工程水文学第三章水文测验及水文资料收集

'第三章水文测验及水文资料收集测站与站网水位观测流量测验泥沙测验水文调查水文数据处理 第一节测站与站网一、测站测站分类：按主要观测项目分：水位站流量站雨量站蒸发站二、水文站网测站在地理上的分布网称为站网。 三、水文测站的设立⒈选择测验河段保证工作安全和测验精度，并有利于简化水文要素的观测和信息的整理分析⒉布设观测断面：布设基线、水准点和各种断面，即基本水尺断面、流速仪测流断面、浮标测流断面及比降断面。 第二节水位观测水位：目前全国统一基面：黄海基面。水位观测设备：水尺、自记水位计。水位观测内容：基本水尺、比降水尺。水位观测资料整理：日平均水位、月平均水位、年平均水位。 第三节流量测验流量：流速仪法测流原理：将河道断面划分为若干部分，用普通测量方法测算出各部分断面的面积，用流速仪施测流速并计算各部分面积上的平均流速，两者的乘积，称为部分流量，各部分流量之和为全断面的流量。测流工作组成：河道断面测量、流速测量。 面积流速法测流示意图 一、断面测量目的：绘出测流断面图。方法：在断面上布设一定数量的测深垂线，施测各条测深垂线的起点距和水深并观测水位，用施测时的水位减去水深，即得各测深垂线处的河底高程。 二、流速测量：采用流速仪测流：流速仪：旋杯式、旋浆式。原理：测速方法：积点法、积深法、积宽法。积点法：选择若干垂线作为测速垂线，并在每条垂线上选定若干个测点。 20m10m20m20m10m20m三、流量计算例3-1 第四节泥沙测验与计算泥沙分类：悬移质泥沙：悬浮于水中并随之运动。推移质泥沙：受水流冲击沿河底移动或滚动河床质泥沙：相对静止而停留在河床上。一、悬移质测验与计算⑴含沙量（Cs）：单位体积内所含干沙的质量(Kg/m3)。⑵输沙率（Qs）：单位时间流过河流某断面的干沙质量，kg/s。 ⑶含沙量的测验对所取水样，经过量积、沉淀、过滤、烘干称重等手续，得出一定体积浑水中的干沙重量。⑷输沙率测验含沙量测验、流量测验。 第六节水文调查目的：补充水文定位观测的不足。内容：流域调查水量调查洪水与暴雨调查其它专项调查 一、洪水调查洪水痕迹、发生时间、灾情测量、洪水痕迹的高程，河槽、断面情况，推算洪水总量、洪峰流量、洪水过程线及重现期，调查报告。二、暴雨调查暴雨成因、暴雨量、暴雨起讫时间、暴雨变化过程及前期雨量、暴雨走向及当时主要风力变化等。 第七节水文数据处理处理工作：收集校核原始数据；编制实测成果表；确定关系曲线；推求逐时、逐日值；编制逐日表及洪水水文要素摘录表等。重点:流量资料整编：水位流量关系曲线、逐时、逐日值的推求。 一、水位流量关系曲线的确定⑴稳定的水位流量关系曲线 ⑵不稳定的水位流量关系①原因：断面冲淤、洪水涨落、变动回水或其他因素的个别或综合影响。 Ⅰ、洪水涨落 Ⅱ、断面冲淤 Ⅲ、变动回水:下游干支流涨水等等因素影响。 ②整编方法：水力因素类：以水力学公式作为基础。时序型:以水流的连续性为基础，按实测流量点子的时间顺序连接曲线。 二、水位流量关系的延长高水延长：影响洪水流量过程，包括洪峰，影响重大。延长幅度不应超过当年实测流量所占水位变幅的30%。低水延长：相对误差较大且影响历时长。延长幅度不超过10%。 ⑴采用水位面积与水位流速关系进行高水延长 ⑵采用水力学公式进行高水延长①曼宁公式：计算流速：用实测大断面资料延长水位面积关系曲线，再延长水位流量曲线。流速计算：水力半径由大断面资料求的。 可导出流量公式：高水时用平均水深代替水力半径，则有：②斯蒂文斯法：根据谢才公式 根据断面特性：高水部分的在不同流量时变化不大，可看作常数，令则：高水时～呈线性关系，据此外延。 ①②③④⑤abc⑥⑦⑧延长过程 ⑶水位流量关系曲线的低水延长低水延长一般是以断流水位作为控制点，将实测水位流量关系顺曲线延长。断流水位是指流量为零时的相应水位。在水位流量曲线中、低水弯曲部分取三各点（Za，Qa）、（Zb，Qb）、（Zc，Qc）代入上式，得：以（Z0，0）为控制点，延长得低水曲线。 三、日平均流量计算当流量变化平稳时：可用日平均水位在水位流量关系曲线上推求日平均流量。当流量关系变化较大时：则用逐时水位推求得逐时流量，再按算术平均法或面积包围法求得日平均流量。据此计算月平均流量和年平均流量。四、水文资料的刊布水文年鉴：测站分布图，水文站说明表及位置图，各站的水位、流量、泥沙、水温、冰凌、水化学、地下水、降水量、蒸发量等。地方水文手册和水文图集。 五、水文资料收集途径水文年鉴（数据库）、水文手册和图集、水文调查'