第二章水位与流量观测PPT课件

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水文预报第二章-2

Z下,t f (Z上，t , Z下,t )
1.4 合成流量法
1.5 有支流、分流河段的流量演算合成流量法
t t ( Ii,1 Ii,2 ) (Q1 Q2 ) W2 W1 2 2 i 1
n
n
W f ( I i , Q )
i 1
(一) 先合后演法
2.1.2 相应水位（流量）法的基本原理
• 相应水位是指河段上、下站同位相的水位。相应水位（流量）预报，简要地说就是用某时刻上站的水位（流量）预报一定时间（如传播时间）后下站的水位（流量）。
• 设在某一不太长的河段中，上、下站间距为L ，t 时刻上站流量为QU , t ，经过传播时间τ 后，下站流量为Q l ，t+τ ，若无旁侧入流，上、下站流量关系为：
（流量）过程预报
• 在防汛工作中，洪峰及其出现时间是一个很重要的预报因素，但在大江大河及有些河流的中下游，洪水历时很长，往往还要预报水位（流量）过程以弥补洪峰预报的不足。
传播时间为常数的方法
为了简便和和减少因传播时间曲线精度带来的影响，在实际预报工作中，常以河段平均传播时间摘取上、下游站“相应水位”，所建立的预报方案一般形式为：
• 一是已知上站水位（流量）在下站所形成的相应水位（流量）值； • 另一个是上下站间的传播时间，即上站水位传播到下站所需要的时间。
2.2.1、洪峰水位（流量）预报
（一）、相应水位（流量）相关法
从河段上、下站实测水位资料，摘录相应的洪峰水位值及其出现时间，就可点绘相应洪峰水位（流量）关系曲线及传播时间曲线，如图２－３所示，其关系式为：
z p,u
Z
z p,u z 0,u

水文测验方法(设施)ppt课件

国外水文测验设施与方法
• 美国水文站建设如何？ • 测站如何运行管理？流量测次如何布设？测验
规范规定与我国有哪些差异？ • 国外水文测验设施设备（以美、德、英等国家
为例介绍水文站的测验设施设备)—如巡测车、缆道、测船、测流堰、水文观测平台是啥样子？对我国有何借鉴作用？
.
国外水文测验技术
• 一、发达国家的水文站
in Hawaii
.
国外水文测验技术
数据采集平台
(DCP)
水位计、仪器室、静水井、卫星数据传输设备、蓄电池组和太阳能电池组构成数据采集平台 (Data collection platform 简称DCP) 。DCP可实现现场水文数据的实时自动采集和向各用户可及时发送连续的水文监测信息。
测洪峰流量的测站
Peak flow at Upper Gordon
.
国外水文测验技 G术ulch discharge gauge.
1.2 德国水文测站
.
国外水文测验技术
德国水文测站
通信
● GSM 调制解调器
水位
● 无线电 ● 卫星
● SE200 浮子水位计
● RLS 雷达水位传感器
● CBS 气泡原理传感器
● PS1 压力水位计(干式陶瓷电容传感器和
微处理技术，可消除水温度或密度变化所带来的影响。精度高达0.05mm.还可补偿重力加速度变化所带来的影响。
流量
● SLD 超声波流量计
用两束水平超声波通过多普勒原理进行测量最大宽度80m ，量程：± 10 m/s，精度：
气象读数的1% 或± 0. 5 cm/s
. the bottom of which is used to indicate the water surface

