第3章1 水文信息采集及處理

1、第三章第三章 水文信息采集與處理水文信息采集與處理 研究內(nèi)容研究內(nèi)容1.水文測站的設(shè)立和水文站網(wǎng)的布設(shè)； 2.水位、流量、泥沙的觀測；3.水文的調(diào)查方法； 4.水文數(shù)據(jù)的處理方法和技術(shù)。學(xué)會收集水文資料，中心內(nèi)容包括掌握水位、流量、泥沙等水文要素測驗(yàn)的一般方法、日平均水位的計(jì)算、流量計(jì)算等，同時(shí)對水位流量關(guān)系有一定的了解。重點(diǎn)是流量的測算。水文站網(wǎng)的規(guī)劃、布設(shè)和調(diào)整，水文站網(wǎng)的水文站網(wǎng)的規(guī)劃、布設(shè)和調(diào)整，水文站網(wǎng)的規(guī)劃指擬定和選擇水文測站合理布局的方案。規(guī)劃指擬定和選擇水文測站合理布局的方案。 指系統(tǒng)地收集和整理水文資料的技術(shù)工作的指系統(tǒng)地收集和整理水文資料的技術(shù)工作的統(tǒng)稱。狹義的水文測驗(yàn)指水

2、文要素的觀測。水文統(tǒng)稱。狹義的水文測驗(yàn)指水文要素的觀測。水文測驗(yàn)是水文學(xué)的基礎(chǔ)。測驗(yàn)是水文學(xué)的基礎(chǔ)。 水文測站上的觀測水文測站上的觀測按設(shè)站要求分別在站按設(shè)站要求分別在站上進(jìn)行水位觀測，流量測驗(yàn)，泥沙測驗(yàn)，水質(zhì)上進(jìn)行水位觀測，流量測驗(yàn)，泥沙測驗(yàn)，水質(zhì)、水溫、冰情、降水量、蒸發(fā)量、土壤含水量、水溫、冰情、降水量、蒸發(fā)量、土壤含水量和地下水位等觀測。和地下水位等觀測。 水文測驗(yàn)方法的研究和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制訂（測水文測驗(yàn)方法的研究和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制訂（測驗(yàn)時(shí)制、度量單位、精度要求、計(jì)算方法和工驗(yàn)時(shí)制、度量單位、精度要求、計(jì)算方法和工作程序等），使得到的各項(xiàng)資料能在同一基礎(chǔ)作程序等），使得到的各項(xiàng)資料能在同一

3、基礎(chǔ)上進(jìn)行比較和分析。上進(jìn)行比較和分析。水文資料整編按照統(tǒng)一的方法和格式，對水文資料整編按照統(tǒng)一的方法和格式，對測得的資料進(jìn)行整理，匯編成為系統(tǒng)的成果測得的資料進(jìn)行整理，匯編成為系統(tǒng)的成果。巡回測驗(yàn)和水文調(diào)查。巡回測驗(yàn)和水文調(diào)查。為了水文分析計(jì)算、水利規(guī)劃、水文預(yù)報(bào)以及其它工為了水文分析計(jì)算、水利規(guī)劃、水文預(yù)報(bào)以及其它工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門的需要而進(jìn)行的野外查勘、試驗(yàn)，并向有關(guān)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門的需要而進(jìn)行的野外查勘、試驗(yàn)，并向有關(guān)部門搜集資料的工作。部門搜集資料的工作。 目的是補(bǔ)充水文基本站網(wǎng)定位觀測之不足。目的是補(bǔ)充水文基本站網(wǎng)定位觀測之不足。調(diào)查內(nèi)容包括：調(diào)查內(nèi)容包括：水文要素水文要素（水位、流量、含

4、沙量、土壤含水量、下滲等）（水位、流量、含沙量、土壤含水量、下滲等）氣候特征氣候特征（降水、蒸發(fā)、氣溫、濕度、風(fēng)等）（降水、蒸發(fā)、氣溫、濕度、風(fēng)等）流域自然地理流域自然地理（地形、地質(zhì)、水系、分水線、土壤、植（地形、地質(zhì)、水系、分水線、土壤、植被等）被等）河道情況河道情況（河寬、水深、彎道、建筑物等）（河寬、水深、彎道、建筑物等）人類活動(dòng)人類活動(dòng)（水利、水土保持措施、土地利用、工農(nóng)業(yè)用（水利、水土保持措施、土地利用、工農(nóng)業(yè)用水等）以及水旱災(zāi)情，社會經(jīng)濟(jì)狀況等方面。水等）以及水旱災(zāi)情，社會經(jīng)濟(jì)狀況等方面。水文調(diào)查：水文調(diào)查：中國的水文測驗(yàn)歷史 (一)降水量觀測的發(fā)展 中國對降雨的觀察，開始得很早

5、。 南宋時(shí)著作數(shù)書九章中說“今州郡都有一天池盆以測雨水”，并敘述有“天池測雨”、“圓筒測雨”的具體計(jì)算方法。說明當(dāng)時(shí)或更早已經(jīng)有了實(shí)測雨量的器具，建立了降雨深度的概念。但實(shí)測記錄沒有保存下來。 清雍正二年(1724年)，開始記錄北京逐日天氣和降雨、降雪起迄時(shí)間、雨雪大小的定性描述，稱晴明風(fēng)雨錄，直至光緒二十九年(1903年)止。 (二)水位觀測的發(fā)展 公元前251年，秦代李冰父子主持修都江堰，立三石人于水中測量水面高低，是中國觀測水位之始。隋朝時(shí)開始用木尺樁，水位觀測有了顯著發(fā)展。 沿河有一些用石刻形式保留下來的稀遇的洪枯水水位記錄。三國時(shí)伊水網(wǎng)石壁上有當(dāng)年洪水所到位置的刻劃。唐朝時(shí)在涪陵長江

6、江心白鶴梁上，刻有魚形圖案。每逢它露出水面，即刻記最枯水位在魚形圖以下尺寸數(shù)。 至1949年止，有刻記163段。重慶至宜昌沿長江巖壁上，有1153-1870年間6次特大洪水的最高水位石刻114處。 (三)流量和泥沙測驗(yàn)的發(fā)展 中國古代在開始水位觀測的同時(shí)，對流量也有了初步的認(rèn)識。在都江堰，對觀測水位的石人的說明:“乾毋及足，漲毋及肩，年中水量，以此為度”，其中的“水量”即是流量的概念。中國對泥沙現(xiàn)象的觀察可上溯至漢代，漢書河溝志就記載了漢代涇河灌區(qū)的民謠:“徑水一石，其泥數(shù)斗，且溉且糞，長我禾黍”。另說“河水重濁，號為一石水而六斗泥”，清代陳演(1638-1689年)曾有測水法，已可估算流量數(shù)

