水位流量关系曲线标准差及三项检验计算表
水位流量关系曲线绘制方法实例分析
2019年21期方法创新科技创新与应用Technology Innovation and Application1概述水文资料整编工作中，流量资料整编是重中之重，流量资料整编的前提是水位流量关系曲线的绘制和确定。
曲线质量决定了流量资料的精度，准确定线是用水位资料推算连续流量资料的基础。
随着信息化技术在水文资料整编领域的普及应用，目前水位流量关系曲线绘制可通过多种水位流量关系曲线绘制方法实例分析胡艳娇1，黄琦1，田长涛2（1.黑龙江省大兴安岭水文局，黑龙江大兴安岭165000；2.黑龙江省伊春水文局，黑龙江伊春153000）摘要：针对水位流量关系曲线不同定线方法，以实例测站数据为基础，结合工作实际，分别采用手工方法定线、CAD 软件法和水文资料整编软件三种方式进行了对比分析。
从工作方式繁琐程度、工作效率和成果精度等方面，提出了三种方法的优越性和实用中的注意事项。
关键词：水位流量关系；定线分析；系统拟合；误差评定；对比分析中图分类号:P333文献标志码:A文章编号:2095-2945(2019)21-0132-02Abstract ：According to the different alignment methods of the relationship curve of water level and discharge ,based on the da ⁃ta of an example station ,combined with the working practice ,the manual alignment method ,CAD software method and hydrological data compilation software are adopted to make a comparative analysis.From the aspects of tedious working mode ,work efficiencyand result accuracy ,the superiority of the three methods and the matters needing attention in practice are put forward.Keywords ：relationship between water level and discharge;alignment analysis;system fitting;error evaluation;comparative analy ⁃sis作者简介：胡艳娇（1980-），女，黑龙江大兴安岭人，工程师，主要从事水文测验分析工作;黄琦（1978-），男，黑龙江大兴安岭人，工程师，主要从事水文预报和水文分析工作。
水位流量关系的确定方法及误差检验
水位流量关系的确定方法及误差检验作者：刘阳伟来源：《中国科技博览》2013年第17期[摘要]水文站每次观测水位的目的是要得到河槽中某一时刻的流量，而目前的水文测验技术不可能测到每一时刻的流量，因此，就要建立水位流量关系。
主要介绍目前广泛使用的水位流量关系确定方法及误差检验。
[关键词]水位，流量，关系，误差检验中图分类号：P332.3文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）17-0291-01n1R2/3S1/2 （2）式（1）、式（2）中Q為流量，m3/s；A为断面面积，m2；V为断面平均流速，m/s；n 为河床糙率；R为水力半径，m，通常用平均水深d代替；S为水面比降。
由上式可知，要使水位流量关系保持稳定，必须在同一水位下，A，R，S，n均保持不变，或者各因素虽有变化，但对水位流量关系的影响能互相补偿。
这样，同一水位，就只有一个相应流量。
天然河道里，严格讲，在较长时段内，几乎不存在这种简单关系，只是影响程度的大小不同而已，因为各条河流，各个断面的水力因素各不相同，因此，每一测站都有它自己的水位流量关系。
同时，这些水力因素也可能随时间的转移而发生变化，所以同一测站水位流量关系也会因时而异。
3 水位流量关系的建立及推算流量的方法3.1 稳定的水位流量关系先用目估的方法，通过点群中心初定一条线，测点均匀分布于曲线两旁，如果测点多而分散，不易定出曲线方向时，用点群分组计算重心的方法定线，将初步绘制的曲线分为若干水位级，在各水位级的同水位上分别读出流量、面积、流速，如果面积与流速的乘积等于流量，或者其相对误差不超过±2%～±3%，再进行随机不确定度的计算，在水位流量关系曲线的左右两侧，相距为不确定度的一对曲线即误差控制曲线，在这个范围内，如果其上下限的某一边按时间先后顺序或是在某水位级范围内连续出现两个或更多个点子，那么可能需要对水位流量关系作变动重新计算随机不确定度，最后进行3种检验才能确定水位流量关系曲线。