水文统计的基本原理与方法完美版PPT

水文统计的根本原理与方法
§2－1 河川水文现象的特性与分析方法
河川各种水文要素，如水位、流速、流量、降雨量等统称为河川水文现象。
一、河川水文现象的特性：周期性地区性随机性〔偶然性〕
二、河川水文现象的分析方法：成因分析法地区归纳法数理统计法〔水文统计法〕
§2－2 水文统计根本概念
一、随机事件和随机变量二、系列、总体和样本三、机率和频率四、累积频率与重现期
cv甲
甲
x甲
5.0 10
0.50
cv乙
乙
x乙
5.0 1000
0.005
说明：甲系列的离散程度大于乙系列
我国降水量与径流量的变差系数，一般是南方小，北方大；沿海小，内陆大；平原小，山区大。在0.2～1.5之间
〔三〕、偏差系数：衡量系列在均值两侧对称程度。
一般有经验关系：
cs (2~4)cv
三、皮尔逊III型曲线
〔一〕、关于P-III曲线的说明
、比较符合我国的水文情势 B、流量－统计参数的关系曲线，根据实测水文资料得来
C、应用表达式：QpQ(1cvp)kpQ
p －－－离均系数 kp 1cvp 模比系数
例题：设某水文站，Q 10 m 3/0 s,c v 0 0 .5 ,c s 1 .5 , 试求此理论频率曲线及水文站附近某桥的设计洪峰流量Q1％和Q 5％。
P=P〔 x , cv, cs, x)
二、统计参数
〔一〕、均值
x x1x2xn n
1 n
n i1
xi
、反映系列水平的参数
B、水文分析中，均值大那么水量大，反之那么小
C、计算简单，易受极值影响
中值 x
众值 xˆ

第2章水位观测

基面是作为水位和高程起算零点的固定基准面。水文测验中采用的基面有四种： 1.绝对基面以某一海滨地点的特征海水面为水准基面，这个特征海水面的高程定为0.000m,目前我国使用的基面有大连、大沽、黄海、废黄河口、吴淞、珠江等基面。 2.假定基面水文测站附近没有国家水准点或没有接测条件时，暂时假定的一个水准基本面。作为本站水位和高程起算零点的基准面。（暂时使用，以后有接测条件时，应更改为标准基面）
3.测站基面基面一般选在河床最低点或历年最低水位 0.5~1.0m以下。（可能长期使用，可以更改） 4.冻结基面这是将测站第一次使用的基面冻结下来，不再改变。（不能更改）
水位观测设备
一、水位的直接观测设备（一）水尺的种类 1.直立式水尺。2.倾斜式水尺。 3.矮桩式水尺。4.悬锤式水尺。
般水位观测中，水尺读数和水位值应准确0.01m 。在小落差河段上观测比降、堰闸水头或有其它特殊精度要求时，应淮确测记至0.005m。时间应记录至分。 ⑶根据观测对象的特点，必要时，应将明显影响水位观测精度与水位变化的水文气象要素和现象，如风力、风向、水面起伏度、流向以及漫滩、分流、决口、临时堤坝、闸门启闭情况、回水、河干断流、冰情等作为附属项目，同时进行简要的观测和记载，以供分析和资料整编时查证。
⑵在水文测验中，常用连续观测水位记录。通过水位流量关系推求流量及其变化过程。 ⑶利用水位还可推求水面比降和江河湖库的蓄水量；此外，在进行流量、泥沙、水温、冰情、水质观测的同时也要观测水位，作为水情标志。二、影响水位变化的因素水位的变化主要取决于水体自身水量的变化，约束水体条件的改变。三、基面与水准点
第二章水位观测
概述
一、水位观测的目的 1.水位是指河流或其它水体的自由水面在某一指定基面以上的高程，以米为单位。 2.水位观测的目的 ⑴水位是反映水体、水流变化的重要标志，水位观测可直接用于水文情报预报，为防汛抗旱、灌溉、航运及水利工程的建设、运用和管理等及时提供水情信息。长期积累的水位资料是水利水电、桥梁、航道、港口、城市给排水等的建设规划设计的基本依据。

