清华大学水文信息技术第三章水位观测
《水文信息技术》习题集
水文信息技术习题集地球与环境学院2015年4月学习本课程得内容与意义:本章主要学习水文信息得采集与处理技术,包括水文测站得设立与水文站网得布设;水位、流量、泥沙、水质等各种水文信息要素得观测;水文得调查方法;以及水文数据得处理方法与技术。
本课程就是以后学习水文统计、流域产汇流计算、水文预报等内容得基础。
本课程得习题内容主要涉及:水文测站得设立、水文站网得布设、水位得测验方法、日平均水位得计算、流速得测验方法、断面面积得测量与计算、断面流量与流速得计算、流量资料得整理、泥沙得测验方法、悬移质含沙量与输沙率得计算、水质监测得方法、水文调查得方法、水文资料得收集等。
一、概念题(一)填空题1.水文测站就是指。
2.根据水文测站得性质, 测站可分为、两大类。
3.水文测站得建站包括与两项工作。
4. 就是对水文站水位流量关系起控制作用得断面或河段得水力因素得总称。
5.决定河道流量大小得水力因素有: 、、与。
6.根据不同用途,水文站一般应布设、与、、及、各种断面。
7.目前,按信息采集工作方式得不同,采集水文信息得基本途径可分为、、_ 与。
8.观测降水量最常用得仪器通常有与。
9.自记雨量计就是观测降雨过程得自记仪器。
常用得自记雨量计有三种类型: 、与。
10.用雨量器观测降水量得方法一般就是采用观测,一般采用进行观测,即及各观测一次,日雨量就是将至得降水量作为本日得降水量。
11.水面蒸发量观测一次,日蒸发量就是以作为分界,将至得蒸发水深,作为本日得水面蒸发量。
12.水位就是指。
13.我国现在统一规定得水准基面为。
14.根据所采用得观测设备与记录方式,水位观测方法可分为4种类型: 、、、。
15.水位观测得常用设备有与两类。
16.水位得观测包括与得水位。
17.我国计算日平均水位得日分界就是从_ _时至时。
18、计算日平均流量得日分界就是从_ _时至时。
19.由各次观测或从自记水位资料上摘录得瞬时水位值计算日平均水位得方法有与两种。
工程水文学-第三章
水文调查
为弥补水文基本站网定位观测的不足或其他特 定目的，采用勘测、调查、考证等手段进行收 集水文信息的工作。
水文调查包括：水文要素、气候特征、流域自 然地理、河道情况、人类活动以及水旱灾情， 社会经济状况等方面。
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3.2 降水观测
降水量观测是水文要素观测的重要组成部分， 一般包括测记降雨、降雪、降雹的水量。
2
3.1 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水位站、流量站 (也称水文站)、雨量站、蒸发站等。
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。
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雨量器观测记载资料的整理
有降水之日于8时观测完毕之后，立即检查观 测记载是否正确、齐全。如检查发现问题，应 加注统一规定的整编符号。 计算日降水量，当某日内任一时段观测的降水 量注有降水物或降水整编符号时，则该日降水 量也注相应符号。
每月初统计填制上月观测记载表的月统计栏各 项目。
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单位mm，其观测记载的精度要求：
需要控制雨日地区分布变化的雨量站必须记至0.1mm. 当有蒸发站记录时，降雨的记录精度必须与蒸发观测 的记录精度相匹配。
第3章-水位观测
2、水文站应在不同位置设置三个基本水准点。 幻灯片 9