7、據(jù)?，F(xiàn)代水文測驗(yàn)的工作任務(wù) 水文信息采集與處理（水文測驗(yàn)學(xué)）是研究水資源中各種水文要素的測量、計(jì)算與資料整編的原理和方法的一門科學(xué)，即研究水文資料信息的搜集、處理、存貯和檢索的一門科學(xué)。 水文測驗(yàn)的根本任務(wù)是根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，進(jìn)行水文站網(wǎng)的規(guī)劃，布設(shè)水文站；采用定位觀測、巡回測驗(yàn)、水文調(diào)查等方法測定各種水文要素，包括水位、流量、水溫、降水、蒸發(fā)、泥沙的觀測以及泥沙顆粒分析，水質(zhì)監(jiān)測和分析；經(jīng)分析整編，刊印成為系統(tǒng)的水文資料，如水文年鑒等。1、汛前準(zhǔn)備 精心檢查維護(hù)各類水文測報(bào)設(shè)施。各類水文測報(bào)設(shè)施是水文工作者戰(zhàn)勝洪水的武器，精心維護(hù)各類水文測報(bào)設(shè)施，不但是汛前準(zhǔn)備的主要內(nèi)容，還應(yīng)是水文人

8、常抓不懈的重要工作之一。水尺、樁點(diǎn)校測，水文纜道維護(hù)，測驗(yàn)儀器養(yǎng)護(hù)，通信設(shè)施檢查等都是重要的工作內(nèi)容。 2、汛期工作 首先要全面掌握本流域內(nèi)雨情、水情特性及測站各種儀器的使用方法。測驗(yàn)工作包含雨量、蒸發(fā)、水位、流量、泥沙等一些常規(guī)項(xiàng)目，它既是水文測站日常工作之一，測驗(yàn)工作是水文工作的基礎(chǔ)。 報(bào)汛工作包含雨量、水位、流量等。它是水雨情信息的來源，是防汛決策的科學(xué)依據(jù)，報(bào)得準(zhǔn)、報(bào)得及時(shí)是對報(bào)汛工作的基本要求。同時(shí)報(bào)汛工作是水文工作的對外服務(wù)窗口，是拓寬水文服務(wù)領(lǐng)域的橋梁，它體現(xiàn)水文在防洪決策中的重要作用。3、汛后整頓 汛后整頓工作的內(nèi)容覆蓋面較廣，它既包括測驗(yàn)設(shè)施的整改、水毀項(xiàng)目的修復(fù)，水文資料的

9、整編也應(yīng)納入此段的工作范疇。 測驗(yàn)設(shè)施的整改主要是針對汛期工作中暴露出來的不適合、不先進(jìn)的測驗(yàn)設(shè)施和測驗(yàn)手段而開展，以求達(dá)到減小勞動(dòng)強(qiáng)度、提高測驗(yàn)精度、測驗(yàn)設(shè)施逐步實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的要求。 水毀項(xiàng)目的修復(fù)主要包括測船的修復(fù)、水尺的修復(fù)、測驗(yàn)碼頭的修復(fù)等。 水文資料的整編是一個(gè)重要的工作環(huán)節(jié)，測驗(yàn)的所有工作都能在整編過程中反映出來。水文測驗(yàn)的工作性質(zhì)1.重要性 水文測驗(yàn)從實(shí)際調(diào)查著手，為防汛抗旱、水利工程建設(shè)、水資源開發(fā)利用及其他與水有關(guān)的建設(shè)事業(yè)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和管理提供具體而準(zhǔn)確的重要基礎(chǔ)資料 。水文測驗(yàn)是一切水文工作的依據(jù)。從世界上和歷史上看，歷代都很重視水文測驗(yàn)。2.挑戰(zhàn)性 要求常年在江、河

10、、湖、海等水域的基層測站，按照其規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和方法觀測和監(jiān)測各項(xiàng)水文要素的每一個(gè)數(shù)據(jù)，并作系統(tǒng)的整理分析，直至匯編成冊、入庫。 3.1 3.1 水文測站與站網(wǎng)水文測站與站網(wǎng)3.1.1 3.1.1 水文測站水文測站在流域內(nèi)一定地點(diǎn)(或斷面)按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)對所需要的水文要素作系統(tǒng)觀測以獲取信息并進(jìn)行處理為即時(shí)觀測信息，這些指定的地點(diǎn)稱為水文測站。 水文測站所觀測的項(xiàng)目有水位、流量、泥沙、降水、蒸發(fā)、水溫、冰凌、水質(zhì)、地下水位等。只觀測上述項(xiàng)目中的一項(xiàng)或少數(shù)幾項(xiàng)的測站,則按其主要觀測項(xiàng)目而分別稱為水位站、流量站(也稱水文站)、雨量站、蒸發(fā)站等。根據(jù)測站的性質(zhì),河流水文測站又可分為：-基本站：基本站：是

11、水文主管部門為全國各地的水文情況而設(shè)立的,是為國民經(jīng)濟(jì)各方面的需要服務(wù)的。-專用站：專用站：是為某種專門目的或用途由各部門自行設(shè)立的。 這兩類測站相輔相成，專用站在面上輔助基本站，而基本站在時(shí)間系列上輔助了專用站。實(shí)驗(yàn)測站：對某種水文現(xiàn)象的變化規(guī)律或?qū)δ承┧w作深入研究，由有關(guān)科研單位設(shè)立。3）基本流量站的分類按精度分為三類水文站：一類精度站，精度應(yīng)達(dá)到現(xiàn)有測驗(yàn)手段和方法所取得的可能精度，主要任務(wù)時(shí)收集、探索水文特征值在時(shí)間上和沿河長的變化規(guī)律上所需要長系列樣本和防汛需要資料。一般布設(shè)在大河的干流上。二類精度站，精度可按測驗(yàn)條件擬定，任務(wù)是收集、探索水文特征值沿河長的變化規(guī)律上所需要的具有代表

12、性的系列資料。一般為區(qū)域代表站。三類精度站，精度應(yīng)達(dá)到設(shè)站任務(wù)的要求，任務(wù)是收集、探索小河在各種下墊面條件下，產(chǎn)匯流規(guī)律、徑流變化規(guī)律及水文分析計(jì)算等所需代表性資料。一般設(shè)在有代表性的小河上。3.1.2 3.1.2 水文站網(wǎng)水文站網(wǎng) 因?yàn)閱蝹€(gè)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，而流域上的水文情況則須在流域內(nèi)的一些適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)布站觀測，這些測站在地理上的分布網(wǎng)稱為水文站網(wǎng)。廣義的站網(wǎng)是指測站及其管理機(jī)構(gòu)所組成的信息采集與處理體系。 水文站網(wǎng)布站的原則是：水文站網(wǎng)布站的原則是：通過所設(shè)站網(wǎng)采集到的水文信息經(jīng)過整理分析后，達(dá)到可以內(nèi)插流域內(nèi)任何地點(diǎn)水文要素的特征值，這也就是水文站網(wǎng)的作用

