水文测验复习思考题(含参考答案)说课材料

答：水文测站是在河流上或流域内设立的，按一定技术标准经常收集和提供水文要素的各种水文观测现场的总称。按目的和作用分为，基本站、实验站、专用站和辅助站；按其观测项目可分为：水位站、流量站、雨量站等。

答：水文站网是在一定地区，按一定原则，用适当数量的各类水文测站构成的水文资料收集系统。站网密度：世界平均值：每万km24.0站；我国：每万km2 3.56站。

答： 1)满足设站目的，确定测验河段的大致范围；2)保证各级洪水安全操作与测验精度，建立尽可能简单的水位流量关系；3)满足1)2)的前提下，尽可能照顾生活、交通、通讯上的便利。

答：假如在测站附近（通常在其下游）有一段河槽其水利特性能够使测站的水位流量关系保持单一关系，则这个断面或河槽便称为测站控制；如果测站控制作用发生在一个横断面上，则称为断面控制；如果测站控制作用靠一段河槽的底坡、糙率、断面形状等因素的共同作用来实现，被称为河槽控制。

答： 1）河道顺直、稳定、水流集中、便于布设测验设施的河段；2）尽量避开变动回水、急剧冲淤、分流、斜流等不利影响；3）尽量避开易发生冰坝、冰塞的河段；4）顺直长度应不少于洪水时主槽河宽的3～5倍；5）河段的底坡、断面形状、糙率等水力因素比较稳定。

答：①基本水尺断面；②流速仪测流断面；③浮标测流断面；④比降水尺断面；⑤基线；⑥基本水准点。

答：在水流平面图的测绘过程中，在平面图上将各个浮标经过各断面的位置绘出，并按顺序用虚线连成折线，选择虚线走向比较一致的断面为初选断面，在该断面上，计算出的各部分面积的部分流量，即为部分虚流量，按比例绘制各部分虚流量的矢量线，将各部分虚流量的矢量值用推平行线法连成矢量多边形，作为最后确定的测流断面。

答：一个测站的水位流量关系，是指基本水尺断面水位与通过该断面的流量之间的关系，所以，测流断面与基本水尺断面应该是一个断面，且测流断面应该垂直于断面平均流向。

答：推算测验垂线在断面上的位置（起点距），在岸上布设的测量线段，称为基线；

基线应垂直于断面设置，基线的起点恰在断面上。

答：流速测验（结合泥沙测验），按目前一般在用的面积—流速法，均需利用渡河设备。使用流速仪时，渡河设备用来测量水道断面面积和流速、流向；适用浮标测流时，用来测量水道断面面积；输沙率测验时，则同时用来采取水样。

3）升降式缆车。

答：水位是河流、湖泊、海洋和水库等水体的自由水面相对于某一标准基面的高程，单位以m计。在水文计算中，常用水位直接或间接的推算其他水文要素，如通过水位-流量关系推求流量；通过流量推算输沙率；由水位计算水面比降等。水位的变化，主要取决于水体自身水量的变化，约束水体的条件改变，以及水体受干扰的影响等因素。

答：水位一般都以一个基本水准面为起始面，这个基本水准面又称为基面；将高程定为0.000m的基面称为绝对基面，又称标准基面；我国常以黄海海平面为标准基面。

答：直接观测设备，即水尺，人工直接读取水尺读数加水尺零点高程即得水位水尺型式有：1）直立式2）倾斜式3）矮桩式4)悬锤式。

答：间接观测设备，主要有感应器、传感器和记录装置3部分组成，按感应分类有：1）浮子式水位计（自计仪器），使用历史长，用户量大，产品成熟，结构简单，性能可靠，操作方便，精度高，但使用时需要建立水位台

计，费用昂贵，在多沙、泥沙易淤积的河流上，不宜使用；2）水压式水位计，能在江河、湖泊及其他密度比较稳定的天然水体中使用，无需建造水位测井，实现水位测量和存贮记录；3)超声波水位计，无需建造水位自计井、管，对水温及含盐度有较大的适应性，但不宜在多沙河流及波浪较大、悬浮物较多的河流使用。

答：水位每日观测次数，以能测得完整的水位水位变化过程，满足日平均水位计算，极值水位挑选，流量推求和水情拍报的要求为原则。

答：日平均水位是指在某一水位观测点1日内水位的平均值。其推求原理是，将1日内水位变化的不规则梯形面积概化为矩形面积，其高级为日平均水位。具体计算时，视水位变化情况分面积包围法和算术平均法。

1） 面积包围法，适用于水位变化剧烈且不是等时距观测的时期，

公式为：])()()([48

11210n Z n m Z c b Z b a Z a Z Z n n ++++++++=-K n —日内等时距的时段数。 2）算术平均法，当一日内水位变化不大，或虽变化较大但为等时距观测或摘录时可用此法，

