教學(xué)課件-水文測驗與整編

1、水文測驗與資料整編教材與主要參考書目： 1、水信息技術(shù) 2、水文現(xiàn)代化與水文新技術(shù) 3、水文測驗學(xué) 4、降水量觀測規(guī)范（SL21-2015） 5、水位觀測標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 50138-2010） 6、河流流量測驗規(guī)范（ GB50179-2015） 7、河流懸移質(zhì)泥沙測驗規(guī)范（GB/T 50179-2015） 8、水文資料整編規(guī)范（SL247-2012） 一、水文測驗的定義水文測驗學(xué)（水信息技術(shù)）是研究水文資料的觀測和處理的一門學(xué)科，它是水文學(xué)的重要組成部分。二、水文測驗的任務(wù)1、站網(wǎng)規(guī)劃與調(diào)整2、測驗河段查勘選擇與設(shè)立水文測站3、站網(wǎng)基本觀測（駐測、巡測、間測、自動遙測）4、水文調(diào)查5、水情信息

2、傳報6、資料整編與年鑒刊印7、水文應(yīng)急監(jiān)測8、水文測驗基礎(chǔ)研究三、水文測驗的發(fā)展歷史 1、解放前：1841年，北京開始雨量觀測；1865年，在漢口等地設(shè)站觀測水位、雨量；1910年，在海河的水文站最先采用浮標(biāo)法測流；1915年，在淮河的水文站，最先采用流速儀法測流；1919年，在黃河設(shè)站觀測水位、流量、含沙量等。 2、解放后：水文測驗事業(yè)得到了長足的發(fā)展。第1章 測站與站網(wǎng)1.1 水文測站1.1.1 定義為經(jīng)常收集水文數(shù)據(jù)而在流域內(nèi)的河渠湖庫或地表上設(shè)立的各種水文觀測場所的總稱。1.1.2 水文測站的分類1、按監(jiān)測要素分：水文（流量）站、水位站、 降水量（雨量）站、水面蒸發(fā)站、 墑情站、泥沙站

3、、 水文氣象站、水質(zhì)站2、按服務(wù)目的分：水資源監(jiān)測站、 報汛站、 輔助水情站、 大河控制站、區(qū)域控制站、小河控制站3、按布設(shè)位置分：河道站、水庫站、渠道站、湖泊站、 堰閘站、地下水站（井）、 跨界河流站（界河站）4、按工作模式分：巡測站、駐測站、間測站、 委托觀測站、 自動監(jiān)測站5、按目的和作用分：基本站、實驗站、 專用站、 輔助站1.2 水文站網(wǎng)1.2.1 定義在一定地區(qū)或流域內(nèi)，按照一定原則，用一定數(shù)量的各類水文測站構(gòu)成的水文資料收集系統(tǒng)。1.2.2 站網(wǎng)規(guī)劃站網(wǎng)規(guī)劃是將水文測站按一定的科學(xué)原則布設(shè)在流域的合適位置上，其目標(biāo)應(yīng)當(dāng)是以最小的代價，最高的效率，使水文站網(wǎng)具有最佳的整體功能。在1

4、956年，進(jìn)行了第一次站網(wǎng)規(guī)劃；在1966年，進(jìn)行了第二次站網(wǎng)規(guī)劃；在1977年開始第三次站網(wǎng)規(guī)劃，1979年完成站網(wǎng)規(guī)劃；在1985年10月開始第四次站網(wǎng)規(guī)劃，1986年完成了第四次全國水文站網(wǎng)規(guī)劃，并編制了19902000年的站網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃。在1992年，發(fā)布了水文站網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則使水文站網(wǎng)規(guī)劃更加適合中國的國情，逐步走上了系統(tǒng)化、規(guī)范化的道路。2013年，發(fā)布了新的水文站網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則（SL34-2013）2015年底，全國各類水文測站99575處1.2.3 水文站網(wǎng)的分類1、按測驗項目分：水位站網(wǎng)、流量站網(wǎng)、 雨量站網(wǎng)、蒸發(fā)站網(wǎng)、 泥沙站網(wǎng)、水質(zhì)站網(wǎng)、實驗站網(wǎng)等。2、按管理體制和經(jīng)辦單位

5、分： 國家站網(wǎng)、地方站網(wǎng)3、按測站性質(zhì)分：（1）基本站網(wǎng)經(jīng)過統(tǒng)一規(guī)劃由基本站組成的各類水文站網(wǎng)的資料收集系統(tǒng)。（2）專用站網(wǎng)是為某工程或某專門目的而設(shè)立的，觀測項目、要求及測站的撤銷與轉(zhuǎn)移，可由該部門自行規(guī)定。基本站網(wǎng)：1）基本站網(wǎng)按其性質(zhì)和任務(wù)的不同可分為 大河控制站：按規(guī)定控制面積，為探索大河及沿河長水文要素變化規(guī)律而在這些河流上布設(shè)的水文站。 區(qū)域代表站：按規(guī)定控制面積，為探索中等河流地區(qū)水文要素變化規(guī)律而在有代表性的中等河流上布設(shè)的水文站。 小河站：為探索不同下墊面條件下的小河徑流變化規(guī)律，而在有代表性的小河流上按規(guī)定控制面積布設(shè)的水文站。2）按各站測驗精度的不同，又可分為I、II、I

6、II類精度站。1.2.4 基本水文站網(wǎng)布設(shè)原則以最經(jīng)濟(jì)、最合理的測站數(shù)，控制水文要素的變化規(guī)律。1、基本流量站網(wǎng)布設(shè)的原則（1）線的原則線的原則就是大河干流的布設(shè)原則，適合于流域面積超過5000km2的河流（南方河流大于3000km2）。沿河相鄰站址距離要滿足徑流特征值沿河長插補(bǔ)的精度要求，而且滿足沿河長進(jìn)行水文預(yù)報的要求。 （2）區(qū)域原則區(qū)域原則為中等河流上的布設(shè)原則，用于流域面積2005000km2而有代表性的河流上布站，應(yīng)用這些站的資料，可以進(jìn)行相似河流的水文計算，而無需在每條河流上都布站。 選擇布設(shè)代表站的河流和河段，應(yīng)符合以下要求：1）有較好的代表性和測驗條件。2）能控制徑流等值線明

7、顯的轉(zhuǎn)折與走向，盡量不遺漏等值線的高、低中心。3）控制面積內(nèi)的水利工程措施少。4）無過大的空白地區(qū)。5）綜合考慮防汛，水利工程規(guī)劃、設(shè)計、管理運用等需要。6）盡量照顧交通和生活條件。（3）分類原則分類原則適用于流域面積小于200km2的小河流。設(shè)站的主要 目的是為小河上水利水電工程的規(guī)劃及區(qū)域水文預(yù)報服務(wù)， 并兼顧工礦交通等部門的需要。小河站址的選擇應(yīng)符合下列要求：1）代表性和測驗條件較好。2）水利工程影響小。3）面上分布均勻。4）按面積分級布站時，要兼顧到坡降和地勢高程的代表性。5）盡量照顧交通和生活條件。2、基本水位站網(wǎng)布設(shè)原則主要布設(shè)在：尚未建立基本流量站點，布設(shè)水位站作為過渡性測站的地

