工程水文：第三章 河流水文資料觀測(cè)與收集

第三章

河流水文資料觀測(cè)與收集上章要點(diǎn)：自然界的水循環(huán)與水量平衡降水時(shí)程變化及面雨量計(jì)算徑流形成過(guò)程本章要點(diǎn)：水位觀測(cè)資料的整理流速儀測(cè)流原理流量資料整編第一節(jié)

水文站一、測(cè)站與站網(wǎng)測(cè)站：水文觀測(cè)與資料收集的基本場(chǎng)所。站網(wǎng)：水文站在地區(qū)上的分布網(wǎng)。

1、分類

按測(cè)站性質(zhì)：基本站、專用站、實(shí)驗(yàn)站按測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目：水位站、流量站、雨量站、蒸發(fā)站、水質(zhì)監(jiān)測(cè)站等

2、觀測(cè)項(xiàng)目

水位、流量、泥沙、降水、蒸發(fā)、冰情、水質(zhì)二、水文站的設(shè)立

1、選擇測(cè)驗(yàn)河段（1）滿足設(shè)站目的和要求；（2）便于施測(cè)和保證成果精度；（3）利于簡(jiǎn)化測(cè)驗(yàn)和資料整理工作。

2、布設(shè)斷面基本水尺斷面、流速儀測(cè)流斷面、浮標(biāo)測(cè)流斷面和比降斷面。

3、布設(shè)基線、水準(zhǔn)點(diǎn)和測(cè)量標(biāo)志

測(cè)站布設(shè)示意圖

第二節(jié)

水位觀測(cè)一、觀測(cè)水位的設(shè)備和方法

1、水位水體的自由水面離開(kāi)固定基面的高程，一般以青島附近的黃海水平面為基準(zhǔn)面。

2、觀測(cè)設(shè)備和方法

水尺：人工觀測(cè)，次數(shù)以能測(cè)得完整水位變化過(guò)程，滿足日平均水位計(jì)算及發(fā)布水情預(yù)報(bào)要求為原則確定。

自記水位計(jì)：自動(dòng)連續(xù)觀測(cè)。二、水位觀測(cè)資料整理1、內(nèi)容日、月、年平均水位計(jì)算2、日平均水位計(jì)算方法算術(shù)平均法、面積包圍法3、水文要素整理逐日平均水位年、月最高水位年、月最低水位年、月平均水位洪水水位要素摘錄

第三節(jié)

流量測(cè)驗(yàn)一、流速儀測(cè)流及流量計(jì)算

流量測(cè)驗(yàn)原理：斷面測(cè)量、流速測(cè)驗(yàn)

流速儀測(cè)流思路：（1）將過(guò)水?dāng)嗝鎰澐譃槿舾刹糠?；?）測(cè)算出各部分?jǐn)嗝婷娣e；（3）流速儀測(cè)算出部分面積上的平均流速；（4）計(jì)算部分流量；（5）部分流量總和即為斷面流量。1、斷面測(cè)量

原理：斷面上布設(shè)若干測(cè)深垂線，測(cè)出起點(diǎn)距和水深，計(jì)算河底高程，繪制斷面圖。

測(cè)深垂線位置和數(shù)目：達(dá)到控制斷面形狀要求。

水深測(cè)量：測(cè)深桿、測(cè)深錘、回聲測(cè)深儀。

起點(diǎn)距測(cè)量：斷面索法、經(jīng)緯儀前方交會(huì)法、六分儀交會(huì)法2、流速測(cè)驗(yàn)

（1）流速儀測(cè)速原理與點(diǎn)流速測(cè)定旋杯式流速儀旋漿式流速儀2、流速測(cè)驗(yàn)

（1）流速儀測(cè)速原理與點(diǎn)流速測(cè)定

（2）測(cè)速垂線及測(cè)速點(diǎn)布置

根據(jù)流速在斷面上分布特點(diǎn)，選擇若干條有代表性的垂線作為測(cè)速垂線，并在每條垂線上布設(shè)若干測(cè)速點(diǎn)，進(jìn)行測(cè)速。