13、。 水文站網(wǎng)規(guī)劃的任務(wù)：水文站網(wǎng)規(guī)劃的任務(wù)：就是研究測站在地區(qū)上分布的科學(xué)性、合理性、最優(yōu)化等問題。3.1.3 3.1.3 水文測站的設(shè)立水文測站的設(shè)立 水文測站的設(shè)立包括選擇測驗(yàn)河段和布設(shè)觀測斷面。- - 測驗(yàn)河段的選擇測驗(yàn)河段的選擇 在站網(wǎng)規(guī)劃規(guī)定的范圍內(nèi), 具體選擇測驗(yàn)河段時(shí)，主要考慮在滿足設(shè)站目的要求的前提下，保證工作安全和測驗(yàn)精度，并有利于簡化水文要素的觀測和信息的整理分析工作。具體地說，就是測站的水位與流量之間呈良好的穩(wěn)定關(guān)系(單一關(guān)系)。- - 觀測斷面的布設(shè)觀測斷面的布設(shè) 水文測站一般應(yīng)布設(shè)基線、水準(zhǔn)點(diǎn)和各種斷面，即基本水尺斷面、流速儀測流斷面、浮標(biāo)測流斷面、比降斷面?；€通常

14、與測流斷面垂直，起點(diǎn)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。基線的長度視河寬B而定,一般應(yīng)為0.6B。水準(zhǔn)點(diǎn): 分為基本水準(zhǔn)點(diǎn)和校核水準(zhǔn)點(diǎn)，基本水準(zhǔn)點(diǎn)是測定測站上各種高程的基本依據(jù)，校核水準(zhǔn)點(diǎn)是經(jīng)常用來校核水尺零點(diǎn)的高程。基本水尺斷面上設(shè)立基本水尺：用來進(jìn)行經(jīng)常的水位觀測。 測流斷面應(yīng)與基本水尺斷面重合，且與斷面平均流向垂直。 浮標(biāo)測流斷面有上、中、下三個(gè)斷面：一般中斷面應(yīng)與流速儀測流斷面重合，上、下斷面之間的間距不宜太短，其距離應(yīng)為斷面最大流速的5080倍。 比降斷面設(shè)立比降水尺：用來觀測河流的水面比降和分析河床的糙率。 水文分區(qū) 根據(jù)地區(qū)的氣候、水文特征和

15、自然地理?xiàng)l件所劃分的不同的區(qū)域稱為水文分區(qū)。 高大的山脊，山地到平原的轉(zhuǎn)折，湖泊、沼澤、水網(wǎng)、荒漠的邊緣、地質(zhì)、土壤、植被和地貌形態(tài)等發(fā)生顯著變化的地點(diǎn)，?？勺鳛榉謪^(qū)的邊界。 如果有一定數(shù)量的測站和一定實(shí)測年限的水文資料時(shí)，應(yīng)以內(nèi)插水文要素某一精度指標(biāo)為依據(jù)，確定水文分區(qū)。對于天然河道上的流量站，根據(jù)控制面積大小及作用，應(yīng)設(shè)立大河控制站、區(qū)域代表站和小河站。對于人類活動(dòng)影響較大的平原地區(qū)，應(yīng)設(shè)立平原區(qū)水文站和在部分水庫處設(shè)立水庫水文站。大河控制站：區(qū)域代表站3.1.4 3.1.4 收集水文信息的基本途徑收集水文信息的基本途徑收集水文信息的基本途徑可分為：- 駐測： 在河流或流域內(nèi)的固定點(diǎn)上對水

16、文要素所進(jìn)行的觀測稱駐測。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(diǎn)不足、效益低等缺點(diǎn)。- 巡測： 觀測人員以巡回流動(dòng)的方式定期或不定期地對一地區(qū)或流域內(nèi)各觀測點(diǎn)進(jìn)行流量等水文要素的觀測。- 間測: 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(guān)系穩(wěn)定，或其變化在允許誤差范圍內(nèi)，對其中一要素(如流量)停測一時(shí)期再施測的測停相間的測驗(yàn)方式。- 水文調(diào)查： 為彌補(bǔ)水文基本站網(wǎng)定位觀測的不足或其他特定目的,采用勘測、調(diào)查、考證等手段進(jìn)行收集水文信息的工作。3.23.2 水位觀測水位觀測3.2.1 3.2.1 水位水位 水位是指河流、湖泊、水庫及海洋等水體的自由水面的高程，以m計(jì)。

17、水位與高程數(shù)值一樣，要有一個(gè)基面作為起點(diǎn)。 水位觀測的作用： (1)直接為水利、水運(yùn)、防洪、防澇提供具有單獨(dú)使用價(jià)值的資料，如堤防、壩高、橋梁及涵洞、公路路面標(biāo)高的確定； (2)為推求其他水文數(shù)據(jù)而提供間接運(yùn)用資料，如水資源計(jì)算，水文預(yù)報(bào)中的上、下游水位相關(guān)法等。絕對基面：絕對基面：將某一海濱地點(diǎn)平均海水面的高程定為0.000m，作為水準(zhǔn)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?；?。假定基面：假定基面：這是在水文測站附近沒有國家水準(zhǔn)點(diǎn)或在一時(shí)還不具備接測條件的情況下暫時(shí)假定的一個(gè)水準(zhǔn)基面。測站基面：測站基面：某些水文測站專用的一種假定基面，一

18、般選擇在河床最低點(diǎn)或歷年最低水位以下0.51.0m處的水平面作為零點(diǎn)來計(jì)算水位高度。凍結(jié)基面：凍結(jié)基面：將測站第一次使用的基面凍結(jié)下來作為永久固定基面的種基面，也屬水文測站專用的另一種假定基面。使用凍結(jié)基面可保持測站水位資料的歷史連續(xù)性。 3.2.2 3.2.2 觀測水位的設(shè)備和方法觀測水位的設(shè)備和方法 水位觀測的常用設(shè)備有水尺和自記水位計(jì)兩大類。 水尺： 按水尺的構(gòu)造形式不同可分為直立式、傾斜式、矮樁式與懸錘式4種。其中應(yīng)用最廣泛的是直立式水尺。觀測時(shí)記錄水尺讀數(shù)，水位按下式計(jì)算： 水位 = 水尺零點(diǎn)高程 + 水尺讀數(shù) 式中，水尺零點(diǎn)高程是指水尺板上刻度起點(diǎn)的高程，可以預(yù)先測量出來。 自記水