8、區(qū)；大支流入?yún)R后的干流上；暴雨地區(qū)及經(jīng)常發(fā)生較大洪水的眾多入?yún)R后的干流上；堤防段、重要工礦和城鎮(zhèn)需要進(jìn)行洪水預(yù)報的地區(qū)；有大量泉水和地下水補(bǔ)給的河段下游；河流縱比降有明顯轉(zhuǎn)折處；閘壩的上下游。3、基本泥沙站網(wǎng)布設(shè)原則在泥沙站網(wǎng)上進(jìn)行測驗，是為流域規(guī)劃、水庫閘壩設(shè)計、防洪與河道整治、灌溉放淤、城市供水、水利工程的管理運用、水土保持效益的估計、探索泥沙對污染物的解吸與遷移作用以及有關(guān)的科學(xué)研究，提供基本資料。泥沙站也分為大河控制站，區(qū)域代表站和小河站。1.2.5 水環(huán)境監(jiān)測站網(wǎng)的布設(shè)水環(huán)境監(jiān)測站網(wǎng)是按一定的目的與要求，由適量的各類水質(zhì)站組成的水環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。水環(huán)境監(jiān)測站網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)遵循以下原則：1、以

9、流域為單元進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃。2、與水文站網(wǎng)、地下水水位觀測井網(wǎng)、雨量觀測站網(wǎng)相結(jié)合。3、各行政區(qū)站網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)與流域站網(wǎng)規(guī)劃相結(jié)合。4、站網(wǎng)應(yīng)不斷進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，力求做到多用途、多功能，具有較強(qiáng)的代表性。1.3 水文測站的設(shè)立 1.3.1 水文測驗河段的選擇測驗河段是指測量水文要素，按照一定技術(shù)要求，在河流上選擇對水位流量關(guān)系穩(wěn)定性起控制作用，并設(shè)有相當(dāng)測驗設(shè)施的河段。1、選擇水文測驗河段的條件（1）必須滿足設(shè)站目的和要求。（2）保證各級水位下（包括洪、枯水期）測驗資料具有必要的精度和工作安全。（3）符合觀測方便、建站及測驗設(shè)施經(jīng)濟(jì)，并有利于簡化水文要素的觀測和信息的整理分析工作。 （4）交通方便，測站

10、容易到達(dá)。2、測驗河段勘察（1）河流特性勘察的基本內(nèi)容 （2）非潮流站的測驗河段勘察內(nèi)容 （3）流域自然地理情況的調(diào)查內(nèi)容（4）流域內(nèi)建設(shè)工程措施及其測量控制情況的調(diào)查（5）勘察報告的編寫內(nèi)容1.3.2 水文測站的控制1、測站控制及河段的選擇測站控制是對水文站水位流量關(guān)系起控制作用的斷面或河段的水力因素的總稱。 （1）斷面控制當(dāng)測站控制作用發(fā)生在一個橫斷面（或極 短河段）上時，稱為斷面控制。 低水石梁控制示意圖（2）河槽控制當(dāng)測站控制是依靠一段河槽的底坡、糙率、斷面形狀等因素的組合而形成的，稱為河槽控制。 此式說明河道流量大小的水力因素有：水位、斷面因素、糙率和水面比降。使水位流量關(guān)系呈單一關(guān)

11、系，必須具備的條件之一： 在同水位下，、n、S恒定不變。 在同水位下， 、n、S不恒定，但其變化相互抵消。2、測驗河段的選擇測驗河段應(yīng)滿足設(shè)站要求，保證測驗資料的精度， 符合觀測方便和測驗資料計算整理簡便的要求。 平原河流應(yīng)盡量選擇河道順直、勻整、穩(wěn)定的河 段，沒有分流、斜流、回流及死水等現(xiàn)象。 山區(qū)河流應(yīng)選在有石梁、急灘、卡口、彎道的上游 附近規(guī)整的河段上，避開亂石阻塞，斜流，分流影 響。 應(yīng)避開受人為干擾的碼頭、渡口等。1.3.3 水文測站的設(shè)立1、設(shè)站工作的內(nèi)容（1）設(shè)置水準(zhǔn)點并引測其高程。（2）繪制地形圖和水流平面圖確定斷面方向。（3）布設(shè)測驗斷面、基線與高程基點。（4）布置各種測量標(biāo)

12、志。（5）建立水位觀測設(shè)備、測流設(shè)備及其它各種輔助觀測設(shè)備。（6）填寫測站考證簿。2、橫斷面的布設(shè)和要求斷面是指垂直于水流方向的橫斷面。根據(jù)不同的用途分為：基本水尺斷面、流速儀測流斷面、浮標(biāo)測流斷面、比降水尺斷面等。左岸右岸3、基線的布設(shè)（1）基線就是用來測算起點距而在岸上設(shè)置的線段。（2）基線應(yīng)垂直于測流橫斷面，其起點應(yīng)在測流斷面線上。（3）基線長度不小于河寬的0.6倍。（4）其丈量誤差不超過1/1000。4、高程基點的布設(shè)（1）當(dāng)使用極坐標(biāo)交會法施測起點距時，應(yīng)在斷面上設(shè)置高程基點，其高度應(yīng)使儀器對最遠(yuǎn)一點視線的俯角大于或等于4，特殊情況下，大于或等于2。當(dāng)受地形條件限制時，高程基點可設(shè)在

13、斷面上、下游附近。（2）高程基點應(yīng)設(shè)在堅固的巖石或標(biāo)樁上，其高程可采用四等水準(zhǔn)測定。當(dāng)基點高出最高洪水位的高差小于5m時，宜采用三等水準(zhǔn)測量高程。5、測量標(biāo)志的布設(shè)當(dāng)基線、斷面位置確定后，設(shè)立基線樁、斷面樁、斷面標(biāo)志樁以及其他必要的測量標(biāo)志時，應(yīng)符合下列要求：（1）基線樁宜設(shè)在基線的起點和終點處，并可采用基線起 點樁兼作斷面樁；高水位的基線樁應(yīng)設(shè)在歷年最高洪 水位以上。（2）各種水尺斷面和流速儀、浮標(biāo)測流斷面，應(yīng)在兩岸分別設(shè) 立永久性的斷面樁；高水位的斷面樁應(yīng)在歷年最高洪水位 以上0.51.0m處；漫灘較遠(yuǎn)的河流，可設(shè)在洪水邊界以 外；有堤防的河流，可設(shè)在堤防背河側(cè)的地面上。（3）流速儀、浮標(biāo)

14、測流斷面的兩岸均應(yīng)設(shè)立堅固、醒目的斷面 標(biāo)志樁。用纜道、橋梁等建筑物測流的測站可不設(shè)立。（4）其他測量標(biāo)志：在通航河道測流，必要時應(yīng)設(shè)立安全標(biāo)志。1.4 水質(zhì)監(jiān)測站的設(shè)立水質(zhì)站是進(jìn)行水環(huán)境監(jiān)測采樣和現(xiàn)場測定，定期收集和提供水質(zhì)、水量等水環(huán)境資料的基本單元，可由一個或多個采樣斷面或采樣點組成。1.4.1 設(shè)立原則地表水水質(zhì)站可分為河流水質(zhì)站和湖泊(水庫)水質(zhì)站，河流水質(zhì)站又可分為源頭背景水質(zhì)站、干流水質(zhì)站和支流水質(zhì)站。1、源頭背景水質(zhì)站應(yīng)設(shè)置在各水系上游，接近源頭且未受人為活動影響的河段。2、干、支流水質(zhì)站應(yīng)設(shè)置在下列水域、區(qū)域：（1）干流控制河段，包括主要一二級支流匯入處、重要水源地和主要退水