水文勘测(水位、流量、三等、雨量器)培训课件

3.2 流速仪的种类和型式
➢ 一般常用的流速仪，是机械式转子流速仪。转子式流速仪分
为旋杯式和旋桨式两种。
1、（1）旋杯式流速仪
（2）旋浆式流速仪
2、流速仪流速计算公式
v KN C T
式中： v ——水流速度 m/s T ——测速历时(≥100s) N ——旋转器在T秒内的总转数 K ——水力螺距，表示流速仪的转子旋转一周时，水质点流动的长度。 C——附加常数，表示仪器在高速部分内部各运动件之间的摩阻，为仪器的摩阻常数。
基面：计算高程和水位的起始水平面。高程：某点沿铅垂线方向到基面的距离，也称海拔。水文测验中采用的基面有： ➢ 绝对基面：将某一海滨地点平均海水面的高程定为0m，作
为水准基面。现在统一规定的基面为1985国家高程基准。 ➢ 假定基面：在水文测站附近没有国家水准点情况下暂时假
定的一个水准基面。 ➢ 测站基面 ➢ 冻结基面
流速测点
宽度深度
3.5 测速垂线的布设应满足以下要求
•测速垂线宜分布均匀，并能控制断面地形和流速沿河宽分布的主要转折点，无大割大补。 •主槽垂线较河滩为密。 •对于测流断面内，大于总流量1%的独股分流、串沟，需布设测速垂线。 •随水位级的不同，断面形状或流速横向分布有较明显变化的，可分高、中、低水位级分别布设测速垂线。
2.5、测站基面示意图
2.6、名词解释
1、洪水：江河水量迅速增加，水位急剧涨落的现象。 2、警戒水位：可能造成防洪工程出现险情的河流和其它水体的水位。(此水位多取定在洪水普遍漫滩或很重要堤段开始漫滩偎堤） 3、保证水位：能保证防洪工程或防洪区安全运行的最高水位。（当洪水达到或低于这一水位时，有关部门有责任保证堤防等有关工程的安全） 4、相应水位：在一次实测流量过程中，与该次实测流量相等的某一瞬时流量所对应的水位。

水文学原理 ppt课件

海洋水文学水文气象学
陆地水文学
地表水水文学土壤水水文学
地下水水文学
河川水文学湖泊水文学冰川水文学河口水文学
按应用分环境水文学、农业水文学、城市水文学······
二、传统水文学的内容
1.水文测验 (或水文信息采集) 2.水文预报 3.水文水利计算
第二节水文学的发展
一、水文学简史
英文Hydrology，来源于拉丁语，“水的知识”。经历了四个发展时期：
展进入了一个新时代，流域数学模型、水资源学、水环境学、随机水文学相继形成。
五、发展史
• 水文学的分类
分类依据
划分的分类与分支学科
研究方法研究对象
动力水文学、系统水文学、计算水文学、水文统计学、随机水文学、地理水文学、同位素水文学、数字水文学等
河流水文学、湖泊水文学、沼泽水文学、冰川水文学、河口海岸水文学、水文气象学、地下水文学、海洋水文学和水资源学等
------333---333333000000000
------111---111111000000000
------111---111111000000000
------444---444444000000000
000000000 ------222---222222000000000
茆
000000000
新泾河
钱泾口
圩角港
000000000
------111---111111000000000
青
龙
港
------111---111111000000000
000000000
崇头
崇
明
白
000000000 ------111---111111000000000

水文测验PPT课件

1、断面测量测流断面的测量，是在断面上布设一定数量的测深垂线，测得每条垂线的起点距和水深，依此测量即可测得过水断面的几何尺寸。
2、流速测量流速用流速仪测量，流速仪包括：感应水流的旋转器、记数器和保持仪器正对水流的尾翼。旋转器在水流的冲击下旋转，通过记录旋转的次数就可求得流速： V = Kn + C
• 为了正确测定流速，必须选择若干条具有代表性的垂线，在每个垂线上选择若干个测点，进行测速。
精测时最少测速垂线数目
水面 <5 5 宽m
窄深 5
6
宽浅 -
-
50
100 300 1000 >1000
10
12
15
20
>20
10
15
20
25
>25
•每根测线上的测点，应根据水深大小、有无冰期、水位变化确定，当水深大雨1m时，应采用5点法（0.0、 0.2、0.6、0.8、1.0）。
第二章水文测验
一、水文测站的任务及分类 ✓水文资料是各种水文分析的基础，主要来
源于水文测站对各项水文要素的长期观测。 ✓水文测站的基本任务是按照统一标准对指
定地点(断面)的水文要素做系统观测与资料整理。
✓河流水文测站负责对河流指定地点的
水位、流量、泥沙、蒸发、水温、冰凌、水化学、地下水等项目的观测及有关资料的分析工作。
✓水面流速测量
➢ 测速时面向上游或面向下游都可以。开始测速前，用雷达枪瞄准水面，抠动扳机，显示器上的小数点开始闪动，说明测量正在进行。快结束时，闪动速度加快，最后停止闪动，测量结束。
✓水文测站应建立必要的断面
➢基本水尺断面
➢流速仪测速断面
➢浮标测流断面 ➢比降断面