公式为：n Z Z n i i

∑= ； n —日观测水位的次数。

答：控水构造，是指控制地下水的地质构造或陈水文地质构造；有透水层和相对透水层组合而成；

按其对地下水的控制作用分为，导水构造、阻水构造、汇水构造、蓄水构造及储水构造5类。

按地下水的储存系统和交替系统，分为一系列独立的或半独立的单元，这些单元称为水文地质单元。一个完整的2）隔水层或隔水围岩；3）补给区；4）排泄区。

答：地下水动态观测的基本项目包括水位、水量、水温和水质等；目的：是研究天然和人为作用下地下水渗流过程中的流场和梯度场随时空和空间的变化规律；任务：在一般地区，观测不同水文地质单元的水位、水量、水温和水质等的动态变化规律，了解水文、气候因素及人为因素对地下水动态的影响 ，查明地下水域地表水的补、排关系，了解各含水层间的水力联系；在大量开采区，还需查明漏斗区的范围、形成条件、补给因素及发展趋势，了解区域水位下降和水量变化及井孔间干扰情况，并提出合理开采、科学用水，资源保护、兴利除害的措施。

1流速面积法；2

水力学法；3化学法；4物理法；5直接法测流。

时间及空间变化的规律，可据以合理布置测速点及控制测速历时。

答：1）抛物线形流速分布曲线；2）对数流速分布曲线；3）椭圆流速分布曲线。

抛物线形流速曲线：公式：2

max )(21m x h h P v v --=

v －曲线上任意一点； m ax v －垂线上最大测点流速；x h －任意一点上的水深； m h －最大测点流速处的水深；

P －常数，表示抛物线的焦点在x 的坐标。 在垂线上，m ax v 、m h 、P 为常数。

答：通过某一过水断面的流量，是以过水断面为垂直面、水流表面为水平面、断面内各点流速矢量委屈面包围的体积，表示单位时间内通过过水横断面的水的体积，该立体模型称为流量模型，简称流量模，它形象地表示了流量的定义。

1）单位流量，单位时间内，水流通过某一过水面积上的体积；2）单宽流量，单位时间内，水流通过某一垂线水深为中心的单位河宽过水面积上的体积；3）单深流量，单位时间内，水流通过水面以下某一深度为中心的单位水深过水面积上的体积；4）部分流量，单位时间内，水流通过某一部分河宽过水面积上的水流体积

答：断面流量要通过对过水断面面积及流速的测定来间接加以计算，所以断面测量精度直接关系到流量。垂直于河道或水流方向的截面称为横断面，即断面。断面与河床的交线，称为河床线。水位线以下于河床线之间所包围的面积，称为大断面

答：内容：测定河床各点的起点距（即断面起点桩的水平距离）及其高程。对水上部分各点高程采用四等水准测量。 基本要求：1．测量范围：大断面测量应测至历史最高洪水位以上0.5~1.0m 。漫滩远的河流，可只测至洪水边界。有堤防的河流，应测至堤防背河侧面为止。 2．测量时间：大断面宜在枯水期单独进行。 3．测量次

答：测深垂线布设要求，测深垂线的布设应均匀分布，并能控制河床变化的转折点，使部分水道断面面积无大补大割情况。

3.超声波测深，效率高、劳动强度小、精度高，但对河流含沙量和河床组成有要求。

答：大断面和水道断面的起点距，均以高水时的断面起点庄作为起算零点。起点距的测定也就是测量各测深垂线

2.极坐标交汇法；

3. GPS 定位系统；

4. 断面索法；

5. 计数器法。

答：检查测深与起点距距垂线数目及编号是否相等；测量时的水位及附属项目是否填写齐全；计算各垂线起点距；

根据水位变化及偏角大小，确定是否需要进行水位涨落改正及偏角改正；计算各点河底高层并绘制断面图，计算断面面积等。

答：河流断面上的流速分布是不均匀的。横断面流速分布可用函数),(B h f v =表示，则通过全断面的流量可用几分法求得： ???==B h F

vdhdB vdF Q 000 （h －水深变量； B －水面宽度变量。）

将该式变成有限差的形式，即用若干个垂直于横断面的平面，将流量横切成n 块体积，每一体积即位一部分流量q ，只要测出各测速垂线上水深、流速，q 是容易计算的。

全面积的流量即为： ∑==n i i q

Q 1 i q －第i 部分的部分流量，m 3

/s 。

答：用流速仪法测流时，必须在断面上布设测速垂线和测速点，以测量断面面积和流速。测流的方法，根据布设

垂线、测点的多少繁简程度可分为精测法、常测法和简测法。根据测速方法的不同，又可分为积分法和积深法两种。

答：分析法:

1)垂线平均流速： 一点法：6.0v v m =，5.0)95.0~9.0(v v m =； 二点法：)(218.02.0v v v m +=

； 三点法：)(318.06.02.0v v v v m ++=； 五点法：)233(10

10.18.06.02.00.0v v v v v v m ++++=； 六点法：)2222(10

10.18.06.04.02.00.0v v v v v v v m +++++= 2)部分面积平均流速：岸边：ml v v ?=α1 ， mn n v v ?=+α1 （斜坡岸边：α=0.67-0.75；