15、區(qū)。（2）大中城市河段或主要城市河段和工礦企業(yè)集中區(qū)。（3）已建或?qū)⑴d建大型水利設(shè)施河段，大型灌區(qū)或引水工程渠首處。（4）入海河口水域。（5）不同水文地質(zhì)或植被區(qū)、土壤鹽堿化區(qū)、地方病發(fā)病區(qū)、地球化學(xué)異常區(qū)、總礦化度或總硬度變化率超過50的地區(qū)。3、湖泊(水庫)水質(zhì)站按下列原則設(shè)置：（1）面積大于100km2的湖泊。（2）梯級水庫和庫容大于1億m3的水庫。（3）具有重要供水、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游等功能或污染嚴(yán)重的湖泊(水庫)。4、界河(湖、庫)水質(zhì)站重要國際河流、湖泊，流入、出行政區(qū)界的主要河流、湖泊(水庫)，以及水環(huán)境敏感水域，應(yīng)布設(shè)界河(湖、庫)水質(zhì)站。1.4.2 分類1、按照目的與作用，水質(zhì)站

16、分為（1）基本站：為水資源開發(fā)、利用與保護(hù)提供水質(zhì)、水量基本資料，并與水文站、雨量站、地下水水位觀測井等統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)置的站?；菊緫?yīng)保持相對穩(wěn)定，其監(jiān)測項目與頻次應(yīng)滿足水環(huán)境質(zhì)量評價和水資源開發(fā)、利用與保護(hù)的基本要求。（2）專用站：為某種特定目的提供服務(wù)而設(shè)置的站，其采樣斷面(點)布設(shè)、監(jiān)測項目與頻次等視設(shè)站目的而定。（3）輔助站：配合基本站，進(jìn)一步掌握污染情況。（4）背景站（本底站）：用于確定水系自然基本底值，即未受人為直接污染影響的水體質(zhì)量狀況。（5）水污染流動監(jiān)測站：將監(jiān)測儀器、采樣裝置以及用于數(shù)據(jù)處理的計算機(jī)等設(shè)備安裝在適當(dāng)?shù)倪\載工具上的流動性監(jiān)測設(shè)施。2、按照水體類型，水質(zhì)站可分為地表

17、水水質(zhì)站、地下水水質(zhì)站與大氣降水水質(zhì)站等。設(shè)置水質(zhì)站前，應(yīng)調(diào)查并收集本地區(qū)有關(guān)基本資料，如水質(zhì)、水量、地質(zhì)、地理、工業(yè)、城市規(guī)劃布局，主要污染源與入河排污口以及水利工程和水產(chǎn)等，用作設(shè)置具有代表性水質(zhì)站的依據(jù)。1.5 水文纜道1.5.1 概述 水文纜道能將水文測驗設(shè)備、儀器運送到測驗斷面內(nèi)任一指定起點距和垂線測點，以進(jìn)行測驗作業(yè)而架設(shè)的跨水道的索道系統(tǒng)。建立水文纜道的條件之一：1、流速較大，跨度一般不超過500m，采用纜道設(shè)備比用測船、纜車等進(jìn)行測驗?zāi)芴岣邷y洪能力及測驗精度的測站。 2、測驗河段下游有險灘、橋梁、水工建筑物及用測船測驗安全得不到保證的測站。3、有特殊需要的測站。水文纜道示意圖1

18、.5.2 纜道的組成 水文纜道由承載索（主索）、牽引索（循回索、起重索）、支柱（架）、拉線、地錨、轉(zhuǎn)（導(dǎo)）向滑輪、運載行車、懸吊鉛魚（儀器）、驅(qū)動絞車、控制系統(tǒng)、信號儀表裝置、防雷設(shè)施、操作室（機(jī)房）等組成。1.5.3 水文纜道的分類與特點1、按橫過河槽的跨度分（1）單跨纜道：通常是在單一河槽的測站使用，跨度一般不超過500m。（2）多跨纜道：一般是在多槽分流的平原河道上建立。 2、按操作方式可分為手動、半自動、全自動（1）手動控制：是指水文纜道行車的水平運行與鉛魚的升降運行，均由人為指揮其啟動與停止的控制。（2）半自動控制：是指水文纜道行車的水平運行與鉛魚的升降運行控制中，有簡單的預(yù)置程序，

19、在人為啟動其運行后，當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)定位置時自動停車的控制。（3）全自動控制：是纜道在測驗的全過程均為自動完成，最終得到測驗成果的纜道控制系統(tǒng)。3、按驅(qū)動形式可分為手搖纜道、機(jī)動纜道、電動纜道（1）手搖纜道：是一種由索、架、錨和用人力手搖作為動力的手搖絞車所組成的，其結(jié)構(gòu)簡單、易維護(hù)、操作方便的水文纜道，適用于無動力電源的小河站。其“跨度150m，鉛魚重量150kg”。（2）機(jī)動纜道：由索、架、錨和機(jī)動絞車及相應(yīng)的配套設(shè)備所組成，與手搖纜道所不同的就是動力系統(tǒng)采用柴油機(jī)作為動力等機(jī)械設(shè)備，適用于無電源地區(qū)、河流較寬、流速較大的水文站。（3）電動纜道：由索、架、錨和電動絞車與控制系統(tǒng)所組成，與手搖和機(jī)動

20、纜道所不同的就是動力和控制部分，電動纜道是以電力作為驅(qū)動力的，適用于各類河流，其必要條件就是必須有動力電，在有電源地區(qū)的纜道站，應(yīng)盡量采用電動纜道。機(jī)電動單跨纜道的“跨度500m”。4、按懸吊方式可分懸桿纜道、懸索纜道及吊箱纜道（1） 懸桿纜道：是用剛性懸桿懸吊測量儀器設(shè)備，由測桿和限制偏角的校正架（必要時增加拉偏索）組成的。（2）懸索纜道：是柔性索懸吊鉛魚的測流設(shè)備。（3）吊箱纜道：是由索道懸吊載人吊箱作橫向運行后進(jìn)行水文測驗的設(shè)備。1.5.4 水文纜道的索、架、錨系統(tǒng)1、索水文纜道中的索分承載索（包括主索、副索）和工作索（循回索、起重索、拉偏索）。（1）承載索1）主索：纜道主索是承載行車、

21、鉛魚、泥沙采樣器、流速儀等測驗儀器設(shè)備的載體。2）副索：是拉偏索行車的載體，同時還可作為有線信號傳輸回路的導(dǎo)線。（2）工作索工作索又稱牽引索，分為循回索、起重索、平衡索和拉偏索，用于牽引行車、鉛魚、儀器等在主索上的運動。1）循回索：用于牽引纜道行車往返水平運動繩索。2）起重索與平衡索：用于牽引水文纜道的鉛魚、測桿、懸桿、采樣器等升降運動。3）拉偏索：水文測站在實踐中創(chuàng)造的“副索拉偏”，在測洪時用以減小懸索（懸桿）的縱向偏角，以提高測深精度。2、架水文纜道的架（桿、塔）是用以支承纜道主索的設(shè)施，是水文纜道的主要設(shè)施之一，其高度視測驗斷面兩岸的地形地勢情況和設(shè)計主索支點高程而定。架（桿、塔）的形式

22、根據(jù)水文纜道的測驗項目、纜道跨度、水流速度、承載能力等因素確定。水文纜道常有的單層拉線支柱（架、桿、塔），高度最大在10m左右。3、錨水文纜道常用的錨旋，用以支撐、固定纜道的架（桿、塔）、絞車、電機(jī)、承載索、牽引索、拉線等的主要基礎(chǔ)設(shè)施，有塊錨、板錨、樁錨三種，除塊錨外，板錨、樁錨是鋼筋構(gòu)件。4、拉線纜道的架（桿、塔）上所受的各項水平荷載（水平方向的受力）都是用拉線來平衡的。1.5.5 鉛魚鉛魚是水文纜道系統(tǒng)中的一個重要設(shè)備，它主要是用以克服牽引過河索的垂度，滿足設(shè)計要求、適合控制測洪偏角、搭載測驗儀器（流速儀、采樣器等）進(jìn)行水文測驗。鉛魚是一種用金屬鉛或鉛、鐵混合鑄成的具有一定重量和細(xì)長比、