工程水文学ppt精选课件

2009年8月29日，长江三峡三期工程枢纽工程达到正常蓄水（175米水位）。正常蓄水（175米水位）验收是三峡工程建设的重要里程碑，是三峡工程按照设计规模全面建成的重要标志。
第一章绪论 →1.3 水文现象的特点与水文学的研究方法
确定性规律偶然性规律区域性规律
成因法
随机现象概率论和数理统计
区域性方法
1/1
第二章水文基础知识
2.1 水循环与水量平衡 2.2 河流、流域与分水线 2.3 降水 2.4 蒸发与下渗 2.5 径流 2.6 径流的度量方法
2.1 水循环与水量平衡
3/6
水文循环
l 定义：存在于地球上各种水体中的水，在太阳辐射与地心引力的作用下，以蒸发、降水、入渗和径流方式进行的往复交替的运动过程，称为水文循环或水循环
l —— 河段长度。
H —— 水面或河底落差。
6/10
3、山区与平原河流的一般特性
l 山区河流流经地势高峻、地形复杂的山区。受水流不断的纵向切割和横向拓宽，河谷断面形成发育不完全的“V”字和“U”字形。
l 平原河流流经地势平坦的平原地区。河谷多为发育完全的河漫滩形态。
8/10
在平原河流主槽中，由于水流和河床的相互作用，往往形成各种淤积体。
完整编辑ppt
35
2.2 河流、流域与分水线
1、河流的形成和分段河流——汇集地面径流和地下径流的水道 l 河水流经的谷地称为河谷。 l 河谷底部有水流的部分为河床。 l 脉络相通的大小河流所构成的系统为水系（或河系）。
一般天然河流，按照河谷和河床的情况，冲淤程度，水情变化等特点，分为：
河源
上游
4、流域分水线与流域面积 l 降水落到地面形成的径流，被高地、山岭分隔而汇集到