2.7 水位与流量关系曲线
西安建筑科技大学 环境与市政工程学院水文学主讲人：徐金兰 教授第2章 水文学的一般概念与水文监测 本章提纲2.1 河流2.2 流域2.3 河川径流及其表示方法2.4 河川径流形成过程及影响径流的因素2.5 流域水量平衡2.6 水文资料的观测方法和收集2.7 水位与流量关系曲线2.7 水位与流量关系曲线2.7.1 水位流量关系曲线的确定 2.7.2 水位流量关系曲线的延长2.7.3 水位流量关系曲线的应用2.7 水位与流量关系曲线 2.7.1 水位流量关系曲线的确定（1）水位流量关系曲线定义 水位流量关系是指断面处的水位与通过该断面的流量之间的关系。
作用 因为水位测定远比流量测定容易，利用这种关系可从水位变化推求流量变化。
分类 分为稳定的关系和不稳定的关系。
2.7 水位与流量关系曲线（2）稳定的水位流量关系曲线稳定的水位流量关系：指一个水位对应的流量变化不大，它们之间呈现单一关系曲线。
稳定的水位流量关系曲线的绘制步骤A. 将各次测流时实测水位Z、流量Q的成果加以审查，列出实测流量成果表；B. 根据成果表中数据，同时绘制Z～A、Z～V、Z～Q关系曲线。
以水位为纵坐标，横坐标用三种比例尺，分别代表Q、A、V。
C. 如果采用不同方法测流，则点据用不同符号表示。
2.7 水位与流量关系曲线• Z～Q曲线定出后，要用Z～A、Z～V曲线进行校核，使各种水位情况下的Q=AV稳定情况下Z～Q曲线的绘制2.7 水位与流量关系曲线（3）不稳定的水位流量关系不稳定的水位流量关系：一个水位值对应两个流量值。
断面冲刷或淤积（面积A变化）、洪水涨落（流速V变化）、变动回水等。
2.7 水位与流量关系曲线受洪水涨落影响的Z～Q曲线 受变动回水影响的Z～Q曲线不稳定的水位流量关系曲线的处理方法很多，经常使用的有以下两种：• 临时曲线法：若水位流量关系受不经常的冲淤影 响或比较稳定的结冰影响，在一定时期内关系点 密集成一带状，能符合定单一线的要求时，可以 分期绘出Z～Q曲线，称为临时曲线法。
渠道断面水位-流量关系曲线率定分析
渠道断面水位-流量关系曲线率定分析杜坤（新源县水利局，新疆新源835800）摘要：以新疆维吾尔自治区西北部伊犁州新源县恰普河灌区续建配套与现代化改造工程为背景，在概述灌区渠道改建情况的基础上，进行了渠道最优断面选取的分析，并对渠道断面水位-流量关系曲线率定过程展开分析探讨。
灌溉渠道断面水位-流量关系曲线的率定结论可为灌溉用水量准确测量及灌区水资源调度制度优化提供科学依据，并为灌区生态文明建设提供水文监测基础性资料，提升灌区水文监测能力及服务水平。
关键词：渠道断面；水位-流量关系；曲线；率定中图分类号：TV133文献标识码：A文章编号：1673-8853（2023）10-0123-02Calibration Analysis of the Relationship Curve between Water Level and Discharge inChannel SectionDU Kun（Xinyuan Water Conservancy Bureau,Xinyuan835800,China）Abstract：Based on the continuation and modernization reconstruction project of the Qiapu River Irrigation Area in Xinyuan County,Ili Prefecture,Northwest Xinjiang Uygur Autonomous Region,the selection of the optimal channel section is analyzed on the basis of summarizing the reconstruction of the irrigation area.The calibration process of the relationship curve between water level and discharge in channel section is analyzed and discussed.The calibration conclusion of the water-discharge