20xx-20xx年水文业务知识资料

20xx-20xx年水文业务知识资料内容摘要：

0min，当读数误差不超过 3s，可认为停表合格。 浮标法测流包括水面浮标法、深水浮标法、浮杆法和小浮标法。 分别适用于流速仪测流困难或超出流速仪测速范围的高流速、低流速、小水深等情况的流量测验。 浮标法测流方案： ① 当一次测流起迄时间水位涨落差符合流速仪测流一般要求时， 应 采用均匀浮标法测流。 均匀浮标法测流方案中有效浮标横向分布的控制位置，应案流速仪法测流方案 的测速垂线数及其所在位置确定 ② 当洪水涨落急剧洪峰历时短暂，不能用均匀浮标法时，可用中泓浮标法测流 ③ 当浮标投放设备冲毁或临时发生故障，或河中漂浮物过多，投放的浮标无法识别时，可用漂浮物作为浮标测流 ④ 当测流断面内一部分断面不能用流速 仪测流，另一部分能用时，可采用浮标法 和 流速仪法 联合 测流 ⑤ 深水浮标法 和 浮杆法测流 适用 于低流速的流量测验。 测流河段应设在无水草生长、无乱石突出、河底比较平整、纵向底坡较均匀的顺直河段 ⑥ 小浮标法测流、宜用于水深小于 时的流量测验 ⑦ 风速过大，对浮标运行有严重影响时，不宜采用浮标法测流。 浮标测流的工作内容： ① 观测基本水尺、测流断面水尺、比降水尺水位 ② 投放浮标、观测每个浮标流经上、下断面 间的运行历时，测定每个浮标流经中断面线时的位置 ③ 观测每个浮标运行期间的风向、风力（速）及应观测的项目 ④ 施测浮标中断面面积 ⑤ 计算实测流量及其有关统计数值 ⑥ 检查 和 分析测流成果。 水面浮标的制作要求：浮标入水部分应较粗糙，不应成流线型。 浮标下面要加系重物 ，保持浮标在水中漂流稳定。 浮标入水的深度不得大于水深的 1/10；浮标露出水面部分，应有易于识别的明 显标志。 水面浮标的投放方法： ① 用均匀浮标法测流，应在全断面均匀的投放浮标，有效浮标的控制部位宜与测流方案中确定的部位一致。 在各个已确定的控制部位附近 和 靠近岸边的部分应有 1～ 2 个浮标。 当测流段内有独股水流时，应在每股水流投放 3～ 5 个 ② 当采用浮标法 和 流速仪法联合测流时，浮标应投放至流速仪测流的边界以内，使两者测速区域相重叠 ③ 用中泓浮标法测流，应在中泓部位投放 3～ 5 个浮标。 浮标位置邻近运行正常最长 和 最短运行历时之 差不超过最短历时 10%的浮标有 2～ 3 个 ④ 当采用漂浮物浮标法测流 时 ，宜选择中泓部位目标显著，且 和 浮标系数试验所选漂浮物类似的漂浮物 3～ 5个。 浮标运行历时的测记 和 浮标位置的确定： ① 断面监视人员必须在每个浮标达到断面线时及时发出讯号 ② 计时人员应在收到浮标到达上、下断面的讯号时，及时开启 和 关闭秒表，正确读记浮标的运行历时，时间读数精确到 ，当运行历时大于 100s 时，可精确到 1s。 ③ 仪器交会人员应在收到浮标到达中断面线的讯号时，正确测定浮标的位置，记录浮标的序号和 测量的角度，计算相应的起点距。 小浮标宜采用厚度为 1～ 的较粗糙的木板，做成直径为 3～ 5cm 的小圆浮标。 小浮标测流的要求： ① 测流时必须同时 施测 测流断面 ② 浮标投放的有效个数应等于同级水位流速仪测速垂线数 ，浮标的横向分布应能控制断面流速的横向变化③ 浮标通过测流断面的位置，可用临时断面索测读或皮尺直接测量 ④ 每个浮标运行的历时应大于 20s，当个别流线的流速较大时，不得小于 10s。 