19、位計(jì) 自記水位計(jì)能將水位變化的連續(xù)過程自動(dòng)記錄下來，不遺漏任何突然的變化和轉(zhuǎn)折，有的還能將所觀測的數(shù)據(jù)以數(shù)字或圖像的形式遠(yuǎn)傳室內(nèi)，使水位觀測工作趨于自動(dòng)化和遠(yuǎn)傳化。水位的觀測 水位的觀測包括基本水尺和比降水尺的水位。 基本水尺的觀測是分段定時(shí)觀測。當(dāng)水位變化緩慢時(shí)(日變幅在0.12m以內(nèi))，每日8時(shí)和20時(shí)各觀測一次(稱2段制觀測，8時(shí)是基本時(shí))；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(shí)，用4段制觀測；有峰谷出現(xiàn)時(shí)還要加測。 比降水尺觀測的目的是計(jì)算水面比降，分析河床糙率等。其觀測時(shí)間和次數(shù)，視需要而定。水位觀測資料的整理水位觀測資料的整理計(jì)算日計(jì)算日 / /

20、月月 / / 年平均水位年平均水位水位過程線水位過程線日平均水位的計(jì)算：日平均水位的計(jì)算：算術(shù)平均法算術(shù)平均法: :該法適合于水位變化緩慢或變化大但等該法適合于水位變化緩慢或變化大但等時(shí)距觀測的情況。時(shí)距觀測的情況。面積包圍法面積包圍法：該法適合于水位變化大且：該法適合于水位變化大且不等時(shí)距觀測的情況。不等時(shí)距觀測的情況。3.33.3流量測驗(yàn)流量測驗(yàn)3.3.1 3.3.1 概述概述 流量是單位時(shí)間內(nèi)流過江河某一斷面的水量，以m3/s計(jì)。 測量流量的方法很多，常用的方法為流速面積法，其中包括流速儀測流法、浮標(biāo)測流法、比降面積法等，這是我國目前使用的基本方法。此外還有水力學(xué)法、化學(xué)法、物理法、直接

21、法等。3.3.2 3.3.2 流速儀法測流流速儀法測流 流速儀法是用流速儀測定水流速度，并由流速與斷面面積的乘積來推求流量的方法。是目前國內(nèi)外廣泛使用的測流方法，也是最基本的測流方法。 在過水?dāng)嗝嫔?，流速隨水平及垂直方向的位置不同而變化。從水平方向看，中間流速大，兩岸流速小；從水深方向看，河床流速最小。 用流速儀測流實(shí)際上是將過水?dāng)嗝鎰澐譃槿舾刹糠郑?jì)算出各部分面積，然后用流速儀近似地測算出各部分面積上的平均流速，兩者的乘積為通過各部分面積的流量，累積各部分面積上的流量即得全斷面的流量。因此流速儀測流工作包括斷面測量和流速測量兩部分工作。斷面測量斷面測量斷面測量工作包括水道斷面測量和大斷面測量

22、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0.51.0m的水面線與岸線、河床線之間的范圍。水道斷面測量水道斷面測量水道斷面的測量，是在斷面上布設(shè)一定數(shù)量的測深垂線，施測各條垂線的水深，同時(shí)測得每條測深垂線與岸上某一固定點(diǎn)（斷面的起點(diǎn)樁，一般設(shè)在左岸）的水平距離（稱為起點(diǎn)距），并同時(shí)觀測水位，用施測時(shí)的水位減去水深，得到各測深垂線處的河底高程。水深測量：水深測量： 測量水深的方法通常用測深桿、測深錘、鉛魚直接測出每根測深垂線的水深。 當(dāng)水很深、流速很大時(shí)，可用回聲測深儀測量水深。 起點(diǎn)距的測定：斷面索法：斷面索法是在斷面上架設(shè)鋼絲纜索，每隔適當(dāng)距離做上標(biāo)記，并事先

23、測量好它們的位置，測量水深的同時(shí)，直接在斷面索上讀出起點(diǎn)距。這種方法適合于河寬較小、水上交通不多、有條件架設(shè)斷面索的河道測站，精度較高。交會法)經(jīng)緯儀岸上交會法： 水文站在布設(shè)測流斷面時(shí)， 同時(shí)布設(shè)基線(AC)，并用精確方法量出基線的長度L，測角時(shí)，將經(jīng)緯儀安放在基線的終點(diǎn)，測出角度 ，則起點(diǎn)距可以計(jì)算)六分儀船上交會法：當(dāng)河道較寬時(shí)，風(fēng)浪較大時(shí)可使用六分儀交會法，它的主要優(yōu)點(diǎn)是測量時(shí)施測人員全部上船，不用支架，只需手握儀器即可測出角，也能在搖動(dòng)的船上使用，因此水文勘測中經(jīng)常使用，計(jì)算起點(diǎn)距。 - 大斷面測量 大斷面測量是單獨(dú)進(jìn)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

24、下部分同上述水道斷面的施測方法，水上部分采用水準(zhǔn)測量方法進(jìn)行。流速儀測速流速儀測速 測定流速的方法很多，常用的有流速儀法和浮標(biāo)法。- 流速儀 流速儀是一種專門測定水流速度的儀器，目前我國使用最多的是重慶水文儀器廠生產(chǎn)的LS68-2型旋杯式流速儀和LS25-1型旋槳流速儀。LS68-2型旋杯式流速儀流速儀測速原理是利用水流沖動(dòng)流速儀的旋杯或旋槳，同時(shí)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在裝有信號的電路上發(fā)出訊號，便可知道在一定時(shí)間內(nèi)的旋轉(zhuǎn)次數(shù)，流速愈大，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)得愈快，流速與轉(zhuǎn)速之間有一定的關(guān)系，這種關(guān)系是由廠家在儀器出廠之前，把流速儀放在特定的檢定水槽里，通過實(shí)驗(yàn)方法來確定流速與轉(zhuǎn)速間的函數(shù)關(guān)系。關(guān)系式如下：K-水力