23、外形呈流線型的水文測驗器具。其結(jié)構(gòu)以流線型魚身為主體，在魚身的背部裝有懸桂機(jī)構(gòu)和流速儀懸桿，并與縱、橫尾翼及信號源等組成鉛魚整體。 懸掛方式，一般有單點懸吊和雙點懸吊（八字懸吊）兩種。鉛魚應(yīng)用單點懸吊，在多漂物河流，200kg以上的鉛魚可用雙點懸吊。水文纜道示意圖拉偏索1.5.6 水文纜道驅(qū)動設(shè)備水文纜道的驅(qū)動設(shè)備主要是由水文絞車與動力設(shè)備組成。用以驅(qū)動纜道行車、鉛魚等設(shè)備運行的主要設(shè)備。 1、動力設(shè)備 驅(qū)動水文纜道絞車的動力類型，主要有人力、柴油機(jī)、電動機(jī)三種。有的絞車固定用一種動力類型，有的幾種動力類型都可以用。選用動力類型應(yīng)從實際出發(fā)，在附近沒有電源的小河站，水深和流速不大，河面又窄的情

24、況時，可以用人力手搖作動力。2、水文絞車水文纜道絞車是水文測站用纜道進(jìn)行水文測驗時的室內(nèi)主要機(jī)械設(shè)備，它是控制水文測驗儀器沿著纜道作橫向循回和垂直升降。主要由循回輪、起重輪、離合器、制動器、減速器等部件組成。（1）手搖絞車：手搖絞車用人力手搖作為動力。（2）機(jī)動絞車：機(jī)動絞車適用于無電源地區(qū)、河流較寬、流速較大的水文站。（3）電動絞車： 在有電源地區(qū)的纜道站，應(yīng)盡量采用電動絞車。電動絞車適用性大，只要適當(dāng)增加電動機(jī)功率，增加絞車機(jī)械零件的強(qiáng)度，就可適用于各級河流。1.5.7 水文纜道調(diào)速控制設(shè)備 水文纜道的調(diào)速控制設(shè)備主要用于電動纜道，控制絞車的正反兩個方向的轉(zhuǎn)動，使之控制纜道行車的橫向循回運

25、動和鉛魚的垂直升降運動，達(dá)到用鉛魚攜帶測驗儀器（流速儀、泥沙采樣器等）進(jìn)行流量、泥沙等的測驗?zāi)康摹?.5.8 水文纜道信號系統(tǒng) 水文纜道信號系統(tǒng)主要用于實現(xiàn)行車運行的水平距離即起點距、鉛魚（或采樣器）垂直升降的高度即水深（以上簡稱水文纜道的運行參數(shù)）以及流速儀轉(zhuǎn)動速度等測量參數(shù)的記錄計算與信號傳遞的設(shè)備。1.5.9 水文纜道起點距、水深的率定與比測1、纜道投產(chǎn)前應(yīng)進(jìn)行率定與比測，并應(yīng)符合下列要求：（1）應(yīng)進(jìn)行起點距、水深、流速等流量要素的率定和比測工作。其目的是尋求纜道測驗記錄值與真值之間的關(guān)系和誤差。（2）纜道投產(chǎn)后，仍應(yīng)進(jìn)行率定和比測工作，宜每年12次，分布在汛前、汛中進(jìn)行。（3）每次率定

26、比測不宜少于30點，且均勻分布在全斷面。（4）當(dāng)主索垂度調(diào)整、更換鉛魚（吊箱）、循環(huán)索、起重索、傳感輪及改變信號裝置時，應(yīng)及時重新率定比測。2、纜道測距（1）測距計數(shù)器的率定測距計數(shù)器率定方法是：將運載行車懸吊常用的鉛魚開至斷面不同位置處，用經(jīng)緯儀交會法（或其它方法）測得其起點距，與計數(shù)器讀數(shù)建立關(guān)系。以確定各測深、測速垂線位置的計數(shù)器讀數(shù)。（2）起點距的比測各測深（速）垂線位置的計數(shù)器讀數(shù)確定后，再將行車按順序開往各垂線位置處，用經(jīng)緯儀交會法測量行車的起點距，與率定的起點距比較。3、纜道測深（1）測深計數(shù)器的率定用鋼尺量取起重索一段長度，作出尺寸標(biāo)志，然后起動絞車，測記已量定的起重索運行長度

27、及計數(shù)器讀數(shù)，兩者相比較，誤差在1%以內(nèi)即可使用，否則應(yīng)查明原因。（2）水深比測水深比測是計數(shù)水深和實測水深相比較，可在有偏角和無偏角時分別進(jìn)行。無偏角情況下水深比測，即用計數(shù)水深和直接觀讀水深相比較。有偏角情況下的水深比測，就是計數(shù)水深經(jīng)過干繩、濕繩、位移改正后的水深與超聲波測深儀測得水深相比較；無超聲波測深儀的站，可與實測懸索濕繩長度經(jīng)過濕繩改正的水深相比較。4、經(jīng)比測，纜道各項測驗精度應(yīng)符合下列要求：（1） 起點距：垂線定位誤差不應(yīng)大于河寬的0.5或絕對誤差不超過1.0m，累計誤差不應(yīng)大于河寬的1。（2）水深：兩次測得的水深差值不超過最小水深值的5%。第2章 降水量觀測和資料整編降水量是

28、在一定時段內(nèi)，從大氣中降落到地表的液態(tài)和固態(tài)水所折算的水層深度。 降水量單位以毫米(mm)表示，其觀測記載的最小量，應(yīng)符合下列規(guī)定：1、需要控制雨日地區(qū)分布變化的基本雨量站和蒸發(fā)站必須記至0.1mm。2、不需要雨日地區(qū)分布變化資料的降水量觀測，其多年平均降水量小于400 mm的地區(qū)可記至0.2 mm，多年平均降水量400 mm至800 mm的地區(qū)可記至0.5 mm，多年平均降水量大于800 mm的地區(qū)可記至1 mm。降水量的觀測時間以北京時間為準(zhǔn)。記起止時間者，觀測時間記至分；不記起止時間者，記至小時。每日降水以北京時8時為日分界，即從昨日8時至今日8時的降水為昨日降水量。2.1 觀測場地2.

29、1.1 場地查勘（1）地名和交通通信條件等。（2） 附近雨量站分布情況。（3） 自然地理特征和水體分布情況。（4） 當(dāng)?shù)亟邓蜌鉁氐葰夂蛱卣?。?） 雷電情況。（6） 場地周圍障礙物情況。要求：滿足觀測資料具有可靠性、代表性和一致性。2.1.2 場地環(huán)境與設(shè)置1、地面觀測場環(huán)境與設(shè)置要求（1）觀測場應(yīng)避開強(qiáng)風(fēng)區(qū)，其周圍應(yīng)空曠、平坦，不受突變地形、樹木和建筑物的影響。（2）觀測場不能完全避開建筑物、樹木等障礙物的影響時，雨量器（計）至障礙物邊緣的距離應(yīng)大于障礙物頂部與承雨器口高差的2倍。（3）在山區(qū)，觀測場不宜設(shè)在陡坡上、峽谷內(nèi)和風(fēng)口處，應(yīng)選擇相對平坦的位置，使承雨器口至山頂?shù)难鼋遣淮笥?0。（