当多数浮标的运行历时小于 10s，而 由 受到水深的限制，不能用流速仪测速时，应适当增长上、下断面的间距，使浮标运行历时不小于 10s⑤ 每条测速垂线重复测两次。 两次运行历时之差不得超过短历时的 10%，超过了应增加施测次数，直至其中两个浮标运行历时之差在 10%以内。 误差来源： ① 浮标系数试验分析的误差 ② 断面测量误差 ③ 在使用深水浮标或浮标测流的河段内水深变化较大引入的误差 ④ 由于水流影响，浮标分布不均匀，或有效浮标过少，导致浮标流速横向分布曲线不准 ⑤ 浮标流经上、中、下断面 时 的瞄准视差、浮标流经中断面时的定位误差 ⑥ 浮标运行历时的计时误差 ⑦ 浮标 制 作的人工误差 ⑧ 风向、风速对浮标运行的影响误差。 水文知识集锦 7 流量测验河段应选在石梁、急滩、弯道、卡口和人工堰坝等易形成断面控制河段。 其中石梁、急滩、卡口的 上游 河段应离开断面控制的距离为河宽的 5 倍。 或选在河槽的底坡、断面形状，糙率等因素比较稳定和易受河槽沿程阻力作用形成河槽控制的河段，河段内无巨大块石阻水，无巨大漩涡、乱流等现象。 断面控制和和河槽控制发生在某河段的不同地址时应选择断面控制的河段作为测验河段。 在几处具有相同控制特性的河段上，应选择水深较大的窄深河段作为测验河段。 测验河段宜顺直、稳定、水流集中、无分流、岔流、斜流、回流、死水等现象。 顺直河段的长度应大于洪水时主槽宽度的 3 倍。 宜避开有较大 支 流汇入或湖泊、水库等大水体产生变动回水 的影响。 浮标法测流河段，要求顺直的长度应大于上下浮标断面间距的两倍，浮标中断面应 有 代表性，并无大的串沟、回流发生。 个断面之间应有讯号联系和较好的通视条件。 比降面积法测流河段，顺直长度应满足比降观测精度所需的长度，两岸斜坡等高线接近平行，水面横比降小，纵比降均匀无明显转折点，并必须避开洲、滩、分汊河段和明显的扩散型河段。 单次流量测验成果检查和分析的内容 ：测点 流速 、垂线流速、水深和起点距 测量记录的检查分析；流量测验成果的合理性检查分析；流量测次布置的合理性检查分析。 流量测验成果分析（ ① 点绘水位或其它水力因素与流量、水位与面积、水位与流速关系曲线图，检查分析其变化趋势和三个关系曲线相应关系的合理性 ② 采用 连 实 测流量过程线进行资料整编的测站，可点绘水位、流速面积和流量过程线图，对照检查各要素变化过程的合理性 ③ 当发现流量测点反常 时 ，应检查分析反常的原因。 对无法进行改正而具有控制性的测次，宜到现场对河段情况进行勘察，并及时增补测次验证 ） 流量测次布置合理性检查分析应在每次测流结束后将流量测点点绘在逐时水位过程线图 的相应位置上。 采用落差法整编推流的站应同时将流量测点点绘在落差过程线图上。 并结合流量测点水位或水力因素与流量关系曲线图上的分布情况，进行对照检查。 当发现测次布置不能满足资料整编定线要求时，应及时增加测次，或调整下一测次的测验时机。 五、流量整编 流量整编工作内容： ① 编制实测流量成果表和实测大断面成果表 ② 绘制水位流量（ Z～ A、 Z～ V）关系曲线 ③ 水位流量关系曲线分析和检查 ④ 数据整理 ⑤ 整编逐日平均流量表和洪水水文要素摘录表 ⑥ 绘制逐时或逐日平均流量过程线 ⑦ 单站合理性检查 ⑧ 编写整编说明书。 不稳定的水位流量 关系 的影响因素较多，随其受主要影响因素不同，水位流量关系中测点分布也不相同（ ① 受冲淤影响的水位流量关系由于同水位的面积增大或较小，使水位流量关系受到断面冲淤变化的影响 ② 受变动回水影响的水位流量 关系由于受下游 回水顶托影响，使水位抬 高，水面比降较小。 