25、螺距，表示流速儀的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，水質(zhì)點(diǎn)的行程長度，每臺儀器不一樣，要定期率定；N-流速儀在測速歷時(shí)T內(nèi)的總轉(zhuǎn)數(shù)，一般是根據(jù)訊號數(shù)，再乘上每一訊號代表的轉(zhuǎn)數(shù)求得；T-測速歷時(shí)，為了消除水流脈動(dòng)的影響，測速歷時(shí)一般不應(yīng)少于100s；C-附加常數(shù)，表示儀器在高速部分內(nèi)部各運(yùn)動(dòng)件之間的摩阻，稱儀器的摩阻常數(shù)。流速測量： 流速儀只能測得某點(diǎn)的流速，為了求得斷面平均流速，首先在斷面上布設(shè)一些測速垂線（一般在測深垂線中選擇若干條同時(shí)兼作測速垂線），在每一條測速垂線上布設(shè)一定數(shù)目的測速點(diǎn)進(jìn)行測速，最后根據(jù)測點(diǎn)流速的平均值求得測線平均流速，再由測線平均流速求得部分面積平均流速，進(jìn)而推得斷面流量。測速垂線數(shù)目，

26、根據(jù)河寬、水深來確定。測速垂線上的測點(diǎn)數(shù)，根據(jù)垂線的水深，流速儀的懸吊方式和測量精度的要求來確定。流量計(jì)算:由于河流斷面上流速不均勻，需分塊計(jì)算平均流速和流量，首先用數(shù)條垂線將測流斷面劃分成數(shù)塊部分面積A1，A2A，然后測出每塊小面積上的平均流速， 。根據(jù)下式計(jì)算流量：niiiAVQ1 方法是：點(diǎn)流速垂線平均流速部分面積平均流速乘以對應(yīng)的部分?jǐn)嗝婷娣e部分流量全斷面流量 測深垂線一般也是測速垂線。垂線流速觀測常用一點(diǎn)法，二點(diǎn)法，三點(diǎn)法和五點(diǎn)法四種。V (m/s)0.60.80.21.00.0H (m)一點(diǎn)法一點(diǎn)法二點(diǎn)法二點(diǎn)法三點(diǎn)法三點(diǎn)法五點(diǎn)法五點(diǎn)法垂線流速測驗(yàn)6.0VV)(218.02.0VVV

27、)(318.06.02.0VVVV)233(1010.18.06.02.00.0VVVVVV斷面流量計(jì)算示意圖斷面流量計(jì)算示意圖A A1 1 A A2 2 A A3 3 A A4 4 A A5 5 A A6 6 A A7 7 A A8 8河流斷面河流斷面測深垂線測深垂線部分面積部分面積 平均流速平均流速V V1 1 V V2 2 V V3 3 V V4 4 V V5 5 V V6 6 V V7 7 V V8 8 部分面積部分面積81iiiAVQ斷面流量測驗(yàn)示意圖斷面流量測驗(yàn)示意圖H H1 1 H H2 2 H H3 3 H H4 4 H H5 5 H H6 6 H H7 7 b b1 1 b

28、b2 2 b b3 3 b b4 4 b b5 5 b b6 6 b b7 7 b b8 8v v1 1 v v2 2 v v3 3 v v4 4 v v5 5 v v6 6 v v7 7 V (m/s) B (m/s) O H (m)河流斷面河流斷面布設(shè)測深垂線布設(shè)測深垂線 測量水深測量水深測算間距測算間距布設(shè)測速垂線布設(shè)測速垂線 流速測驗(yàn)流速測驗(yàn) 劃分部分面積的垂線也稱測深垂線，測量各垂線上的水深一般采用測深錘、測深桿，由此可得各垂線水深H，HHn。部分面積計(jì)算采用梯形法：nibHHAiiii,2, 1)(211各部分面積平均流速計(jì)算如下：中間部分兩岸水邊 式中，稱岸邊系數(shù)。)(21ili

29、iVVV11VV1nnVV岸邊流速系數(shù)可通過增加測速垂線由試驗(yàn)資料確定，也可由公式推導(dǎo)確定。在陡岸邊，若岸壁不平整，取 0.80 ；光滑岸壁， 取0.90 。在死水與流水交界處的死水邊， 取0.60 。部分面積是以測速垂線為分界。岸邊部分按三角形計(jì)算，中間部分按梯形計(jì)算。部分流量計(jì)算：斷面面積：斷面流量：斷面平均流速：iiimimiiiibhhvvAvq)(21)(2111niiAA1niinqqqqQ121AQv/例例3 3：某河某站橫斷面如圖所示，根據(jù)圖中所給測：某河某站橫斷面如圖所示，根據(jù)圖中所給測流資料計(jì)算該站流量和斷面平均流速。測線水深流資料計(jì)算該站流量和斷面平均流速。測線水深h1=

30、1.5mh1=1.5m，h2=0.5mh2=0.5m，V0.2V0.2，V0.6V0.6，V0.8V0.8分別表示測線分別表示測線在在0.2h0.2h，0.6h0.6h，0.8h0.8h處的測點(diǎn)流速，處的測點(diǎn)流速，左，左，右，分右，分別表示左右岸的岸邊系數(shù)。別表示左右岸的岸邊系數(shù)。16 9 1,152 4 8 2 , 02201020V0.6=1m/sV0.8=0.8m/sh1h2V0.2=1.2m/s左左=0.9m/s右右=0.8m/s解：解：1.1.垂線平均流速：垂線平均流速：V Vm1m1=(V=(V0.20.2+V+V0.80.8)/2=(1.2+0.8)/2=1.0m/s)/2=(1

31、.2+0.8)/2=1.0m/sV Vm2m2=V=V0.60.6=1.0m/s=1.0m/s2.2.部分平均流速：部分平均流速：V V1 1= = 左左 V Vm1m1=0.9 =0.9 1.0=0.9m/s1.0=0.9m/sV V2 2= =（ V Vm1m1+ V+ Vm2m2）/2=/2=（1.0+1.01.0+1.0）/2=1m/s/2=1m/sV V3 3= = 右右 V Vm2m2=0.8 =0.8 1.0=0.8m/s1.0=0.8m/s3.3.部分面積部分面積 A1=1/2 A1=1/2 1.5 1.5 20=15m20=15m2 2A2=1/2 A2=1/2 （1.5+0

32、.51.5+0.5） 10=10m10=10m2 2A3=1/2 A3=1/2 0.5 0.5 20=5m20=5m2 24.4.斷面流量斷面流量Q=qQ=q1 1+q+q2 2+q+q3 3=15 =15 0.9+10 0.9+10 1+5 1+5 0.8=27.5m0.8=27.5m3 3/s/s5.5.斷面平均流速斷面平均流速V=Q/A=27.5/30=0.917m/sV=Q/A=27.5/30=0.917m/s浮標(biāo)法測流浮標(biāo)法測流 浮標(biāo)測流法是一種簡便的測流方法。在洪水較大或水面漂浮物較多，特別是在使用流速儀測流有困難的情況下，浮標(biāo)法測流是一種切實(shí)可行的辦法。浮標(biāo)測流的主要工作是觀測浮