30、4）場內(nèi)儀器之間、儀器與欄柵之間的間距不小于2.0m，僅設(shè)一臺雨量器（計）時為4m4m，設(shè)置雨量器和自記雨量計各一臺時為4m6m。（5）場內(nèi)地面應(yīng)平整，保持均勻草層，草高不宜超過20cm，設(shè)置的小路和門應(yīng)便于觀測，路寬不大于0.5m。（6）觀測場四周應(yīng)設(shè)置不高于1.2m的防護(hù)柵欄，柵欄條的疏密不應(yīng)影響降水量觀測精度，多雪地區(qū)應(yīng)考慮在近地面不致形成雪堆。（7）有積水的觀測場，應(yīng)在其周圍開挖排水溝，防止場地內(nèi)積水。（8）觀測場設(shè)立警示標(biāo)志，劃定保護(hù)范圍。承雨器口至障礙物頂部高差的2倍距離為保護(hù)范圍，不應(yīng)有建筑物，不應(yīng)栽種樹木和高稈作物。（9）當(dāng)試驗和比測需要設(shè)置多臺觀測儀器時，觀測場面積和儀器布置

31、等應(yīng)使觀測儀器之間相互不受影響，滿足觀測精度要求。 （a） 安置兩臺儀器 （b） 安置一臺儀器地面觀測場平面布置圖水文站氣象場2、桿式觀測場環(huán)境與設(shè)置要求（1） 桿式雨量器（計）設(shè)置在當(dāng)?shù)赜昶诔Ｄ晔⑿酗L(fēng)向的障礙物的側(cè)風(fēng)區(qū)；（2） 在多風(fēng)的高山、出山口、近海岸地區(qū)的雨量站，不宜設(shè)置桿式雨量器（計）；（3） 桿位至障礙物邊緣的距離應(yīng)大于障礙物高度1.5倍，并應(yīng)避開電力線路。3、房頂觀測場環(huán)境與設(shè)置要求（1）觀測場可設(shè)在與四周其他障礙物高度基本一致的平頂房頂上。在空曠、平坦地區(qū)，獨立房屋的房頂上不宜設(shè)置雨量器（計）。（2） 承雨器口應(yīng)高于房頂上的障礙物，至其他障礙物的最大仰角不大于30。（3） 雨量

32、器（計）至墻體和房頂上障礙物邊緣的距離不小于2m。（4） 設(shè)置安全防護(hù)設(shè)施。2.1.3 雨量站考證（1）查勘設(shè)站任務(wù)完成后應(yīng)及時編制考證簿，建立技術(shù)檔案。（2）逢5年份應(yīng)考證雨量站情況；逢0年份可重新考證。雨量站考證內(nèi)容有變化時，應(yīng)隨即補(bǔ)充或另行建立考證簿。（3）考證內(nèi)容包括測站沿革、觀測員情況、觀測場地環(huán)境、儀器使用情況。（4）考證簿應(yīng)采用紙質(zhì)和電子文檔兩種方式保存。2.2 儀器與安裝2.2.1 儀器分類及適用范圍1、分類降水量觀測儀器分為人工雨量器和自記雨量計，自記雨量計有翻斗式、稱重式、輪盤斗式和虹吸式等類型。 2、適用范圍（1） 人工雨量器適用于駐測的雨量站觀測液態(tài)和固態(tài)降水量；（2）

33、 翻斗式、稱重式和輪盤斗式雨量計適用于駐測和無人駐測的雨量站觀測液態(tài)降水量；（3） 虹吸式雨量計適用于駐測的雨量站觀測液態(tài)降水量。2.2.2 儀器安裝1、地面觀測場的人工雨量器安裝高度為0.7 m，自記雨量計安裝高度為0.7 m或1.2 m，地面雨量器（計）安裝高度為0.05 m，桿式雨量器（計）安裝高度為2.5 m3.0 m。2、多年平均降雪量占年降水量達(dá)20%以上的地區(qū)，觀測降雪量的雨量器（計）安裝高度宜為2.0 m；積雪深的地區(qū)，可適當(dāng)提高，但不應(yīng)超過3.0 m。3、雨量器（計）安裝后高度不應(yīng)隨意變動，以保持降水量觀測資料的一致性和可比性。4、儀器安裝完畢，應(yīng)復(fù)核承雨器口是否水平，測定安

34、裝高度和觀測場地面高程。2.3 雨量器觀測降水量1、觀測時段：用雨量器觀測降水量，可采用定時分段觀測，段次及相應(yīng)時間：段次觀測時刻（時）1段2段4段8段8820 2 814 17 20 23 2 5 82、降水量觀測（1）觀測員應(yīng)在規(guī)定的觀測時間之前攜帶備用儲水器到觀測場，在觀測時間若有降雨，則取出儲水筒內(nèi)的儲水器，放入備用儲水器，然后到室內(nèi)用量雨杯測記降水量。如降水很小或已停止，可攜帶量雨杯到觀測場測記降水量。（2）為減少蒸發(fā)損失，無論是否觀測降水起止時間的雨量站，均應(yīng)在降水停止后及時觀測降水量，并記錄在與降雨停止時相應(yīng)的時間(記起止時間者)或時段(不記起止時間者)降水量欄。（3）使用量雨杯

35、，應(yīng)使量雨杯處于鉛直狀態(tài)，讀數(shù)時視線與水面凹面最低處平齊，觀讀至量雨杯的最小刻度，并立即記入觀測記載簿與觀測時間相應(yīng)的降水量欄，然后校對讀數(shù)一次。降水量很大時，可分?jǐn)?shù)次量取，并分別記在備用紙上，然后累加得其總量，記入觀測記載簿。3、觀測注意事項（1）每日觀測時，注意檢查雨量器是否受碰撞變形，檢查漏斗有無裂紋，儲水筒是否漏水。（2）暴雨時，采取加測的辦法，防止降水溢出儲水器。如已溢流，應(yīng)同時更換儲水筒，并量測筒內(nèi)降水量。（3）如遇特大暴雨災(zāi)害，無法進(jìn)行正常觀測工作時，應(yīng)盡可能及時進(jìn)行暴雨調(diào)查，調(diào)查估算值應(yīng)記入降水量觀測記載簿的備注欄，并加文字說明。（4）每次觀測后，儲水筒和量雨杯內(nèi)不可有積水。2

36、.4 虹吸式自記雨量計觀測降水量1、觀測時間：每日8時觀測一次，有降水之日應(yīng)在20時巡視儀器運行情況，暴雨時應(yīng)適當(dāng)增加巡視次數(shù)。2、每日8時整時，立即對著記錄筆尖所在位置，在記錄紙零線上劃一短垂線，作為檢查自記鐘快慢的時間記號。有降雨之日，應(yīng)在20時巡視儀器時，劃注20時記錄筆尖所在位置的時間記號。3、虹吸歷時是否小于14s。4、觀測時，若有自然虹吸水量，應(yīng)更換儲水器，然后用量雨杯測量儲水器內(nèi)降水。5、暴雨時，估計降雨量有可能溢出儲水器時，應(yīng)及時用備用儲水器更換測記。6、正常的虹吸式雨量計的雨量記錄線應(yīng)是累積記錄到10mm時即發(fā)生虹吸(允許誤差0.05mm)，虹吸終止點恰好落到記錄紙的零線上，

37、虹吸線與時間坐標(biāo)線平行，記錄線粗細(xì)適當(dāng)、清晰、連續(xù)光滑無跳動現(xiàn)象，無雨時必須呈水平線。承雨器時鐘虹吸管記錄紙容器浮子儲水瓶自記筆2.5 翻斗式自記雨量計觀測降水量1、劃線模擬記錄使用劃線模擬記錄時，自記周期可選用1日、1個月或3個月。每日觀測的雨量站，可用日記式；低山丘陵、平原地區(qū)、人口稠密、交通方便的雨量站，以及不計雨日的委托雨量站，實行間測或巡測的水文站、水位站的降水量觀測宜選用1個月；對高山偏僻、人煙稀少、交通極不方便地區(qū)的雨量站，宜選用3個月。 2、固態(tài)存儲記錄使用固態(tài)存儲記錄時，自記周期一般可選3個月、6個月或1年，由測站條件和系統(tǒng)配置而定。若數(shù)據(jù)傳輸采用無線或有線PSTN方式，則不