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第二节：水位观测
一、水位的定义
水位是指江、河、湖、海、水库等水体的自由水面高出某一固定基面的
高程，单位以m表示。基面有绝对基面（标准基面）和测站基面。绝对基面：以某一海口的平均海面高度作为零点，目前我国所引用的高程基准面是以黄海口的平均海平面作为零点。测站基面：以测站最低水位以下某一点作为零点。水位的定义：即水体的自由水面距某一标准基面或某一固定点的高度。
五、水位资料整理观测是水位时，应读出水体的自由水面齐平水尺的读数，还要加上该水尺的零点高
程，才是水面的绝对高程。
（一）、日平均水位
1、算数平均法
该法适用于水位变化缓慢或变化较大，但观测时距相等，可将各次观测的水位资料，用算术平均法推求日平均水位。
2、面积包围法
该法适用于水位变化的大，一日内观测时距不等，可将一日0~24小时水位过程线所包围的面积，除以一日的计算时间即得日平均水位。
倾斜式水尺
水位计算：水位=水尺零点高程+水尺读数式中，水尺零点高程是指水尺板上刻度起点的高程，可预先测量出来。
Байду номын сангаас
2、自记水位计
自记水位计有就地记录式和运传记录式两种。基本原理：利用与河水连通的测井内浮筒，随水位变化而升降，并通过机电系统而自动记录河水的连续变化。仪器主要有：横式自记水位计、电传水位计、超声波自记水位计和水位遥测计。
（2）垂线平均流速可由垂线各测点流速代入下列公式求得。
3、实测流量的计算（1）部分面积的计算相邻两条测速垂线面积，中间按梯形计算，两岸按三角形计算。（2）部分平均流速计算相邻两侧速垂线间的平均流速，可取两侧速垂线的平均流速的均值，岸边和水边部分平均流速为岸边或死水边第一条垂线平均流速乘以一个系数求得。即： 1 v 2 (vm1 vm ) v avm
第二章水位与流量观测
水文测站的设立
1、测验河段的选择
根据水文站网的规划，在某河段范围内，需要布设测站，而测站所在的位置，则要进行河段选择，才能确定测流断面，选择测验河段原则：（1）必须满足设站的目的和要求；（2）便于进行水文测站和资料整编工作，并保证测验成果有必要的精度。测验河段应选择河道顺直、稳定、水流集中，又便于布设测验设施的河段。
2、测站断面的布设
水文站要定位观测水文要素的变化，就得在测验河段范围内，布设测验断面。测验断面分为：（1）基本水尺断面，用来进行定时观测水位。（2）流速仪测流断面，用来进行流速仪测量流速。（3）浮标测流断面，用来进行浮标测量流速，并分有上、中、下三个断面，上、下两个断面间距一般不小于断面最大平均流速的50~80倍，干旱地区小河可按20~50倍布设，中断面一般与流速仪测流断面重合。（4）比降断面，用来观测河段的水面比降和分析河床的糙率，分别在基准水尺断面的上下游各设上下两个断面，其间距应视河道水面比降大小参考有关规定确定。
（一）流速仪测流 1、流速仪
每架流速仪都附有不同系数的流速仪公式：
v a R b T
式中： v—测点水流速度，m/s R—流速仪总转数； T—测速历时，（一般不少于100S） a、b—检验系数。
关于测速历时的长短，为消除流速脉动的影响，大河站要求不少于100s，小河站不少于50s。a、b检验系数，可通过鉴定确定，但流速仪使用一段时间后，须重新鉴定a、b系数。
通过河道某一横断面的流量可用下式表示：
Q V
式中
Q—流量，m3/s —断面平均流速，m/s —过水断面面积，m2
因此，流量观测应包括过水断面、流速测量以及流量计算三部分。
二、断面测量
三、流速测量及流量计算测量天然河道的水流速度，一般使用流速仪测量。当使用流速仪有困难
时，可采用浮标测速。
（二）编制“逐日平均水位表”
根据计算求得的日平均水位，填入“逐日平均水位表”，可参照表2-4填写，即将表中逐日平均流量，改为日平均水位外，还要统计年、月最高水位、最低水位、平均水位等。另外，还可以日平均水位为纵坐标，以时间（d）为横坐标，绘制“逐日平均水位过程线图”。在汛期期间可按水位观测时刻的顺序填表，即可得“洪水水位要素摘录表” 见表2-5所示。
每条测速垂线上的测点多少，应随水深不同而异。一般可用一点法（即在水面以下相对水深为0.6或0.5的位置，二点法（0.2及0.8相对水深）三点法（0.2、0.6及 0.8相对水深）。在特殊情况下，可采用多点发，如五点法、以能测出垂线平均流速为准。
（1）测点流速
当已知垂线测点位置后，将流速仪放到测点位置，待讯号正常后才开始计时，在规定时间范围内读出总历时T，并求出总转数R，将 R/T代入流速仪公式，即得测点流速。
第三节：流量观测
一、概述
江河流量的变化时很复杂的，这主要是由于各流域的自然条件不同而形成的，它主要表现在不重复性、地区性和周期性三个特性上。我们要开发江河的水资源，就得要研究、掌握江河流量的变化。流量资料是进行流域规划与工程设计施工管理不可缺少的资料。为了取得这些资料，必须广泛在具有代表性的河段上进行流量观测，这是水文测验的一个中心问题。
式中 v—部分平均流速； vm—测速垂线平均流速； a—岸边流速系数，一般斜岸取0.7；陡岸取0.8；死水岸取0.6，或根据试验资料选定。
二、水位观测的目的
1、直接应用于防汛、航运、给水、灌溉、水工、桥梁等建筑物的设计。 2、间接推求径流量。水位变化与其流量的变化是密切相关的，而流量的测定不可能经常进行，则只有以水位去推求流量资料，这是最简便可取的方法。
三、水位观测设备观测水位常用的设备有水尺和自记水位计。
1、水尺水尺有直立式和倾斜式两种，直立水尺是目前常用的。直立式水尺
1、水尺编码
四、水位观测
2、水位观测
水位观测包括基本水尺和比降尺的水位观测。基本水尺的观测时间和次数，以能测得完整的水位变化过程为原则。当水位变化平稳时，每日8时与20时各观测一次。汛期内一般观测四次，每日2、8、14、20时各观测一次。水位变化较大或出现峰谷时还要加测，并要求测得洪水涨落过程和最高水位。观测时应注意视线水平，防止波浪壅水的影响，读数应读至0.5cm。