陡岸：α=0.8-0.9； 死水边：α=0.5-0.67）；中间：)(211mi mi i v v v +=

- 3)部分面积：岸边：11121b H =

ω ， 1121++=n n n b H ω ； 中间：i i i i b H H )(21-+=ω 4)流量计算：∑=n i

i

v Q 1ω

答：根据流速仪测量流原理，通过全断面的流量为：??=B h vdhdB Q 00 ；

如用对数曲线流速方程：K

v v h vdh

v h m *-==?max 0（代入上式） 整理得：F K

v Q Q f *-= ；f Q —最大流速m ax v 计算出的流量，称虚流量； 通常用下式表示虚流量f Q

与断面流量Q 的关系：f f Q K Q =；f K —浮标系数。

答：航空摄影测流法（航空测流法），是利用航空摄影的方法对投入河流中的专用浮标、浮标组或染料等，连续

拍照，根据航测照片来确定断面流量的方法，原理与浮标测流法类似。

能够缩短测流历时，提高效率，计算简便，便于掌握流量变化过程，精度高，在水流变化较大的情况下也很有效。 比降面积法测流：也是流速面积测流法的一种，它是通过比降，用水力学公式计算河段平均；流速v ，并测量河段平均断面面积F ，从而将平均流速与平均断面面积相乘求得流量，适用于河流不能采用精度较高的测流方法施测流量时的近似计算方法。

； 2．物理法（超声波法、电磁法、光学法）；3．化学法（溶液法、

答：河流中挟带不同数量的泥沙，淤积河道，使河床逐年抬升，容易造成河流的泛滥和游荡，给河道治理带来很大的困难。对一个流域或一个地区，为了达到兴利除害的目的，就 要了解泥沙的特性、来源、数量及其时空变化，为流域的开发和国民经济建设，提供可靠的依据。为此，必须开展泥沙测验工作，系统的搜集泥沙资料。

答：河流泥沙可分为悬移质(主测项目)﹑推移质﹑河床质（以粒径测验为主）。

悬移质：是指悬移于水中，随水流一起运动的泥沙；推移质：是指在河床表面，以滑动滚动或跳跃形式前进

答：悬移质泥沙测验的目的，在于测得通过河流测验断面的悬移质输沙率及变化过程。

答：含沙量：是指单位体积水样中所含干沙的重量，其表达式为： s C = s W /V

式中：s C --含沙量，kg/m 3； s W --水样中干沙的重量，g(或kg)； V --水样体积，m 3

输沙率：是指单位时间内通过某一过水断面的干沙重量，是断面流量与断面平均含沙量的乘积。

即：s s C Q Q ?= 。 式中：s Q --断面悬移质输沙率，t/s 或kg/s ； Q --断面流量，m 3

/s 。

答：悬移质泥沙测验包括断面输沙率测验和单位含沙量测验； 目前，悬移质泥沙测验仪器分瞬时式、积时式和自计式。

答：1）仪器对水流干扰要小；2）尽可能式采样器进口流速与天然流速一致；3）采取的水样应尽量减少脉动现象（采取的水样必须是含沙量的时均值）；4）仪器能取得接近河床床面的水样，用于宽浅河道的仪器，其进水管嘴至河床床面距离宜小于0.15m ；5）仪器应减少管嘴积沙、器壁粘沙；6）仪器去样时，应无突然灌入现象；7）仪器应具备结构简单、部件牢固、安装容易、操作方便，对水深、流速的适应范围广等特点。

法或混合法取样；其缺点是，不能克服泥沙的脉动影响，且在取样时严重干扰天然水流，采样器关闭

时口门击闭影响水流（发生器内水样压出或浓沙排出），造成误差。

②普通瓶式采样器：适用于化验不同深度的水质状况，其优点是，结构简单，操作方便；其缺点是当采样器

下放到取样位置时，打开进水口和排气口，依靠瓶内外压力差迅速灌水，造成极短时间内进口流速比天然流水大得多，进入取样器的水样含沙量与天然情况下差别很大，且水深越大误差越大。

③调压积式采样器：该仪器多用于缆道上同时进行测流取样，优点是，可用全断面混合法一次完成悬移质泥

沙的断面平均含沙量测验。适用于积点法、垂线法和积深法取样也适用于缆道测流取沙。缺点是，管

嘴细容易积沙阻塞。

④皮囊积时式采样器，该仪器结构简单，操作方便，同时调压积时式一样能克服脉动影响，具有不干扰天然

水流，进口流速接近天然水流等优点。它适用于高流速、大含沙量和不同水深条件下的积点法，垂线

混合法和积深法取样等；缺点也是，管嘴细容易积沙阻塞。。

⑤同位素测沙仪，多用于科学研究工作，其优点是可以在现场测的瞬时含沙量，省去采取及水样处理工作，

操作简单，测量迅速；其缺点是，放射性同位素衰变的随机性对仪器的稳定性有一定影响；探头的效

应，水质及泥沙矿物质对施测含沙量有一定影响，另外，要求的技术水平和设备条件较高，而且对身

体健康的影响程度还无法估计。

⑥光电测沙仪，是利用光电原理测量水体含沙量的仪器。光电测沙仪的测量成果受水深、含沙量、粒径大小、

泥沙颜色等众多因素影响。现在由于光电器件稳定性能好，还可以利用光电通讯技术，使光电测沙仪