38、受其限制，可根據(jù)降水量情況和測驗需要決定數(shù)據(jù)傳輸?shù)念l度。 2.6 降水量資料整理2.6.1 雨量器觀測記載資料的整理1、有降水之日于8時觀測完畢后，立即檢查觀測記載是否正確、齊全。如檢查發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)加注統(tǒng)一規(guī)定的整編符號 。2、計算日降水量，當(dāng)某日內(nèi)任一時段或時分觀測的降水量注有降水物或整編符號時，則該日降水量也注相應(yīng)符號。 3、每月初統(tǒng)計填制上月觀測記載表的月統(tǒng)計欄各項目。2.6.2 虹吸式自記雨量計記錄資料的整理有降水之日于8時觀測更換記錄紙和量測自然虹吸量或排水量后，立刻檢查核算記錄雨量誤差和計時誤差，若超差應(yīng)進(jìn)行訂正，然后計算日降水量和摘錄時段雨量，月末進(jìn)行月降水量統(tǒng)計。時間訂正：1、

39、一日內(nèi)記錄時間誤差超過10 min，且對時段降水量有影響時，或一日內(nèi)記錄時間誤差超過5 min，且對暴雨極值和日降水量有影響時，應(yīng)進(jìn)行時間訂正。2、訂正方法：以20時、8時觀測注記的時間記號為依據(jù)，當(dāng)記號與自記紙上的相應(yīng)時間坐標(biāo)不重合時，算出時差，以兩記號間的時間數(shù)（以小時為單位）除兩記號間的時差（以分鐘為單位），得每小時的時差數(shù)，然后用累積分配的方法訂正于需摘錄的整點時間上，并用鉛筆劃出訂正后的正點時間坐標(biāo)線。虹吸式雨量計記錄雨量的訂正：1、虹吸量訂正（1）當(dāng)自然虹吸雨量大于記錄量，且按每次虹吸平均差值達(dá)到0.2mm，或一日內(nèi)自然虹吸量累積差值大于記錄量達(dá)2.0mm時，應(yīng)進(jìn)行虹吸訂正。訂正方

40、法是將自然虹吸量與相應(yīng)記錄的累積降水量之差值平均(或者按降水強(qiáng)度大小)分配在每次自然虹吸時的降水量內(nèi)。（2）自然虹吸雨量不應(yīng)小于記錄量，否則應(yīng)分析偏小的原因。若偏小不多，可能是蒸發(fā)或濕潤損失；若偏小較多，應(yīng)檢查儲水器是否漏水，或儀器有其他故障等。2、虹吸記錄線傾斜訂正虹吸記錄線傾斜值達(dá)到5分鐘時，需要進(jìn)行傾斜訂正，訂正方法如下：（1）以放紙時筆尖所在位置為起點，畫平行于橫坐標(biāo)的直線，作為基準(zhǔn)線。（2）通過基準(zhǔn)線上正點時間各點，作平行于虹吸線的直線，作為“時間坐標(biāo)訂正線”。 （3）時間坐標(biāo)訂正線與記錄線交點的縱坐標(biāo)雨量，即為所求之值。 （4）如果遇到虹吸傾斜和時鐘快慢同時存在，則先在基準(zhǔn)線上作時

41、鐘快慢訂正（即時間訂正），再通過訂正后的正確時間，作虹吸傾斜線的平行線（即時間坐標(biāo)訂正線），再求訂正后的雨量值。訂正線基準(zhǔn)線訂正線基準(zhǔn)線3、凡記錄線出現(xiàn)下列情況，則以儲水器收集的降水量為準(zhǔn)，進(jìn)行訂正。（1）記錄線在10mm處呈水平線并帶有波浪狀，則此時段記錄雨量比實際降水量偏小。（2）記錄筆到10mm或10mm以上等一段時間后才虹吸，記錄線呈平頂狀，則從開始平頂處順趨勢延長至與虹吸線上部延長部分相交為止，延長部分的降水量不應(yīng)大于按儲水器水量算得的訂正值。（3）大雨時，記錄筆不能很快回到零位，致使一次虹吸時間過長。4、下列記錄線雖不正常，但可按實際記錄線查算降水量：（1）虹吸時記錄筆不能降至零線

42、，中途上升。（2）記錄筆不到10mm就發(fā)生虹吸。（3）記錄線低于零線或高于10mm部分。（4）記錄筆跳動上升，記錄線呈臺階形，可通過中心繪一條光滑曲線作為正式記錄。填制日降水量觀測記錄統(tǒng)計表 （1） 虹吸式自記雨量計降水量觀測記錄統(tǒng)計表見下表。每日觀測后，將測得的自然虹吸量填入表中，然后根據(jù)記錄紙查算表中各項數(shù)值。如不需要進(jìn)行虹吸訂正，則第四欄數(shù)值即作為該日降水量。（1）自然虹吸水量（儲水器內(nèi)水量） = mm（2）自記紙上查得的未虹吸水量 = mm（3）自記紙上查得的底水量 = mm（4）自記紙上查得的日降水量 = mm（5）虹吸訂正量=（1）+（2）（3）（4） = mm（6）虹吸訂正后的日

43、降水量=（4）+（5） = mm（7）時鐘誤差 8時至20時 分 20時至8時 分備注年 月 日8時至 8時 降水量觀測記錄統(tǒng)計表 （2）時段降水量摘錄：經(jīng)過訂正后，將要摘錄的各時段雨量填記在自記紙相應(yīng)的時段與記錄線的交點附近，如某時段降水量為雹或雪時應(yīng)加注雹或雪的符號。底水量未虹吸水量2.7 降水量觀測誤差用雨量器（計）觀測降水量，由于受觀測場環(huán)境、氣候、儀器性能、安裝方式和人為因素等影響，使降水量觀測值存在系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差，其組成如下式： p=pm+p ppa+pw+pe-ps-pbpgprpj式中：p降水量真值；Pm降水量觀測值； p降水量觀測誤差； pa風(fēng)力誤差；pw濕潤誤差； pe

44、蒸發(fā)誤差； ps濺水誤差； pb積雪漂移誤差；pg儀器誤差； pr測記誤差；pj儀器計量誤差。pa、pw、pe為系統(tǒng)負(fù)誤差，是使pm值系統(tǒng)偏小的主要誤差來源，一般可將降水量觀測誤差簡化為： ppa+pw+pe式中：p由動力損失pa、濕潤損失pw、蒸發(fā)損失pe組成的系統(tǒng)誤差。2.8 降水量資料整編2.8.1 工作內(nèi)容1、對觀測記錄進(jìn)行審核，檢查觀測、記載、缺測等情況。對于自記資料，除檢查時間和虹吸的訂正外，還應(yīng)檢查故障的處理情況。2、數(shù)據(jù)整理。3、整編逐日降水量表、降水量摘錄表、各時段最大降水量表（1）、各時段最大降水量表（2）。4、單站合理性檢查。5、編制降水量資料整編說明表。2.8.2 降水