33、標(biāo)漂移速度，測量水道橫斷面，以此來推估斷面流量。 凡能漂浮在水面上的物體都可以制成浮標(biāo)。用水面浮標(biāo)法測流時(shí)，測得的是浮標(biāo)在水面的漂移速度，這種流速稱浮標(biāo)虛流速，它不能代表斷面平均流速，將它與過水?dāng)嗝嫦嗯浜希?jì)算出斷面虛流量，然后乘上浮標(biāo)系數(shù)kf才能得到斷面實(shí)際的流量：Vf0 Vm,i-1 VmiWiV Vfi xa. 繪制虛流速分布圖：) )( (imimfiVVV,1,21 根據(jù)虛流速分布圖，求部分面積的虛流量：根據(jù)虛流速分布圖，求部分面積的虛流量：) )( (i ,mi ,mifiVVWQ 121求斷面總面積的求斷面總面積的虛流量虛流量： 11nififQQb.計(jì)算斷面流量： kf 與浮標(biāo)

34、類型、風(fēng)力風(fēng)向等因素有關(guān)。 kf 值的確定有實(shí)驗(yàn)比測法、經(jīng)驗(yàn)公式法和水位流量關(guān)系曲線法。 在未取得浮標(biāo)系數(shù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)之前，浮標(biāo)系數(shù) 一般濕潤地區(qū)可取0.85-0.9 ；小河取 0.75-0.85；干旱地區(qū)大、中河流可取 0.80-0.85，小河取 0.70-0.80。 ffQkQ 在踏勘河流時(shí)，為了估算河流流量，有時(shí)采用臨時(shí)浮標(biāo)簡測法。就地選一簡易的浮標(biāo)，用步測距離，然后測量浮標(biāo)走完該距離所需要的時(shí)間，計(jì)算出流速。水淺時(shí)，可涉水測量過水?dāng)嗝?，水深可行船時(shí)，也可乘船測量斷面，此時(shí)浮標(biāo)系數(shù)可粗略地取0.8-0.9，然后估算流量。3.43.4河流泥沙測驗(yàn)與計(jì)算河流泥沙測驗(yàn)與計(jì)算 河流中的泥沙，按其運(yùn)動(dòng)

35、形式可分三類：懸移質(zhì)泥沙浮于水中并隨之運(yùn)動(dòng)；推移質(zhì)泥沙受水流沖擊沿河底移動(dòng)或滾動(dòng)；河床質(zhì)泥沙則相對靜止而停留在河床上。三者沒有嚴(yán)格的界線，隨水流條件的變化而相互轉(zhuǎn)化。一般情況，河流中泥沙以懸移質(zhì)為主。含沙量的測量：單位體積內(nèi)所含干沙的質(zhì)量 含沙量測驗(yàn)，一般需要采樣器從水流中采取水樣。我國目前使用較多的采樣器有橫式采樣器和瓶式采樣器。 不論用何種方式取得的水樣，都要經(jīng)過量積、沉淀、過濾、烘干、稱重等手續(xù)，才能得出一定體積渾水中的干沙重量。 Cs=Ws/V 輸沙率測驗(yàn):單位時(shí)間流過河流某斷面的干沙質(zhì)量，由含沙量測定與流量測驗(yàn)兩部分工作組成。 為了測出含沙量在斷面上的變化情況，由于斷面內(nèi)各點(diǎn)含沙量不

36、同，因此輸沙率測驗(yàn)和流量測驗(yàn)相似，需在斷面上布置適當(dāng)數(shù)量的取樣垂線，通過測定各垂線測點(diǎn)流速及含沙量，計(jì)算垂線平均流速及垂線平均含沙量，然后計(jì)算部分流量及部分輸沙率。 對于取樣垂線的數(shù)目，當(dāng)河寬大于50m時(shí)，取樣垂線不少于5條；水面寬小于50m時(shí)，取樣垂線不應(yīng)少于3條。垂線上測點(diǎn)的分布，視水深大小以及要求的精度而不同，可有一點(diǎn)法、二點(diǎn)法、三點(diǎn)法、五點(diǎn)法等。 根據(jù)測點(diǎn)的水樣，得出各測點(diǎn)的含沙量之后，可用流速加權(quán)計(jì)算垂線平均含沙量：根據(jù)各條垂線的平均含沙量Csmj，配合測流計(jì)算的部分流量，即可算得斷面輸沙率：)(21.)(21(10001122111nsmnnsmnsmnsmsmsmsqCqCCqC

37、CqCQ懸移質(zhì)輸沙量的計(jì)算懸移質(zhì)輸沙量的計(jì)算 人們從不斷的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)斷面比較穩(wěn)定、主流擺動(dòng)不大時(shí)，斷面平均含沙量（簡稱斷沙）與斷面某一垂線或某一測點(diǎn)的含沙量（簡稱單沙）之間有穩(wěn)定關(guān)系。通過多次實(shí)測資料的分析，建立其相關(guān)關(guān)系。這樣經(jīng)常性的泥沙取樣工作可只在此選定的垂線（或其上的一個(gè)測點(diǎn)）上進(jìn)行，便大大地簡化了測驗(yàn)工作。 根據(jù)多次實(shí)測的斷面平均含沙量和單樣含沙量的成果，以單沙為縱坐標(biāo)，以相應(yīng)斷沙為橫坐標(biāo)，點(diǎn)繪單沙與斷沙的關(guān)系點(diǎn)，并通過點(diǎn)群中心繪出單沙與斷沙的關(guān)系線。利用繪制的單沙斷沙關(guān)系，可進(jìn)一步計(jì)算日平均輸沙率、年平均輸沙率及年輸沙量等。推移質(zhì)泥沙測驗(yàn)推移質(zhì)泥沙測驗(yàn) 推移質(zhì)輸沙率是指單位時(shí)間

38、內(nèi)通過測驗(yàn)斷面的推移質(zhì)泥沙重量，單位為kg/s。推移質(zhì)取樣的方法，是將采樣器放到河底直接采集推移質(zhì)沙樣。由于推移質(zhì)粒徑不同，推移質(zhì)采樣器分為沙質(zhì)和卵石兩類。沙質(zhì)推移質(zhì)采樣器適用于平原河流，我國自制的這類儀器有黃河59型和長江大型推移質(zhì)采樣器。卵石推移質(zhì)采樣器通常用來施測1.030cm粗粒徑推移質(zhì)，主要采用網(wǎng)式采樣器，有軟底網(wǎng)式和硬底網(wǎng)式兩種。黃河59型推移質(zhì)采樣器硬底網(wǎng)式采樣器3.53.5水文調(diào)查水文調(diào)查 水文調(diào)查是補(bǔ)充定位觀測的不足，使水文資料更加系統(tǒng)完整，更好地滿足水資源開發(fā)利用、水利水電建設(shè)及其它國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要的一種有效手段。洪水調(diào)查洪水調(diào)查洪水調(diào)查工作包括：調(diào)查洪水痕跡洪水發(fā)生的時(shí)

