關(guān)系點，并目估估一條曲曲線，如如圖中的的Z-Qc線。Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（二）受受變動回回水影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線

54、2、定落差差法在Z-Qc關(guān)系線上上，由實實測水位位Z查讀相應(yīng)應(yīng)流量Qc。Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（二）受受變動回回水影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線2、定落差差法計算同同一水位位下的、，并點繪繪關(guān)系點點，目估估一條通通過(1,1)點的關(guān)關(guān)系曲曲線，如如圖中下下面的線線。Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presen

55、tation for .NET第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（二）受受變動回回水影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線2、定落差差法檢驗:由實測水水位Z相應(yīng)的Zm和已知的的Zc計算出,在關(guān)系曲線線上查出出與相相應(yīng)應(yīng)的值值，則則可計算算與實測測水位Z相應(yīng)的定定落差流流量Qc1，即Qc1=Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（二）受受變動回回水影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線

56、線2、定落差差法將Z與相應(yīng)的的Qc1點繪在Z-Qc關(guān)系圖上上，如果果Qc1與Z-Qc關(guān)系曲線線的偏差差符合定定單一曲曲線的要要求，則則認(rèn)為原原定Z-Qc關(guān)系曲線線合格；否則，應(yīng)根據(jù)據(jù)Qc1對原定曲曲線修正正.Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（二）受受變動回回水影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線2、定落差差法推流：由實測測水位Z在Z-Qc關(guān)系線上上查讀相相應(yīng)的Qc值；由實實測水位位Z相應(yīng)的落落差Zm和已知

57、的的定落差差Zc，計算落落差比，并在關(guān)系曲線線上查讀讀相應(yīng)的的值值；兩者者的乘積積Qc即為相應(yīng)應(yīng)于水位位Z的流量QmEvaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET3、正常落落差法對于河段段不平整整、變動動回水時時有時無無的測站站，實際際落差變變動較大大，用定定落差法法往往不不能取得得滿意的的結(jié)果，這時可可采用正正常落差差法。它它仍以落落差公式式為基礎(chǔ)礎(chǔ)，考慮慮到落差差的正常常變動情情況而使使水位與與正常落落差（即即不受回回水影響響的落差差）和正正常落差差流量呈呈單值關(guān)關(guān)系的一一種整編編

58、方法。于是可可以列出出下列方方程組：Qn= f1(Z)Zn= f2(Z)第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（二）受受變動回回水影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線Zn正常落差差，即不不受回水水影響的的落差；Qn正常落差差流量；Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET正常落差差法先根根據(jù)實測測資料做做出Z-Qn關(guān)系線和和Z-Zn與兩兩條輔助助曲線，再由水水位過程程推求相相應(yīng)的流流量過程程第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲

59、曲線的確確定（二）受受變動回回水影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線3、正常落落差法Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET將實測測的水位位Z和流量Qm點繪在水水位流量量關(guān)系圖圖上,目估一條條靠右側(cè)側(cè)點據(jù)的的曲線,作為Z-Qn的初始曲曲線,如圖左面面所示靠右側(cè)點點的實際際落差較較大，基基本不受受回水影影響，其其落差接接近于正正常落差差，可以以認(rèn)為這這些點的的流量接接近正常常流量。第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（二）受受變動回回水影響響的水位位

60、流量關(guān)關(guān)系曲線線3、正常落落差法Evaluation Warning : The document was created with Spire.Presentation for .NET由Z-Qn的初始曲曲線上，查出實實測水位位Z時的相應(yīng)應(yīng)正常落落差流量量Qn；取=1/2，由公式式計計算出出相應(yīng)于于Z的Zn，并點繪繪Z-Zn和兩兩條輔輔助曲線線,如圖右面面所示第二節(jié)河河道道流量數(shù)數(shù)據(jù)處理理四、不穩(wěn)穩(wěn)定的水水位流量量關(guān)系曲曲線的確確定（二）受受變動回回水影響響的水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線3、正常落落差法Evaluation Warning : The document was created wi