45、量數(shù)據(jù)整理采用的方法1、一個站同時有自記記錄和人工觀測記錄，使用自記記錄。自記記錄有問題的部分，用人工觀測代替，但應(yīng)附注說明。自記記錄無法整理時，可全部使用人工觀測記錄，同時期的降水量摘錄表與逐日降水量表所依據(jù)的記錄，必須完全一致。2、遙測無人值守的站，可不記觀測物符號。3、做各時段最大降水量表（1）的站，根據(jù)降水強(qiáng)度轉(zhuǎn)折情況選摘數(shù)據(jù)；做各時段最大降水量表（2）的站，自記記錄一般按24段制摘取數(shù)據(jù)，人工觀測記錄根據(jù)觀測段制整理數(shù)據(jù)。XX流域XX水系各時段最大降水量表(1)年份：流域水系碼：單位：降水量 (mm)共頁第頁站次測站編碼站名時段(min)10203045609012018024036

46、05407201440XX流域XX水系各時段最大降水量表(2)年份：流域水系碼：單位：降水量(mm)共頁第頁站次測站編碼站名時段(h)12361224降水量開始降水量開始降水量開始降水量開始降水量開始降水量開始月日月日月日月日月日月日2.8.3 降水量的插補(bǔ)與改正1、降水量的插補(bǔ)：缺測之日，可根據(jù)地形、氣候條件相近的鄰近站降水時程分布情況，采用鄰站平均值法、比例法或等值線法進(jìn)行插補(bǔ)。自記故障觀測有天然排水量或人工觀測有總量，插補(bǔ)的段量或日量，不加插補(bǔ)符號，也不加附注；其它情況插補(bǔ)降水量者，在日量后加插補(bǔ)符號或在日表附注說明。2、降水量的修正：如自記雨量計短時間發(fā)生故障，使降水量累積曲線發(fā)生中斷

47、或不正常時，通過分析對照或參照鄰站資料進(jìn)行改正。對不能改正部分采用人工觀測記錄或按缺測處理。2.8.4 降水量摘錄1、自記站可選擇一部分站按24段制摘錄，其它自記站根據(jù)需要確定一種段制摘錄。2、人工觀測并且觀測時段等于或大于四段次的站按觀測段制摘錄。3、雨洪配套摘錄：中小河流水文站以上的配套雨量站，其資料主要是為了滿足暴雨洪水分析的需要，可采用與洪水配套的摘錄方法，摘錄段制可按漲洪歷時的1/3確定。2.8.5 降水量的單站合理性檢查1、檢查各時段最大降水量是否隨時間加長而增大，長時段降水強(qiáng)度是否小于短時段降水強(qiáng)度。2、降水量摘錄表或各時段最大降水量表與逐日降水量表對照：檢查相應(yīng)的日量及符號是否

48、一致，24小時最大量是否大于或等于一日最大量；各時段最大量是否大于或等于摘錄中的相應(yīng)時段量。2.8.6 降水量的綜合合理性檢查1、鄰站逐日降水量對照用各站的逐日降水量表對照，在發(fā)生大暴雨或發(fā)現(xiàn)有問題的地區(qū)，可用相鄰各站某次暴雨的自記累積曲線或時段降水量進(jìn)行檢查。 通常相鄰站的降水時間、降水量、降水過程是相近似的。如果發(fā)現(xiàn)某站情況特殊，要進(jìn)一步檢查其原因，是否觀測有誤或雨區(qū)移動、地形特點等所造成。2、鄰站月、年降水量及降水日數(shù)對照用各站月、年降水量及降水日數(shù)進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)某站降水量或降水日數(shù)與鄰站相差較大，應(yīng)分析原因檢查。3、暴雨、汛期及年降水量等值線檢查分析暴雨中心，汛期及年降水量分布的合理

49、性。 日期 時間151617181920218-96.1 1.6 9-105.8 10-110.6 11-120.3 12-131.3 13-141.0 14-1512.1 15-163.5 9.9 16-177.4 17-180.5 0.1 18-190.3 19-200.5 20-2121-2223.8 22-2326.7 23-2420.1 0-118.6 1-23.5 2-31.1 3-41.5 4-520.7 5-61.3 27.4 6-70.9 14.1 0.1 7-80.1 0.7 根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)，請?zhí)暨x出該時期內(nèi)的1小時、6小時和24小時的時段最大降水量及發(fā)生的日期。 某站

50、7月15日至21日逐時降水量表 單位：毫米解：1、1小時最大降水量：27.4 mm ，發(fā)生在19日2、6小時最大降水量：93.8 mm ，發(fā)生在15日3、24小時最大降水量：109.1 mm ，發(fā)生在18日第3章 水位觀測3.1 概述3.1.1 水位觀測的意義 水位是最基本的觀測項目，其資料可以單獨使用，也可配合其它項目使用。（1）水位是水利建設(shè)、防汛抗旱斗爭的重要依據(jù)。（2）水位是推算其它水文數(shù)據(jù)并掌握其變化過程的間接資料。3.1.2 基面的概念基面是計算水位和高程的起始面?；婵梢匀∮煤I某地的多年平均海平面或假定平面。常用的基面有絕對基面、假定基面、測站基面和凍結(jié)基面。1、絕對基面：一般

51、是以某一海濱地點平均海平面的高程定為零的水準(zhǔn)基面。我國的標(biāo)準(zhǔn)基面是黃?；妗?、假定基面：在水文測站附近沒有國家水準(zhǔn)點的情況下，可以假定一個水準(zhǔn)基面，作為該測站的水位或高程的起算零點。3、測站基面：它是某些水文測站專用的一種假定基面，一般選擇在歷年最低水位或河床最低點以下0.51.0m處的水平面。4、凍結(jié)基面：它是將第一次使用的基面凍結(jié)下來作為永久固定基面的一種基面，屬于水文測站專用的另一種假定基面?；?、水準(zhǔn)點、水尺零點和水位的關(guān)系圖3.1.3 水位觀測的要求1、水位觀測精度。一方面，水位觀測資料必須滿足它單獨使用時應(yīng)具備的精度；另一方面，水位觀測配合其它項目使用時，還需滿足其它項目對水位資

52、料的精度要求。2、水位觀測測次。應(yīng)能測到完整的水位變化過程，滿足日平均水位計算、各項特征值統(tǒng)計、水文資料整編和水情拍報、水文預(yù)報的要求。3、水尺比測。當(dāng)水位的漲落需要換水尺觀測時，應(yīng)對兩只相鄰水尺同時比測一次。當(dāng)比測的水位相差不超過2cm時，以平均值作為觀測水位，否則應(yīng)查明原因或校測水尺零點高程。4、洪、枯水期觀測。枯水期，應(yīng)根據(jù)密切注意水位變化，及時向河心方向增設(shè)水尺，以測得最低水位（或河道干涸）及其出現(xiàn)時間。當(dāng)遇特大洪水或洪水漫灘漫堤，應(yīng)在斷面附近適當(dāng)?shù)攸c設(shè)置臨時水尺。5、觀測誤差控制。觀測員觀測水位時，身體應(yīng)蹲下，使視線盡量與水面平行，避免產(chǎn)生折光。3.1.4 影響水位變化的因素 水位的

53、變化主要決定于水體自身水量的變化，約束水體條件的改變以及水體受干擾的影響等三方面因素。1、在水體自身水量的變化方面，江河、渠道來水量的變化，水庫、湖泊因入、出流量的變化和蒸發(fā)、滲漏等使總水量產(chǎn)生增減，都會使水位發(fā)生相應(yīng)的漲落變化。2、在約束水體條件改變方面，河道的沖淤和水庫、湖泊的淤積，改變了河、湖、水庫底部的平均高程；閘門的開啟與關(guān)閉等都會引起水位變化。 3、在水體受干擾影響方面，如一些水流間發(fā)生相互頂托，會干擾水流的輸送條件，潮汐、風(fēng)浪的干擾作用等，都會影響水位的變化。3.2 測站高程控制系統(tǒng)3.2.1 基本水準(zhǔn)點、校核水準(zhǔn)點設(shè)置1、水準(zhǔn)點：用水準(zhǔn)測量方法測定的高程控制點。該點相對于某一采