39、間、災(zāi)情測量、洪水痕跡的高程、了解調(diào)查河段的河槽情況；了解流域自然地理情況；測量調(diào)查河段的縱橫斷面；必要時(shí)應(yīng)在調(diào)查河段進(jìn)行簡易地形測量；對調(diào)查成果進(jìn)行分析，推算洪水總量、洪峰流量、洪水過程及重現(xiàn)期，最后寫出調(diào)查報(bào)告。當(dāng)洪水痕跡高程確定以后，可推算出相應(yīng)于此洪水位的洪峰流量。常用的方法有：(1)水位流量關(guān)系法：如果調(diào)查河段附近有水文站，則可利用水文站的水位流量關(guān)系曲線加以延長，以求得洪峰流量。 (2)比降法：當(dāng)能夠確定調(diào)查河段的水面比降或者在沒有水文站的河段上，可采用下式計(jì)算。 式中A、R可根據(jù)大斷面資料求得，糙率n根據(jù)河段上河床的情況參考糙率表確定，也可根據(jù)附近河槽情況相似的水文站的糙率資料類

40、比確定，I為洪水水面比降。21321IARnQ 暴雨調(diào)查暴雨調(diào)查 暴雨調(diào)查有兩種：調(diào)查歷史暴雨和調(diào)查現(xiàn)代暴雨。 暴雨調(diào)查的主要內(nèi)容有：暴雨成因、暴雨量、暴雨起迄時(shí)間、暴雨變化過程及前期雨量情況、暴雨走向及當(dāng)時(shí)主要風(fēng)向風(fēng)力變化等?？菟{(diào)查枯水調(diào)查 歷史枯水的調(diào)查工作必須在水位極枯或較枯的時(shí)候才能進(jìn)行，不象對洪水的調(diào)查那樣，隨時(shí)都可以進(jìn)行。河流沿岸的古代遺址、古代墓葬、古代建筑物、記載水情的碑刻題記等考古實(shí)物以及文獻(xiàn)資料，都是進(jìn)行歷史水文調(diào)查的重要資料。調(diào)查方法與洪水調(diào)查方法基本相似，一般比歷史洪水調(diào)查更為困難。3.63.6水文數(shù)據(jù)處理水文數(shù)據(jù)處理3.6.13.6.1水位流量關(guān)系曲線的確定水位流量

41、關(guān)系曲線的確定 一個(gè)測站的水位流量關(guān)系是指基本水尺斷面處的水位與通過該斷面的流量之間的關(guān)系。根據(jù)實(shí)測流量成果，便可點(diǎn)繪水位與流量之間的關(guān)系。水位與流量之間的關(guān)系，有的表現(xiàn)為穩(wěn)定的關(guān)系，有的則為不穩(wěn)定的關(guān)系。穩(wěn)定的水位流量關(guān)系曲線穩(wěn)定的水位流量關(guān)系曲線 穩(wěn)定的水位流量關(guān)系，是指一個(gè)水位對應(yīng)的流量變化不大，它們之間呈現(xiàn)單一關(guān)系。穩(wěn)定的水位流量關(guān)系曲線的繪制步驟如下：A：將各次測流時(shí)實(shí)測水位、流量的成果加以審查，列出實(shí)測流量成果表；B：根據(jù)表中數(shù)據(jù)，同時(shí)繪制ZA、ZV、ZQ關(guān)系曲線。以水位為縱坐標(biāo)，橫坐標(biāo)用三種比例尺，分別代表Q、A、V。如果采用不同方法測流，則點(diǎn)子用不同符號表示。如果水位流量關(guān)系點(diǎn)

42、子密集，分布成一帶狀，就可以通過點(diǎn)群中間，目估一條單一的水位流量關(guān)系曲線。C:ZQ曲線定出后，應(yīng)與ZA、ZV曲線對照檢查，使各種水位情況下的Q=AV。 不穩(wěn)定的水位流量關(guān)系不穩(wěn)定的水位流量關(guān)系 不穩(wěn)定的水位流量關(guān)系，是指先后測得的水位雖然相同，但流量差別很大。在同一水位時(shí)，引起流量變化的原因很多，如斷面沖刷或淤積的影響：受沖淤影響的受沖淤影響的ZQ曲線曲線洪水漲落對水位流量的影響： 不穩(wěn)定的水位流量關(guān)系曲線的處理方法很多，經(jīng)常使用的有以下兩種。(1)臨時(shí)曲線法：若水位流量關(guān)系受不經(jīng)常的沖淤影響或比較穩(wěn)定的結(jié)冰影響，在一定時(shí)期內(nèi)關(guān)系點(diǎn)子密集成一帶狀，能符合定單一線的要求時(shí)，可以分期定出ZQ曲線，

43、稱為臨時(shí)曲線法：臨時(shí)曲線法的ZQ曲線(2)連時(shí)序法：當(dāng)測流次數(shù)較多，能控制水位流量關(guān)系變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)時(shí)，一般多用連時(shí)序法。其繪制過程如下：根據(jù)實(shí)測資料繪出水位過程線Z=f(t)，并在過程線上按順序注上測次號碼。根據(jù)實(shí)測流量和相應(yīng)水位，點(diǎn)繪ZQ相關(guān)點(diǎn)，并在點(diǎn)旁依次注明測次號碼及實(shí)測日期。參照水位過程線的起伏變化，目估依測次號碼連成圓滑曲線，即為水位流量關(guān)系曲線。這種情況的ZQ曲線一般為繩套形，使用時(shí)按水位發(fā)生時(shí)間在ZQ曲線的相應(yīng)位置查讀流量。連時(shí)序法繪制ZQ曲線水位流量關(guān)系曲線的延長水位流量關(guān)系曲線的延長 測站測流時(shí)，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位的流量缺測或漏測，在這種情