与不受回水影响比较，同水位下的流量偏小 ③ 受洪水涨落影响的水位流量关系，由 于受洪水波产生附加比降的影响，使洪水过程的流速与同水位下稳定流时 的流速相比，涨水时流速增大，流量也增大；落水时，则相反。 即涨水点偏右，落水点偏左，峰、谷点居中间。 ④ 受水生植物影响的水位流 量关系，在水生植物生长期，过水面积减小，糙率增大，水位流量关系点子逐渐左移；在水生植物衰枯期 ，水位流量关系逐渐右移 ⑤ 受结冰影响的水位流量关系，水位流量关系点子的分布，总的趋势时偏在畅流期水位流量关系的左边。 ⑥ 受混合影响的水位流量关系，在混合因素的影响下随着主导作用的某种因素的变化，其水位流量关系点子随之变化。 ） 对水位流量关系点子分布中比较突出反常的测点 ,应进行认真分析 ,找出原因 .如系水力因素变化所致 ,应作可靠资料使用。 如属于测验或计算方面的错误，则应予以改正 ..无法改正的可以舍弃。 单一线法定线推流符合以下要求： 1）点绘水位流量、水位面积、水位流速关系，通过点群中心分别绘出相应的三 条光滑的关系曲线，控制条件无特殊变化，水位流量关系曲线不应反曲。 2）所绘的三条曲线，应互相对照，使在曲线上查读的各级水位流量应等于相应的面积与流速的乘积，其偏差应不超过 177。 2%～ 177。 3%。 对于测站控制条件和河床在一定时期内基本稳定 ,但在局部时段内存在变化或结冰影响的测站 ,可采用临时曲线法定线推流 .采用此法要求测次较多、能控制变化过程的转折点。 定线推流符合以下规定 （ ① 分析确定相对稳定时段和关系点分组，按定单一曲线的要求，分别定出各稳定时段的水位流量关系曲线； ② 两相邻曲线间的过渡，应根据过渡段的水位变化和关系点的分布情况，可分别采用自然过渡、连时序过渡、内插曲线过渡等方法 ③ 使用时段长的曲线采用插值法或拟合曲线法计算流量；过渡曲线采用插值法或直接查读流量。 ） 对于受经常性冲淤、受水草生长影响或结冰影响的测站，可采用改正水位法定线推流。 要求流量测次足够多，分布均匀，流量精度较高且能控制流量变化的转折点。 定线推流符合以下规定（ ① 点绘水位流量关系，绘制一条稳定的水位流量关系曲线即标准曲线 ② 计算水位改正数 ③ 以水位改正数为纵坐标，时间为横坐标，参照水位趋势线或其它图表，点绘水位改正数过程线 ④ 观测水位加水位改正数得出改正水位，用改正水位推流 ） 对于结冰期无冰塞 、冰坝壅水现象或受水草生长影响的测站可采用改正系数法推流。 要求和 规定同改正水位法。 对于受变动回水影响，且断面稳定的测站，可采用等落差法定线推流。 采用 此 法时，用上、下断面间的落差计算的比降水文知识集锦 8 应能代表基本水尺断面处的水面比降；各级水位、各种落 差情况下，测点较多并均匀分布。 定线推流可采用以下方法（ ① 假定不同水位不同落差的流量符合公式 :    1 2 1 2 1 2Q Q f Z Z Z Z      即同水位下流量比等于落差比。 ② 计算各实测点的落差值，并按落差大小排序 ③ 根据落差变幅和 测点分布，划分等落差点组，每组落差的均值代表该组的等落差，分别定出各组测点的水位流量关系，并按次序编号 ④ 根据落差确定推流曲线线号， 由 水位在相应的曲线上推算流量；当落 差值在相邻曲线落差值之间时，在两根曲线间内插推流 ） 受变动回水影响的测站，可采用定落差定线推流；（要求测验河段均匀顺直，河底较 平坦 ，稳定流时的水面比降接近河槽底坡。 ）可采用落差指数法定线推流（要求测验河段 顺直 ，河槽基本稳定且落差具有代表性）受洪水涨落影响的测站可用校正因素法定线推流，采用校正因素法时，水位流量关系宜呈单式绳套，对复式绳套应分割后分别进行校正。 受洪水涨落影响的测站可采用 抵偿 河长法定线推流，要求测验河段基本稳定，且下游不受变动回水影响。 定线推流采用以下方法 ① 上游站水位法： 1）用试错法确定上游适当地点的水位与本站断面流量，采用单一曲线法定线。 2）用上游水位，依关系曲线计算流量 ② 本站水位后移法： 1）在一个 抵偿 河长内，中断面的水位和河段槽蓄量及下断面流量之间呈单值关系；2）确定后移时段 初值：通过实测的水位流量关系点据中涨落率为 0 的点初定一条稳定的水位流量关系曲线，挑选几个有代表性的涨落率大的测点，分别求出各测点距初定水位流量关系曲线的纵差，除以相应测点的涨落率，求其平均时间，作为后移时段的初始值； 3） 试错法 确定 z～ Q 关 系曲线：给定各种不同的后移时段， 以 测流平均时间后移一个时段后的水位与实测流量建立关系，以满足单一曲线定线要求且水位流量关系曲线不确定度最小者为最优。 若各级水位的后移时段不是常数，应按水位级分别确定。 4） 以某瞬时后移一个最优时段后的水位，在 z～ Q 关系曲线上推算出的流量，即为该瞬时流量 受某一因素或多种因素混合影响的测站，可采用连时序法定线推流。 采用此法要求流量测次应较多，并能控制水位流量关系变化的转折点。 定线推流应采用以下方法：（ ① 分析 各时段影响因素，点绘水位流量、水 位面积和水位流速关系图，依测点时序分析，并参照水位过程线，根据主要影响因素分定线时段 ② 根据各时段的主要影响因素，分析水位面积和水位流速关系变化趋势，依实测流量测点的顺序点绘水位流量关系曲线。 连绘的水位流量关系曲线为绳套型曲线时，其绳套顶部或底部应分别与相应洪水峰顶或谷底水位相切。 过渡线与临时曲线或稳定曲线衔接时，亦应相切。 在一次洪水的涨落过程中应通过测点中心定线 ③ 用瞬时水位直接在相应时段的曲线上推算流量。 ） 受断面冲淤、变动回水、水草生长 和结冰等多种因素影响使水位流量关系紊乱的测站，可采用连实测流量过程线法定线推流。 此法要求测次较多，能控制流量变化过程。 定线推流应 采用 以下方法：（ ① 在水位过程线上，选用适当比列尺点绘实测流量点 ② 比较水位过程线与实测流量点的趋势， 分析 水位流量、水位面积、水位流速关系曲线，若受结冰影响则参照冰情和气温变化过程，插补出缺少测次的峰顶、谷底和起涨点的流量。 ③ 根据测站特性，将实测流量点连成光滑的过程线 ④ 以推流时间在过程线上查读流量 ） 水文站因故未能测到洪峰流量或最枯水流量时，为推求全年完整流量过程 ，必须对水位流量关系曲线高水或低水 作 适当的延长。 曲线延长的幅度应符合下列规定：高水延长部分不应超过当年实测流量所占水位变幅的 30%，低水部分不应超过10%。 高水延长幅度超过上述标准应采用两种以上方法延长以验证，并在有关成果表中对延长根据作出说明。 高水延长幅度在 30%~～ 50%以内，低水延长幅度在 10%～ 15%以内时，一般需分局审查后才能延长，高水延长幅度大于 50%，低水延长幅度大于 15%时，需由分局审 定后报省局会商决定。 高 （低） 水。