3.2.2 高程测量 1、水准点的引测 （1）水文测站的基本水准点，其高程应从国家一、二等水准点（国家基本水准点）用不低于三等水准引测，条件 不具备时可由国家三等水准点引测。 （2）当水文站设有三个基本水准点，应用环形闭合水准路线进行水准点联测，构成高程控制自校系统。 （3）校核水准点从基本水准点用三等水准测量引测，条件不具备时，也可以用四等水准测量引测。 2、水准点的校测 基本水准点每 5 年~10 年校测一次；校核水准点应每年校测一次。 幻灯片 10 3.2.3 水尺接测与校测 水尺零点高程，水尺的零刻度线相对于某一基面的高程。 1、测算要求 （1）采用 s3 级水准仪，双面标尺，往返测。 （2）需要校核的各支水尺，在往测和返测过程中，都要逐个测读。推算往返二次各测点高程均应由校核或基本水 准点开始。 （3）当新测高程与原用高程相差不超过本次测量允许不符值，或虽超过允许不符值，但＜＝10mm 时（比降水尺 5mm）， 仍用原高程，否则应采用新高程，并查明原因。 幻灯片 11 2、水尺零点高程的校测 （1）校测次数与时间 1）一般每年汛前应将所有水尺全部校测一次，汛后应将本年洪水到达过的水尺校测一次。 2）冲淤严重或漂浮物较多的测站，在每次洪水后，必须对洪水到达过的水尺校测一次。 3）当发现水尺变动或在整理水位观测成果时发现水尺零高有疑问，应及时进行校测。 幻灯片 12 （2）水尺零点高程变动时的订正方法 1）确定变动时间，可绘制本站与上、下游站的逐时水位过程线或相关线比较分析确定。 2）订正方法，当属于突变时，变动开始至校测时间统一加一改正数；当属于渐变时，渐变期间的水位按时间比例改正。 幻灯片 13
《水利信息化技术》课件——4.地下水
地下水水质监测项目
1 凡能在现场测定的项目，均应在现场测定，包括水位、水 量、水温、pH 值、电导率、浑浊度、色、嗅和味、肉眼可见 物等指标，同时还应测定气温、描述天气状况和近期降水情况。
2 现场监测仪器设备的校准。 1）自记水位仪和电测水位仪应每季校准一次，地下水多参 数自动监测仪每月校准一次，以及时消除系统误差。
地下水水质监测项目
2
2）布卷尺、钢卷尺、测绳等水位测具每半年检定一次（检 定量具为50m 或100m 的钢卷尺）,其精度必须符合国家计量 检定规程允许的误差规定。
3）水表、堰槽、流速仪、流量计等计量水量的仪器每年检 定一次。
4）水温计、气温计最小分度值应不大于0.2℃,最大误差不 超过±0.2℃,每年检定一次。
5）pH 计、电导率仪、浊度计和轻便式气象参数测定仪 应每年检定一次。
08 矿泉水源调查应增加反映矿泉
水特征和质量的监测项目。
地下水水质监测项目
• 采用国家标准分析方法，并与相关质量标准的规定一致。 • 专用监测井、地下水资源普查的监测项目，其分析方法
可选用国家或水利行业标准分析方法。 • 特殊监测项目尚无国家或行业标准分析方法时，可采用
ISO 等标准分 析方法，但须进行适用性检验，验证其 检出限、准确度和精密度等技术指标是否均能达到质控 要求。
地下水水位监测
（3）自动跟踪式悬锤水尺 应用电接触悬锤式水尺时，需要 人工下放测锤，观测灯光、音响信号， 以判别测锤是否正好接触水面。 这类仪器结构较复杂，可动部件 较多，可靠性差，水位测量误差也较 大。地下水主 要天然水化学与水污 染状况。
地下水水位监测
（2）压力式地下水位计
压力式地下水位计的原理结构和测量地表水 的压力水位计一致。仪器测量水面以下某一点的 静水压力，再根据水体的密度换算得到此测量点 以上水位的高度，从而得到水位。
水文信息技术
第二节 河道流量数据处理
二、水位流量关系分析 （二）不稳定的水位流量关系
在天然河道里，测流断面各项水力因素的 变化对水位流量关系的影响不能相互补偿， 是位流量关系难以保持稳定。因此，同一水 位不同时期断面通过的流量不是一个定值， 点绘出的水位流量关系曲线，其点据分布比 较散乱.
