工程水文及水利计算-第3章

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1、工程水文及水利计算王俊奇可再生能源学院水利水电工程教研室提纲第一章绪论第二章气象与水文第三章水文观测及其资料收集第四章水文统计基本原理与方法第五章年径流分析与计算第六章水文过程随机模拟第七章由流量资料推求洪水第八章流域产汇流计算第九章由暴雨资料推求设计洪水第十章河流泥沙计算第十一章水文预报第十二章水库兴利调节计算第十三章水库防洪计算第十四章水库调度第四讲：水文观测及其资料收集主要内容3-1水文测站与站网3-2水位观测3-3流量测验3-4流量资料整编3-5泥沙测验及计算3-6水下地形测量3-7水文资料收集3-

2、1水文测站与站网1、水文测站、站网测站测站：在流域内一定地点(或断面)按统一标准对所需要的水文要素作系统观测以获取信息并进行处理为即时观测信息。这些指定的地点称为测站。水文测站所观测的项目有：水位、流量、泥沙、降水、蒸发、水温、冰凌、水质、地下水位等。只观测上述项目中的一项或少数几项的测站，则按其主要观测项目而分别称为水位站、流量站(也称水文站)、雨量站、蒸发站等。根据测站的性质,河流水文测站又可分为基本站、专用站两大类。基本站是水文主管部门为全国各地的水文情况而设立的,是为国民经济各方面的需要服务的。专用

3、站是为某种专门目的或用途由各部门自行设立的。这两类测站是相辅相成的,专用站在面上辅助基本站,而基本站在时间系列上辅助了专用站。3-1水文测站与站网1、水文测站、站网测站测站在地理上的分布网称为站网。理由：因为单个测站观测到的水文要素其信息只代表了站址处的水文情况，而流域上的水文情况则须在流域内的一些适当地点布站观测。广义的站网是指测站及其管理机构所组成的信息采集与处理体系。3-1水文测站与站网1、水文测站、站网站网布站的原则是通过所设站网采集到的水文信息经过整理分析后，达到可以内插流域内任何地点水文要素的特

4、征值，这也就是水文站网的作用。水文站网规划的任务：就是研究测站在地区上分布的科学性、合理性、最优化等问题。按站网规划的原则布设测站,例如：河道流量站的布设，当流域面积超过3000～5000km2，应考虑能够利用设站地点的资料，把干流上没有测站地点的径流特性插补出来。3-1水文测站与站网1、水文测站、站网站网在站网规划规定的范围内，具体选择测验河段时，主要考虑在满足设站目的要求的前提下，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工作。具体地说，就是测站的水位与流量之间呈良好的稳定关系(

5、单一关系)。该关系往往受一断面或一个河段的水力因素控制，前者称为断面控制，后者称为河槽控制。3-1水文测站与站网选择测验河段断面控制的原理是在天然河道中，由于地质或人工的原因，造成河段中局部地形突起，如石梁、卡口等，使得水面曲线发生明显转折，形成临界流，出现临界水深，从而构成断面控制。河槽控制：当水位流量关系要靠一段河槽所发生的阻力作用来控制，如该河段的底坡、断面形状、糙率等因素比较稳定，则水位流量关系也比较稳定。这就属于河槽控制。2、水文测站的布设水文测站一般应布设基本水尺断面、流速仪测流断面、浮标测流断

6、面、比降断面。基本水尺断面上设立基本水尺，用来进行经常的水位观测。测流断面应与基本水尺断面重合，且与断面平均流向垂直。若不能重合时，亦不能相距过远。3-1水文测站与站网布设断面浮标测流断面有上、中、下三个断面，一般中断面应与流速仪测流断面重合。上、下断面之间的间距不宜太短，其距篱应为断面最大流速的50～80倍。比降断面设立比降水尺，用来观测河流的水面比降和分析河床的糙率。2、水文测站的布设基线通常与测流断面垂直，起点在测流断面线上。其用途是用经纬仪或六分仪测角交会法推求垂线在断面上的位置。基线的长度视河宽B

7、而定，一般应为0.6B。当受地形限制的情况下,基线长度最短也应为0.3B。基线长度的丈量误差不得大于1/1000，见图3-1所示。3-1水文测站与站网2、水文测站的布设布设基线驻测驻测：在河流或流域内的固定点上对水文要素所进行的观测称驻测。巡测是观测人员以巡回流动的方式定期或不定期地对一地区或流域内各观测点进行流量等水文要素的观测。巡测间测是中小河流水文站有10年以上资料分析证明其历年水位流量关系稳定，或其变化在允许误差范围内，对其中一要素(如流量)停测一时期再施测的测停相间的测验方式。间测3-1水文测站与

8、站网3、收集水文资料的基本途径水位，是指河流、湖泊、水库及海洋等水体的自由水面离开固定基面的高程，以m计。3-2水位观测1、水位基面：目前全国统一采用黄海基面,但各流域由于历史的原因，多沿用以往使用的大沽基面、吴淞基面、珠江基面，也有使用假定基面、测站基面或冻结基面的。使用水位资料时一定要查清其基面。3-2水位观测1、水位一是直接为水利、水运、防洪、防涝提供具有单独使用价值的资料,如堤防、坝高、桥梁及涵洞、公路路