relationship curve of the irrigation canal section can provide scientific basis for the accurate measurement of irrigation water consumption and the optimization of water resource scheduling system in the irrigation area.It also provides basic hydrological monitoring data for the construction of ecological civilization in the irrigation area.The capacity and service level of hydrological monitoring in irrigation area have been improved.Key words：channel section；water-flow relationship；curve；calibration0引言随着中国农业灌区发展规模的不断增大，在渠道建立水量监测断面是提升水资源优化配置及利用效率的重要手段。
稳定水位流量关系数学函数模型分析
稳定水位流量关系数学函数模型分析摘要：利用最小二乘法原理，建立多项式数学函数模型，以南溪街站2015年实测流量资料为实例，进行模型检验，通过二阶、三阶、四阶计算得到南溪街站的多项式数学函数模型，多阶函数模型与人工定线作误差分析，得出结果：四阶多项式函数模型曲线的各项指标与人工定线最接近，误差最小，精度最高，同时提出数学函数模型曲线公式不适合水位流量关系线的高水延长。
关键词：最小二乘法原理，数学函数，模型检验，误差分析1前言水文测验是收集水文资料的必要途径，水文资料整编是对收集的水文资料进行整理、汇总，以利于将来查询、应用，而水位流量关系曲线的绘制是水文资料整编的关键，水位流量关系的精度及合理性直接影响水文资料整编的精度和可靠性。
传统的水位流量关系曲线采用人工绘制，凭经验通过点群中心绘制出水位流量关系曲线。
虽然定线精度高，但却是一项即费时又费力的工作，定线、推流过程繁琐，工作量大，对定线者的专业要求高。
对于稳定单一的水位流量关系曲线，拟合曲线法是近些年来新兴的水位流量关系确定方法，该法利用数学函数求出拟合曲线方程，将水位流量关系曲线数学模型化，利用计算机技术可以快速求出瞬时水位对应的瞬时流量，工作过程即准确又快速便捷。
所以，本文经过对多项式函数探索，寻求适合南溪街站的拟合曲线方程，将水位流量关系曲线数学模型化，简化定线、推流工作，提高了水文资料整编的速度及精度。
2数学函数模型建立对于测验河段控制良好，断面比较稳定的河道，都具有稳定、单一的水位流量关系，其水位和流量多呈多项式函数形式，而实际工作中，因水位流量关系不一定呈标准的函数曲线，因此，也可根据水位流量关系曲线的不同曲度进行水位分级，分段选配函数参数，提高拟合曲线方程的精度。
对有某种规律性的散点采用多项式数学函数建立函数模型，每一散点相对于拟合曲线的误差有正、有负，这样总体误差会部分抵消，利用最小二乘法原理采用这些误差的平方，求出各散点误差的平方和，使其值最小，求得多项式函数系数，此时所得多项式即为理想的函数模型。
用Excel进行水位～流量关系曲线检验何建华_1
用Excel进行水位～流量关系曲线检验何建华发布时间：2021-11-10T00:43:07.999Z 来源：基层建设2021年第24期作者：何建华[导读] 水位～流量关系曲线检验是水文资料整编工作的一项主要内容，通过资料整编，可以查找出流量测验中的问题，反映出测验成果及误差，从面进行校正与改进河南省周口水文水资源勘测局摘要：水位～流量关系曲线检验是水文资料整编工作的一项主要内容，通过资料整编，可以查找出流量测验中的问题，反映出测验成果及误差，从面进行校正与改进。
关键词：水位；流量；检验正文：一、概述水位～流量关系曲线检验是水文资料整编工作的一项主要内容，在国际标准中，对水位流量关系曲线有四种检验：即符号检验、适线检验、偏离数值检验，和t检验，也叫学生氏检验。
前三种主要用于单一水位流量关系曲线，t检验适用于流量间测站的校测资料检验，以判断原用水位流量关系曲线是否需要重新确定；也适用于相邻年份的水位流量关系曲线或相邻时段的临时曲线是分开或合并定线的判断。