54、用的基面的高程一般是已知的，并設(shè)有標(biāo)志或埋設(shè)帶有標(biāo)志的標(biāo)石。（1）基本水準(zhǔn)點，是水文測站永久性的高程控制點。應(yīng)設(shè)在測站附近歷年最高水位以上、不易損壞且便于引測的地點。（2）校核水準(zhǔn)點，是用來引測和檢查水文測站的斷面、水尺和其它設(shè)備高程經(jīng)常作校核測量的控制點?？筛鶕?jù)需要設(shè)在便于引測的地點。（3）臨時水準(zhǔn)點，因水文勘測等工作需要而在特定地點設(shè)立的短期高程控制點。2、水文站應(yīng)在不同位置設(shè)置三個基本水準(zhǔn)點。3.2.2 高程測量1、水準(zhǔn)點的引測（1）水文測站的基本水準(zhǔn)點，其高程應(yīng)從國家一、二等水準(zhǔn)點（國家基本水準(zhǔn)點）用不低于三等水準(zhǔn)引測，條件不具備時可由國家三等水準(zhǔn)點引測。（2）當(dāng)水文站設(shè)有三個基本水準(zhǔn)

55、點，應(yīng)用環(huán)形閉合水準(zhǔn)路線進(jìn)行水準(zhǔn)點聯(lián)測，構(gòu)成高程控制自校系統(tǒng)。（3）校核水準(zhǔn)點從基本水準(zhǔn)點用三等水準(zhǔn)測量引測，條件不具備時，也可以用四等水準(zhǔn)測量引測。2、水準(zhǔn)點的校測基本水準(zhǔn)點每5年10年校測一次；校核水準(zhǔn)點應(yīng)每年校測一次。3.2.3 水尺接測與校測水尺零點高程，水尺的零刻度線相對于某一基面的高程。1、測算要求（1）采用s3級水準(zhǔn)儀，雙面標(biāo)尺，往返測。（2）需要校核的各支水尺，在往測和返測過程中，都要逐個測讀。推算往返二次各測點高程均應(yīng)由校核或基本水準(zhǔn)點開始。（3）當(dāng)新測高程與原用高程相差不超過本次測量允許不符值，或雖超過允許不符值，但10mm時（比降水尺5mm），仍用原高程，否則應(yīng)采用新高程

56、，并查明原因。2、水尺零點高程的校測（1）校測次數(shù)與時間1）一般每年汛前應(yīng)將所有水尺全部校測一次，汛后應(yīng)將本年洪水到達(dá)過的水尺校測一次。2）沖淤嚴(yán)重或漂浮物較多的測站，在每次洪水后，必須對洪水到達(dá)過的水尺校測一次。3）當(dāng)發(fā)現(xiàn)水尺變動或在整理水位觀測成果時發(fā)現(xiàn)水尺零高有疑問，應(yīng)及時進(jìn)行校測。（2）水尺零點高程變動時的訂正方法1）確定變動時間，可繪制本站與上、下游站的逐時水位過程線或相關(guān)線比較分析確定。2）訂正方法，當(dāng)屬于突變時，變動開始至校測時間統(tǒng)一加一改正數(shù)；當(dāng)屬于漸變時，漸變期間的水位按時間比例改正。3.3 水位觀測和計算方法3.3.1 水位觀測方法1、人工觀讀直接觀測直接觀測的設(shè)備是水尺，

57、它是每個水位觀測點必需的水位測量設(shè)備，是水位觀測基準(zhǔn)值的來源。水尺布設(shè)的原則是滿足使用要求，保證觀測精度，經(jīng)濟(jì)安全。水尺是為直接觀測河流或其他水體的水位而設(shè)置的標(biāo)尺。水尺的形式：應(yīng)優(yōu)先選用直立式水尺； 可選用傾斜式水尺； 可選用矮樁式水尺。 當(dāng)斷面情況復(fù)雜時，可按不同的水位級分別設(shè)置不同形式的水尺。直立式水尺分級設(shè)置示意圖水文站直立式水尺斜坡式水尺設(shè)置示意圖 傾斜式水尺矮樁式水尺分級設(shè)置示意圖 （1）水尺的布設(shè)1）水尺設(shè)置的位置必須便于觀測人員接近，能夠直接觀讀。2）水尺布設(shè)的范圍，應(yīng)高于測站歷年最高、低于測站歷年最低水位0.5m。3）基本水尺是水文站或水位站用來經(jīng)常觀測水位的主要水尺。同一組

58、的各支基本水尺，應(yīng)設(shè)置在同一斷面線上。當(dāng)因地形限制或其他原因必須離開同一斷面線設(shè)置時，其最上游與最下游一支水尺之間的同時水位差不應(yīng)超過1cm。 4）同一組的各支比降水尺，當(dāng)不能設(shè)置在同一斷面線上時，偏離斷面線的距離不得超過5m，同時任何兩支水尺的順流向距離不得超過上、下比降斷面間距的1/200。5）相鄰兩支水尺的觀讀范圍至少有0.1m以上的重合，當(dāng)風(fēng)浪經(jīng)常較大時，重合部分可適當(dāng)加大。（2）水尺的編號1）對設(shè)置的水尺必須統(tǒng)一編號，各種編號的排列順序應(yīng)為： 組號：代表水尺名稱； 腳號：代表同類水尺的不同位置； 支號：代表同一組水尺中從岸上向河心依次排列的各 支水尺的次序； 支號輔助號：代表該支水尺

59、零點高程的變動次數(shù)或在 原處改設(shè)的次數(shù)。2）當(dāng)設(shè)立臨時水尺時，在組號前面加一符號“T”，支號按設(shè)置的先后次序排列；當(dāng)校測后定為正式水尺時，則按正式水尺統(tǒng)一編號。3）當(dāng)水尺變動較大時，可經(jīng)一定時期后將全組水尺重新編號，可一年重編一次。2、自記水位計記錄 利用自記水位計，以圖形或數(shù)字的形式記錄或顯 示水位，可以連續(xù)地記錄水位變化的完整過程。 3、水位數(shù)據(jù)編碼存儲 用水位傳感器感應(yīng)水位變化，再利用機(jī)械或電子 編碼器將傳感器輸出的水位信號進(jìn)行數(shù)字編碼，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，連同相應(yīng)的時間編碼一起存儲 于固態(tài)存儲器中。4、水位自動測報系統(tǒng) 利用遙測、通信和計算機(jī)等技術(shù)，完成水位數(shù)據(jù)的收集和處理的系統(tǒng)裝置，由中

60、心站、遙測站和通道三部分組成。 3.3.2 水位觀測設(shè)備 間接觀測設(shè)備是利用機(jī)械、電磁等感應(yīng)作用，間接地測記水位變化的設(shè)備。1、浮子式自記水位計它是利用機(jī)械、壓力、聲、電等的感應(yīng)作用，間接測記水位變化的設(shè)備，可以實現(xiàn)水位的自記和遙測。（1）基本構(gòu)件及功能 感應(yīng)部分：直接感應(yīng)水位變化。構(gòu)件為浮筒、懸索、平衡錘。 傳動部分：將浮筒所感應(yīng)水位的升降變化傳給記錄部分。它主要由比例輪（或稱感應(yīng)輪）及變速齒輪組（立式儀器中使用）組成。 記錄部分：包括記錄轉(zhuǎn)筒、自記鐘、自記筆及導(dǎo)桿等?？克鼈兊穆?lián)合作用可繪出水位升降變化的曲線。（2）種類1）橫式自記水位計 它的記錄轉(zhuǎn)筒為水平裝置，并由比例輪直接帶動。1）橫式