一般说来，天然河道的水位流量关系是不 稳定的，其原因是：
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第二节 河道流量数据处理
三、稳定的水位流量关系曲线的确定 （一）单一曲线图解法
②③根检据查水 水位 位、 流面 量积关、系流图速。和所流绘量的成三果条表 关， 系以 曲水 线位 ，为 应纵 互坐 相 标对，照横，坐使标在用 曲三 线种 上比查例读尺的分各别级代水表位面的积流、量平，均 应流 等速 于和 面流 积量 和， 将流速水的位乘面积积，、即水Q位≈流A速V，和其水偏位差流应量不相超应过数2据%点-3绘%在。坐标纸 上，通过点群中心分别绘出相应的三条平滑的关系曲线。
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V
第二节 河道流量数据处理
二、水位流量关系分析
一个测站的水位流量关系，是指测站基本水尺 断面处的水位与通过该断面的流量之间的关系。
水位流量关系可分为稳定和不稳定两类，它们 的性质可以通过水位流量关系曲线分析得出。
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第二节 河道流量数据处理
二、水位流量关系分析 （一）稳定的水位流量关系
稳定的水位流量关系是指同一水位只有一个相应流量， 其关系呈单一的曲线，并应满足水力学中的曼宁公式：
第三章 水文信息数据处理
各种测站测得的水文信息原始数据，都要按科学的方法 和统一的格式整理、分析、统计，提炼成为系统、完整且 有一定精度的水文信息资料，供有关国民经济部门应用。 这个水文信息数据的加工、处理过程，称为水文信息数据 处理。
水利工程中的水文观测与预报技术
水利工程中的水文观测与预报技术随着经济的快速发展和人口的增加，水资源的合理利用和管理变得越来越重要。
水利工程中的水文观测与预报技术起着至关重要的作用，它们可以提供关键的水文信息，为水资源利用的决策提供科学依据。
本文将探讨水利工程中的水文观测与预报技术的应用和发展，并分析其在提高水资源利用效率和应对水灾等方面的重要性。
一、水文观测技术的应用1. 水位观测技术水位观测是水文观测中最常用的技术之一。
通过安装水位计和测量系统，可以实时监测河流、湖泊和水库等水体的水位变化。
水位观测不仅可以提供河流的水量信息，还可以评估水库的蓄水量和泄洪能力，为水库调度和防洪提供重要依据。
2. 流量观测技术流量观测是水文观测的核心内容之一。
通过使用流量仪器和水流测量技术，可以准确地测量河流的流量。
流量观测可以帮助测算河流的径流量，评估水资源的可利用性，并为水利工程的设计和运营提供数据支持。
3. 降雨观测技术降雨观测是水文观测的重要组成部分。
通过使用降雨计和气象站等设备，可以监测和记录降雨的分布、强度和频率等信息。
降雨观测可以提供有关降雨量和降雨过程的数据，为水资源管理和防洪减灾提供必要的依据。
二、水文预报技术的应用1. 水文模型预报水文模型是水文预报中常用的工具之一。
通过收集水文观测数据，并结合地形、土壤和植被等因素，可以建立水文模型来预测未来一段时间内的水文变化。
水文模型预报可以帮助决策者做出合理的水资源调度和防洪安排，提高水利工程的效益和运行安全性。
2. 大数据与人工智能预报随着大数据和人工智能技术的迅速发展，水文预报也得到了极大的改进和提升。
通过运用大数据分析和人工智能算法，可以更准确地预测降雨量、水位和流量等水文要素的变化。
这些先进的技术可以提高预报的准确性和时效性，为水资源管理和防洪救灾等工作提供更可靠的支持。
三、水文观测与预报技术在水利工程中的重要性1. 提高水资源利用效率水资源是人类生存和社会发展的重要基础。
第三章 水文测验与水文资料的收集 工程水文学
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H～ t
5 5 5 6
Q
6 3 7 9 2 7 9 2
～
8
H
80 70 60 3 50
3 9
H ～
A
68
8
3 7
2 1
1
5
7
9 时间（月） 0
1
面积
100 200 300 流量
图3-8 连时序法水位流量关系曲线
二、水位流量关系曲线的延长
1、水位流量关系曲线的高水位延长法 高水位是洪水流量过程的主要部分，对洪峰流量的确定 至关重要。对于高水位的延长不能超过当年实测水位变 幅的30%。其延长方法较多，主要的方法有以下三种： （1）由水位—面积、水位—流速关系曲线的延长
200 400 0 200 400 600
面积（m2 ） 流速（m/s)
图3-5 稳定的水位—流量关系曲线图
2、洪水涨落时的水位流量关系：