測(cè)速垂線和測(cè)速點(diǎn)數(shù)目取決于水面寬、水深和精度要求。

測(cè)速方法：精測(cè)法、常測(cè)法、簡(jiǎn)測(cè)法。提問(wèn)：一條垂線上測(cè)三點(diǎn)流速計(jì)算垂線平均流速時(shí)（水深為h），從河底起算應(yīng)分別施測(cè)[]處的流速。

A.0.2h、0.6h、0.8h；B.0.2h、0.4h、0.8h；

C.0.4h、0.6h、0.8h；D.0.2h、0.4h、0.6h。B3、流量計(jì)算

計(jì)算步驟：由測(cè)點(diǎn)流速推求垂線平均流速；由垂線平均流速推求部分面積上的平均流速；部分平均流速與相應(yīng)部分面積相乘得部分流量；各部分流量之和即為全斷面流量。

垂線平均流速計(jì)算

部分面積平均流速計(jì)算

部分面積計(jì)算

斷面流量與平均流速計(jì)算

二、浮標(biāo)法測(cè)流（1）測(cè)流河段設(shè)浮標(biāo)上、中、下斷面，上設(shè)浮標(biāo)投放斷面，全河寬均勻投放浮標(biāo)；（2）停表觀測(cè)流行時(shí)間T，經(jīng)緯儀測(cè)定起點(diǎn)距；（3）計(jì)算各浮標(biāo)水面虛流速Vf

=L/T；（4）繪制水面虛流速分布圖；（5）選定若干測(cè)深垂線，計(jì)算部分面積Ai；（6）圖上查垂線處虛流速，計(jì)算部分平均流速；（7）計(jì)算部分虛流量、斷面虛流量Qf；（8）確定斷面流量Q=KfQf。第四節(jié)

流量資料整編整編：有關(guān)流量資料的整理、分析、統(tǒng)計(jì)工作。內(nèi)容：測(cè)站水位流量關(guān)系分析。水位流量關(guān)系曲線：Z～Q

穩(wěn)定的水位流量關(guān)系不穩(wěn)定的水位流量關(guān)系一、水位流量關(guān)系曲線的繪制1、穩(wěn)定的水位流量關(guān)系

流量公式：

具備條件：（1）同水位下，水力要素不變；（2）雖有變化，可相互抵償。穩(wěn)定水位流量關(guān)系曲線2、不穩(wěn)定的水位流量關(guān)系

條件：水位不變，水力要素任一項(xiàng)變化。

影響因素：洪水漲落、斷面沖淤、變動(dòng)回水等。3、不穩(wěn)定時(shí)的處理方法

單一因素影響時(shí)：

斷面沖淤：臨時(shí)曲線法變動(dòng)回水：I～Z～Q

洪水漲落：分別定線

多種因素影響時(shí)：連時(shí)序法三參數(shù)水位流量關(guān)系曲線三、流量資料整編逐日平均流量年、月平均流量年、月最大、最小流量洪水水文要素摘錄表實(shí)測(cè)流量成果表第七節(jié)

水文資料收集一、水文年鑒二、水文手冊(cè)和水文圖表三、水文調(diào)查

1、洪水調(diào)查

2、暴雨調(diào)查

3、枯水調(diào)查本章小結(jié)一、水位觀測(cè)觀測(cè)資料的整理方法二、流量測(cè)驗(yàn)

流速儀測(cè)流的原理和方法三、流量資料整編水位流量關(guān)系曲線的繪制與分析課堂討論1.當(dāng)日內(nèi)水位變化較大時(shí)，由水位查Z～Q以推求日平均流量，其水位是用面積包圍法計(jì)算的日平均水位。2.水面比降越小，水流速越小，則斷面流量越