44、況下，須將水位流量關(guān)系曲線作高、低水部分的外延，才能得到完整的流量過程。 一般要求高水外延部分不超過當(dāng)年實(shí)測流量所占水位變幅的30，低水外延部分不超過l0。 根據(jù)水位面積、水位流速關(guān)系外延：河床穩(wěn)定的測站，水位-面積、水位-流速關(guān)系點(diǎn)常較密集，曲線趨勢較明確，可根據(jù)這兩根線來延長水位流量關(guān)系曲線。高水位Z Q 的延長的具體步驟：Z(m)Q / F / VZ QZ VQ=VFZ F 根據(jù)水力學(xué)公式外延：此法實(shí)質(zhì)上與上法相同，只是在延長ZV曲線時(shí)，利用水力學(xué)公式計(jì)算出需要延長部分的V值。最常見的是用曼寧公式計(jì)算出需要延長部分的V值，并用平均水深 代替水力半徑R。 BH 根據(jù)曼寧公式進(jìn)行延長（適用于

45、根據(jù)曼寧公式進(jìn)行延長（適用于寬淺型河道寬淺型河道）：）：2132213211/IHnIRnV 式中，式中， n 河床糙率河床糙率; ; R 水力半徑水力半徑; ; I 水面比降水面比降; ; 斷面的平均水深斷面的平均水深. .H計(jì)算斷面平均流速的曼寧公式為：計(jì)算斷面平均流速的曼寧公式為：HBHBBHHBR 2 求出求出Z(中低水位中低水位) n(糙率糙率)的關(guān)系，的關(guān)系，順勢延長順勢延長高水位段的水位高水位段的水位Z 糙率糙率n的關(guān)系曲線（的關(guān)系曲線（呈直線呈直線關(guān)系關(guān)系），則可求到），則可求到。 具有比降觀測資料的測站：已知實(shí)測的流速已知實(shí)測的流速V 水面坡降水面坡降I F( (斷面要素?cái)嗝?/p>

46、要素) )的的關(guān)系關(guān)系2132213211/IHnIRnV 根據(jù)公式根據(jù)公式實(shí)測段實(shí)測段nZ高水位段高水位段高水位時(shí)，高水位時(shí)，Z n 呈直線關(guān)系呈直線關(guān)系求高水位時(shí)的斷面求高水位時(shí)的斷面平均流量平均流量：2/13/22/13/211IHnIRnV注：需要高水位時(shí)實(shí)測的注：需要高水位時(shí)實(shí)測的平均水深平均水深 和比降和比降 IHb. 按謝才公式和曼寧公式求高水位的斷面平均流速：FVQ 得出高水位得出高水位 Z 的關(guān)系曲線的關(guān)系曲線Q 改寫曼寧公式為下列形式：改寫曼寧公式為下列形式： 式中，式中， 斷面的平均水深，其它符號同前斷面的平均水深，其它符號同前H 對于寬淺河道，缺乏比降和糙率資料測站：)

47、 )()( (32211/HFInFVQ 21321IRnV 由上式可知，只要求到高水位時(shí)的由上式可知，只要求到高水位時(shí)的 和和 ，則可求到高水位時(shí)的則可求到高水位時(shí)的 流量流量Q。) )( (211/In) )( (32/HFHBHBBHHBR 2b. 繪制一般水位下的水位的關(guān)系曲線，即的關(guān)系曲線，即的關(guān)系曲線的關(guān)系曲線32/HVZ211/InZ在高水位部分，在高水位部分，近似等于常數(shù)，則可對近似等于常數(shù)，則可對211/In的關(guān)系曲線按的關(guān)系曲線按直線關(guān)系進(jìn)行直線關(guān)系進(jìn)行趨勢延長。趨勢延長。211/InZ3232211/HVRVIn d. 根據(jù)實(shí)測資料實(shí)測資料，點(diǎn)繪 關(guān)系曲線（包括高水位的部

48、分）32/HFZ 高水位部分，有不同水位相應(yīng)的高水位部分，有不同水位相應(yīng)的 與與 值，則可得到高水位時(shí)相應(yīng)的流量值，則可得到高水位時(shí)相應(yīng)的流量:) )( (32HF) )( (211In) )()( (32211/HFInFVQ 按此外延按此外延 Z Q的關(guān)系曲線，即得到高水位的的關(guān)系曲線，即得到高水位的Z Q的關(guān)系曲線。的關(guān)系曲線。 水位流量關(guān)系曲線的低水延長：低水延長常采用斷流水位法。所謂斷流水位 是指流量為零時(shí)的水位，一般情況下斷流水位的水深為零。此法關(guān)鍵在于如何確定斷流水位，最好的辦法是根據(jù)測點(diǎn)縱橫斷面資料確定。趨勢法：趨勢法：Z0石梁石梁/淺灘淺灘 以斷流水位以斷流水位(Q = 0

49、)作為控制水位點(diǎn)，從實(shí)測作為控制水位點(diǎn)，從實(shí)測部分向下延長。部分向下延長。測站下游的淺灘、石梁測站下游的淺灘、石梁及取基本水尺斷面的最及取基本水尺斷面的最低點(diǎn)均可作為斷流水位低點(diǎn)均可作為斷流水位Z0Qa Qb QcZZcZbZa 假定中低水位部分的水位和流量的關(guān)系可表示為：假定中低水位部分的水位和流量的關(guān)系可表示為：式中，式中，Z0 斷流水位；斷流水位； n, K 經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。在實(shí)測在實(shí)測Z Q 關(guān)系曲線上，取關(guān)系曲線上，取(Za, Qa), (Zb, Qb), (Zc, Qc)三個(gè)點(diǎn)，使?jié)M足：三個(gè)點(diǎn)，使?jié)M足：將將( (A) )代入上式得：代入上式得：分析法:cabQQQ 2bcabcaZZZZZZZ220 Qa Qb QcZ0ZZcZbZan)ZZ(KQ0 (A)水位流量關(guān)系曲線的移用水位流量關(guān)系曲線的移用 規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中， 常常遇到設(shè)計(jì)斷面處缺乏實(shí)測數(shù)據(jù)，這時(shí)就需要將鄰近水文站的水位流量關(guān)系移用到設(shè)計(jì)斷面上。 當(dāng)設(shè)計(jì)斷面與水文站相距不遠(yuǎn)且兩斷面間的區(qū)間流域面積不大，河段內(nèi)無明顯的出流與人流的情況下，在設(shè)計(jì)斷面設(shè)立臨時(shí)水尺，與水文站同步觀測水位。因兩斷面中、低水時(shí)同一時(shí)刻的流量大致相等，所以可用設(shè)計(jì)斷面的水位與水文站斷面同時(shí)刻水位所得的流量點(diǎn)繪關(guān)系曲線，再將高水部分進(jìn)行延長，即得設(shè)計(jì)斷面的水位流量關(guān)系曲線。 當(dāng)設(shè)計(jì)斷面