水 位 (m) 落水 涨水 落水 涨水
（ m3/s ） 流量
面积 （ m2 ）
流速(m/s)
图3-6 受洪水涨落影响的水位流量曲线
3、河床冲淤变化时的水位流量关系：
Vmax Vmid
h0.2 H
h0.6 H
流速仪实测流速的方法
方法种类
流速仪
旋杯式 旋浆式
浮标法
第三章 河川水文测验 → (3) 流量观察
6/6
1、测量流速的仪器
（a）旋杯式流速仪
旋浆式流速仪
v=kn+c 式中： v——测点流速，m/s； k——仪器率定常数； c——仪器的摩阻系数，m/s， 一般较小； n——回转率，n=N/T；N为旋杯或旋浆的总转数， T为测速历时，s。
[理学]清华大学水文信息技术第四章+流量测验课件
![[理学]清华大学水文信息技术第四章+流量测验课件](https://img.taocdn.com/s3/m/cae2a2ef284ac850ad024276.png)
以下的范围。
大断面测量包括水下和水上部分的测量。
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水上部分应测至历年最高洪水位以上0.5m～1.0m 。 对于漫滩大的河流，可只测至洪水边； 有堤防的河流，应测至堤防背河侧的地面； 无堤防而洪水漫溢至与河流平行的铁路、公路、 围圩时，测至其外侧。
站 号
测 点
距离m 间距 起点距
后视 m
前视 m
高差 m
间视 m ＋－
平均 高差
＋－
测深时 水深 m 水位
m 第一次 第二次
高 程
44
填表说明：
后视、前视、间视：水准尺读数。后视、前 视的上下两栏为水准尺黑面、红面读数。 高差：后视减前视（或间视）。 平均高差：高差上下两栏的平均值。 测深时水位：水准点高程加平均高差。
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4、测流方法选用原则 精度要求； 测流安全 ； 经济、方便。
15
习题13 1、测流的五类方法 。 2、流速面积法的原理、特点、种类。
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第二节 断面测量
一、概述
断面测量包括水道断面（channel cross-section ） 测量、大断面（possible maximum cross-section ）测 量。
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3、水深测量 depth measurement 水深测量的仪器：测深杆、测深锤、测深铅鱼、
回深测深仪等。
✓测深杆（sounding rod）测深
测杆分为手持操纵和电动机械操纵两类。
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手持操纵测杆有三种： 通用式（可单独测深，又可辅助测流）
水深不超过3m，流速不超过2m/s时。 单一测深式
Q AC RS
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? 湖泊出口水位站，应设在出流断面以上水流 平稳处。
3பைடு நூலகம்
?堰闸水位站和湖泊水库内的水位站，宜选在 岸坡稳定，水位有代表性的地点。
? 河口潮水位站，宜选在河床平坦、不易冲淤、 河岸稳定、不易受风浪直接冲击的地点。
? 基面的确定
水位观测采用的基面，应符合下列规定：
水文信息技术
Hydrologic information technology
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第三章 水位观测
本章内容 水位 水位观测成果的计算 水位数据处理
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第一节 概述
本章内容可参考《水位观测标准》GBJ138-90
? 水位站的站址选择
应满足建站的目的和观测精度的要求，选择 观测方便和靠近城镇或居民点的地点，并应符 合下列规定：
?已设水位站，应将原用的基面冻结下来，作 为冻结基面。
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?新设站，应采用与上下游测站相一致的基面， 并作为本站的冻结基面。
?水位站已采用测站基面的，可继续沿用。
?水位站采用的冻结基面，应尽快与现行的国 家高程基面相连结。各项水位、高程资料中， 应写明本站采用的基面与国家高程基面之间的 换算关系。
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