水文资料整编时经常用到的是前三种检验，即：符号检验、适线检验、偏离数值检验，近年来，随着电脑普及应用，利用Excel进行三种检验已成为趋势，通过运用count、countif、if、stdev、average等函数来设置计算公式后，只要将全年实测流量及相应查线流量数据手工输入后，这三种检验结果及关系测点的标准差等便会自动生成，使三种检验的计算准确简便。
针对这几种方法现介绍如下：二、三种检验原理1.符号检验主要检验所定水位流量关系曲线两侧测点数目分配是否均衡合理，借以判断曲线定的是否正确。
应用公式：（1）其中：u——为统计量k——正号或负号个数，n——为测点总数，p、q——正、负号概率，各为0.5，*——连接改正数（离散型换为连续型）具体方法为按给定的显著性水平a=0.25，查得相应临界值U1－a／2=1.15，与计算的U值相比较。
如果U<U1－a／2，则认为合理，即接受原假设；如果U>=U1－a／2，则认为不合理，即拒绝原假设。
第6章-水位、流量资料整编1
⑶反校 Z～Qc
线，以各实测流量对应的
查 Z m
Zc
Qm ，
Qc
此值除 Qm 得 Qc,计 ，点绘 (Z,Qc,计) 点，若点据密集于试定
之Z～Qc 两旁，则试算成功。否则，修订 Z～Qc 线再从新
试算。
⑸推流，由实测水位 Z 在定落差水位流量关系 Z～Qc
曲线上查读 Qc 值，计算落差比
Z Zc
为了能够简便精确地绘出以落差为参变数的水位流 量关系曲线，本法要求测点比较多，而分布又比较均 匀，即各种落差情况下都有一定数量的测点。
2.定线推流 ⑴点绘水位流量关系点子，并注明其落差。 ⑵依据落差相近的测点，绘值等落差下的水位流 量关系曲线，一般可先绘测点较多，高低水控制好的 线，以确定总的趋势，再绘其余各线。 ⑶调整曲线簇，曲线族大致成扇形，应根据基本 方程的特性来调整曲线。
在试定的标准线左边，退水点在标准线右边，则
修小 Z～ 1 线再试算；若点群散乱，从新假定标准线再 u Sc
试算。
3.推流
已知Z, Z / t
查Z～ 1 uSc
线得
1 uSc
，查Z～Qc得Qc
代入Qm
Qc1
1 uSc
Z t
1/ 2求Qm
注：在水位过程线上求该水位的涨落率。
校正因素法
（二）洪水绳套曲线法
定线时，应先点绘水位流量、水位面积、水位流速 关点，并依测点时序进行分折，找出各个时期的主要影 响因素，然后参照水位过程线，并结合受主要因素影响 所导致的水位面积或水位流速关系的变化趋势，按时序 连绘水位流量关系曲线。
例如：受冲淤或结冰等影响时，主要应参照用连 时序法绘制的水位面积关系曲线和水位过程线的变化 趋势连线，如图所示。
水位流量关系曲线的定线精度分析
水位流量关系曲线的定线精度分析摘要：水位流量关系曲线的定线精度，对于水文资料整编以及反映检测数据结果起着重要意义。
本文详细阐述了影响水位流量定线的相关因素，并对水位流量关系曲线定线误差进行分析，以有效地提高水位流量关系曲线精确度，为相关人员参考借鉴。
关键词：水位流量；定线；精度在水文资料整编中，水位流量关系定线是极为重要的关键。
只有确保水文其定线的精确度，才能获得良好的数据结果，从而为水文计算、水文预报等提供准确依据。
下面采用连续观测水位的方式，对水位流量关系进行计算，并转换成连续流量关系，从而得到准确的流量数据。
1 水位流量关系曲线的相关概述稳定水位流量关系是指在一定时间内，断面的实测流量和相对应的点距密集分布，能用一条单一的曲线进行表示。
一般情况下，水文测站断面会尽量选在基本稳定条件的位置，必要的时候，会此采用人工铺设固定河床，或者在断面下游构建拦河堤堰等方式创建稳定的条件。
不稳定水位流量关系是指受各种因素的影响，实测流量和相对应的水位点距难以密集分布，无法采用单一的曲线进行表示，也就是说同一个水位，存在多个流量。
对于不稳定水位流量，必须根据其影响因素，对其进行处理，只有这样才能确保水文资料整编的可靠性，常用的处理方法有：水位流量关系受到洪水涨落影响时，将流量看成水位与水位变率函数进行处理；水位流量受到变动回水的影响时，将流量看做水位和周围河段水面落差函数进行处理；对于一些特殊的不稳定情况，可以将流量看成是水位和时间的函数进行处理；当不稳定水位流量关系中，在某一个时间段处于相对稳定的状态时，可以对其进行分期定线，在水位流量关系图中，根据实测点的时序，绘制变动轨迹曲线。
2 水位流量关系曲线定线方法2.1 稳定水位流量关系水位流量关系点距呈现单一趋势时，可以判断该水位流量关系为稳定水位流量关系，一般情况下，这种水位流量关系大多出现在山区河流比较多的区域。
设天然河流的水流可以看成稳定不均匀流，流速为：V=（1/n）•R2/3Ie 1/2≈（1/n）•R2/3I1/2，其中Ie表示能面比降，I表示水面比降。