工程水文学-第三章课件.ppt

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1、工程水文学—(第三章水文信息采集与处理)上海大学土木系武亚军1概述水文信息采集与处理是研究水文信息的测量、计算与数据处理原理和方法，是工程水文学的重要基础。水文信息包括：降水、水位、流量、水温、冰凌、泥沙、水质和地下水等要素。量测时间节点:(1)水文事件发生时;(2)水文事件发生后。23.1测站与站网测站：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得信息并进行整理为即时观测信息，这些指定的地点称为测站。测站所测的项目主要有：降水、水位、流量、水温、冰凌、泥沙、水质和地下水等。只测其中部分项目的分别称为

2、水位站、流量站(也称水文站)、雨量站、蒸发站等。3测站根据测站的性质，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，为国民经济各方面需要服务的。专用站是为某种专门目的或用途由各部门自行设立的，是基本站的补充。4水文站网站网：单站只能代表站址处的水文情况，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，这些测站在地理上的分布称为站网。布站原则(或站网作用)：通过所设站网采集到的水文信息经过整理分析后，达到可以内插值得到流域内任何地点水文要素的特征值。所以测站在地区上分布的科学性、合

3、理性和最优化等是水文站网规划的任务。5水文站网的一些布站原则在预计将修建水利工程的地段一般应布站。在中小河流上布站时还应当考虑暴雨洪水分析的需要，如对小河应按地质、土壤、植被、河网密集程度等下垫面因素分类布站。布站时应注意雨量站与流量站的配合。水质监测站布设应考虑监测目标、人类活动对水环境的影响程度和经济条件这3个因素。我国水文站网于1956年开始统一规划布站，经多次调整，布局已比较合理。但由于人类活动的影响，还需对水文站进行适当调整和补充。6水文测站的设立建站主要考虑选择测验河段和布设观测断面。测验河段的选择原则：具体是指测

4、站的水位与流量间呈良好的稳定关系(单一关系).该关系与断面和河槽性质有关。该关系主要由断面决定时，称为断面控制，由河槽性质决定时称为河槽控制。7⑴必须满足设站目的。⑵保证各级水位下(包括洪、枯水期)观测工作安全及测验资料具有必要的精度。⑶生活、交通、通讯方便。⑷符合观测方便、建站及测验设施经济，测验资料计算整理简单的要求。测验河段的选择原则8断面控制与河槽控制断面控制：在天然河道中，由于地质或人工原因，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，出现临界深度，构成断面控制，即水位-流量由这些断

5、面来控制。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、糙率等因素较稳定，则水位流量关系也比较稳定。9测验河段选择的注意事项平原地区：尽量选择河道顺直、稳定、水流集中、便于布设测验的河段，且尽量避开变动回水、急剧冲淤变化、分流、斜流、严重漫滩等以及妨碍测验工作的地貌、地物。结冰河流还应避开容易发生冰塞、冰坝的地方。山区：应在有石梁、急滩、卡口、弯道的上游附近规整的河段上选站。10水文测站布置内容水文测站一般应布设基线、水准点和各种断面.各种断面包括：基本水尺断面、流速仪测流断面、浮标测流

6、断面及比降断面。11观测断面基本水尺断面：在某一断面上设立基本水尺，用来进行经常的水位观测。测流断面：测流速断面，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。浮标测流断面：有上、中、下3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，其距离应为断面最大流速的50~80倍。12水文测站基线、断面布设图比降上断面浮标上断面基本水尺断面测流中断面浮标下断面比降下断面>30oLpL基线13观测断面比降断面：在该断面设立比降水尺，用来观测河流的水面比降和分析河床的糙率。上、下比降断面间

7、的河底和水面比降，不应有明显的转折，其间距应使得所测比降的相对误差控制在±15%之内。14水准点水准点：分为基本水准点和校核水准点，均应设在基岩或稳定的永久性建筑物上，也可埋设于土中的石柱或混凝土桩上。基本水准点是测定测站上各种高程的基本依据.校核水准点是经常用来校核水尺零点的高程。15基线基线通常与测流断面垂直，起点在测流断面线上，其用途是推求垂线在断面上的位置。基线的长度视河宽B而定，一般应为0.6B，最短也应为0.3B。基线的长度一般为10m的整数倍，基线的丈量误差不得大于1/1000。16收集水文信息的基本途径驻测：在

8、河流或流域内的固定点上对水文要素所进行的观测。以上断面、基线、水准点等均为驻测，是我国收集水文信息的最基本方式。缺点：用人多、站点不足、效益低。一般可采用与巡测、间测及水文调查相结合的方式收集水文信息。17巡测与间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